AQUITECTURAS RICS Y CISC COMPLEX INSTRUCTION SET COMPUTER -REDUCED INSTRUCTION SET

COMPUTER

CONTENIDO

• Introducción

• Objetivos

• Modelos de Arquitecturas (Von Neumann – Harvard)

• Arquitectura CISC

• Arquitectura RISC

• Comparación RISC- CISC

• Modernización

• Conclusiones – Recomendaciones

INTRODUCCIÓN

ARQUITECTURA

REGISTRO

INSTRUCCION

OPERANDOPARALELISMO

ANCHO DE

BUS

GENERAL

• Conocer y comparar las características básicas de las

arquitecturas RICS- CISC

ESPECIFICO

• Entender funcionamiento de las arquitecturas RICS-CISC

• Comprender que causa llevo a la creación de las arquitecturas

RICS- CISC

• Analizar las características de las arquitecturas RICS- CISC

• Comparar las ventajas y desventajas de las arquitecturas RICS-

CISC

OBJETIVO

MODELOS DE ARQUITECTURAS

ARQUITECTURA VON NEUMANN

• Sistemas con microprocesadores

• La unidad central de proceso (CPU), está conectada a una

memoria principal única donde se guardan las instrucciones

del programa y los datos. A dicha memoria se accede a través

de un sistema de buses único.

ARQUITECTURA HARVARD

• Este modelo, que utilizan los Microcontroladores PIC, tiene la

unidad central de

• proceso (CPU) conectada a dos memorias (una con las

instrucciones y otra con los datos) por medio de dos buses

diferentes.

ARQUITECTURA CISC

DEFINICION

• La microprogramación es una característica importante y

esencial de casi todas las arquitecturas CISC.

• Significa que cada instrucción de máquina es interpretada por

un microprograma localizado en una memoria

FACTORES DE EVOLUCIÓN DE CISC

• El control micro programado

• Facilidad de implementación.

• Uso eficiente del espacio del chip

• Posibilidad de modificar un conjunto de instrucciones.

• Posibilidad de diseñar nuevas y poderosas instrucciones.

• Posibilidad de diseñar nuevas arquitecturas

• Necesidad de tener un rico conjunto de instrucciones.

• Instrucciones complejas.

• Gran cantidad de modos de direccionamiento.

• Reducción en tiempo de ejecución en instrucciones complejas.

• Compatibilidad con miembros anteriores de la familia.

• Buscar correspondencia de instrucciones de alto nivel.

• Usar controles micro programado para ejecutar grandes instrucciones de

alto nivel en el ordenador.

• Disponibilidad de lenguaje de maquina.

CARACTERISTICAS

Múltiples nodos.

Direccionamientos directos indirectos

Predominio de instrucciones con 2 operandos

Soporte entre 0 y mas operandos

Instrucciones múltiples a ciclos de reloj

Antes de ejecutar procesos primero se busca en memoria

Instrucciones de longitud variable

Dependiendo del modo de direccionamiento

COMO FUNCIONA CISC

• Incorporan un gran conjunto de comandos en la ROM.

• El sistema operativo envía un comando al procesador.

• El chip debe verificar el tamaño del comando y reservarlo en la

memoria interna.

• El procesador decodifica las instrucciones. A través de la

circuitería se ejecutan las instrucciones. Requiere de cuatro a

diez ciclos de reloj.

DIAGRAMA DE BLOQUES

Unidad de

búsqueda de

instrucciones

Unidad de

decodificación

de

instrucciones

Unidad de

operandos

ALU- ALU -

LOAD-

STORE-PUNTO

FLOTANTE

Unidad de

estructura de

resultados

• Ventajas

• Facilidad de implementación del conjunto de instrucciones

• Compatibilidad hacia adelante y hacia atrás de nuevas CPU’s

• Facilidad de programación

• Puede ser menor la complejidad del compilador

• Desventajas

• La complejidad del conjunto de instrucciones crece

• Las instrucciones de longitud variable reducen el rendimiento del

sistema

• Inclusión de instrucciones que raramente se usan

ARQUITECTURA RISC

• Es el tipo de arquitectura diseñado para aumentar la velocidad

de procesamiento que se da en el ordenador.

• Debido a que se tiene un conjunto de instrucciones

simplificado, éstas se pueden implantar por hardware

directamente en la CPU, lo cual elimina el microcódigo y la

necesidad de decodificar instrucciones complejas.

FACTORES

• Instrucciones simples pueden ejecutarse en pocos ciclos de

reloj/ciclos de

• reloj más cortos

• • Apropiado para la aplicación de arquitectura segmentada

• Potencialmente se completaría una instrucción por ciclo de reloj

• • Tamaño de instrucción fijo simplifica búsqueda y decodificación

• • Un grupo pequeño de instrucciones (∼20%) ocupa la mayor parte

• del tiempo de ejecución de un programa (∼ 80%)

• • Un conjunto de instrucciones simples puede implantar también

instrucciones

• complejas

CARACTERÍSTICAS

1• Pequeño conjunto de instrucciones

2• Instrucciones simples

3• Instrucciones de longitud fija

4• Predominan instrucciones que se ejecutan en un ciclo

5• Procedimiento de segmentaciones para múltiples instrucciones.

FUNCIONAMIENTO

• Las RISC constan de instrucciones que realizan una tarea.

• Las instrucciones no necesitan ser decodificadas.

• Para realizar una instrucción usa un ciclo de reloj.

• Puede ejecutar hasta 10 comandos a la vez.

• Pasan por menos transistores en los circuitos.

DIAGRAMA DE BLOQUES

Unidad de

búsqueda de

instrucciones

Unidad de

búsqueda de

operandos

ALU-ALU-LOAD-

STORE-PUNTO

FLOTANTE

Unidad de

estructura de

resultados

• VENTAJAS

• Se incrementa la velocidad debido a un conjunto de instrucciones más

simple.

• Hardware más simple debido a instrucciones más sencillas que requieren

menos espacio en el chip

• El ciclo de diseño más corto resulta en un diseño efectivo , costos

controlados de desarrollo y tiempo de salida al mercado más corto.

• DESVENTAJAS

• Excesiva dependencia en la efectividad del compilador

• La depuración de los programas se hace difícil por la programación de

instrucciones

• Se incrementa el tamaño del código de lenguaje máquina

• Necesidad de memoria rápida

RISC VS CISC

COMPARACION

CONCLUCIONES – RECOMENDACIONES

PREGUNTAS ?

GRACIAS