Arquitectura cisc y risc

ARQUITECTURA CISC

(Complex Instruction Set Computer - Computadora con Conjunto de Instrucciones Complejas).
CISC es un tipo de arquitectura de computadoras que promueve el uso de gran número de instrucciones, permitiendo operaciones complejas entre operandos situados en memoria o en registros internos.
La tecnología CISC nació de la mano de Intel, creado en 1971, permitiría el nacimiento dela informática personal. Más concretamente, sería en 1972 cuando aparecería el “8080” (primer chip capaz de procesar 8 bits, suficiente para representar números y letras).
Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operando situados en la memoria o en los registros internos.
Esta arquitectura sebasa en que cada instrucción puede corresponder a varias operaciones de bajo nivel, tales como leer de memoria, operación aritmética, escribir en la memoria, sumar datos… todo en una sola instrucción.
Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la actualidad, la mayoría de los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte dichasinstrucciones complejas en varias instrucciones simples del tipo RISC, llamadas generalmente microinstrucciones.
La microprogramación es una característica importante y esencial de casi todas las arquítecturas CISC. La microprogramación significa que cada instrucción de máquina es interpretada por una microprograma localizada en una memoria en el circuito integrado del procesador. Lasinstrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj, al menos uno por microinstrucción. Es así entonces como los chips CISC utilizan comandos que incorporan una gran diversidad de pequeñas instrucciones para realizar una única operación.
Cuando el sistema operativo o unaaplicación requiere de una de estas acciones, envía al procesador el nombre del comando para realizarla junto con el resto de información complementaria que se necesite. Pero cada uno de estos comandos de la ROM del CISC varían de tamaño y, por lo tanto, el chip debe en primer lugar verificar cuanto espacio requiere el comando para ejecutarse y poder así reservárselo en la memoria interna. Además, elprocesador debe determinar la forma correcta de cargar y almacenar el comando, procesos ambos que ralentizan el rendimiento del sistema.
El procesador envía entonces el comando solicitado a una unidad que lo descodifica en instrucciones más pequeñas que podrán ser ejecutadas por un nanoprocesador, una especie de procesador dentro del procesador. Y al no ser las instrucciones independientes, puesson instrucciones menores procedentes de la descodificación de una instrucción mayor, sólo puede realizarse una instrucción cada vez.
A través de la compleja circuitería del chip, el nanoprocesador ejecuta cada una de las instrucciones del comando. El desplazamiento por esta circuitería también ralentiza el proceso. Para realizar una sola instrucción un chip CISC requiere de cuatro a diez ciclosde reloj.
La ecuación del funcionamiento
La ecuación siguiente es de uso general para expresar una capacidad del funcionamiento de computadora:

El acercamiento de CISC procura reducir al mínimo el número de instrucciones por programa, sacrificando el número de ciclos por la instrucción. El RISC hace el opuesto, reduciendo los ciclos por la instrucción en el coste del número de instruccionespor programa.
CARACTERISTICAS DE LA ARQUITECTURA CISC

• El propósito esencial de una arquitectura CISC es intentar proporcionar única instrucción de máquina para cada enunciado que esté escrita en un lenguaje de alto nivel.

• Otra característica de la arquitectura CISC es la incorporación de formatos de instrucciones de tamaño variable.

• Las instrucciones que necesitan operandos de...