Arquitecturas RISC - CISC
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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