arquitectura risc

Arquitectura RISC y CISC

Una de las primeras decisiones a la hora de diseñar un microprocesador es decidir cuál será su
juego de instrucciones.
La decisión por dos razones; primero, el juego de instrucciones decide el diseño físico del
conjunto; segundo, cualquier operación que deba ejecutarse en el microprocesador deberá poder
ser descrita en términos de un lenguaje de estasinstrucciones.

Frente a esta cuestión caben dos filosofías de diseño; máquinas denominadas CISC y máquinas
denominadas RISC.

Cuando hablamos de microprocesadores CISC, computadoras con un conjunto de instrucciones
complejo, (del inglés complex instruction set computer), y procesadores RISC, computadoras con
un conjunto de instrucciones reducido, (del inglés reduced instruction set computer), se piensaque los atributos complejo y reducido describen las diferencias entre los dos modelos de
arquitectura para microprocesadores.
Esto es cierto solo de forma superficial, pues se requiere de muchas otras características
esenciales para definir los RISC y los CISC.

Hasta hace solo algunos años, la división era tajante: RISC se utilizaba para entornos de red,
mientras que CISC se aplicaba enordenadores domésticos. Pero en la actualidad se alzan voces
que afirman que CISC está agotando sus posibilidades, mientras otras defienden fervientemente
que CISC ya ha alcanzado a RISC, adoptando algunas de sus principales características.

Arquitectura RISC

En la arquitectura computacional, RISC (del inglés reduced instruction set computer) es un tipo de
microprocesador con lassiguientes características fundamentales:

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Instrucciones de tamaño fijo y presentado en un reducido número de formatos.
Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.

El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es posibilitar la segmentación y el
paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria.

Las máquinas RISCprotagonizan la tendencia actual de construcción de microprocesadores.
PowerPC, DEC Alpha, MIPS, ARM, SPARC... son ejemplos de algunos de ellos.
RISC es una filosofía de diseño de CPU para computadora que está a favor de conjuntos de
instrucciones pequeñas y simples que toman menor tiempo para ejecutarse.
El tipo de procesador más comúnmente utilizado en equipos de escritorio, el x86, está basadoen
CISC en lugar de RISC, aunque las versiones más nuevas traducen instrucciones basadas en CISC
x86 a instrucciones más simples basadas en RISC para uso interno antes de su ejecución.
La idea fue inspirada por el hecho de que muchas de las características que eran incluidas en los
diseños tradicionales de CPU para aumentar la velocidad estaban siendo ignoradas por los
programas que eranejecutados en ellas. Además, la velocidad del procesador en relación con la
memoria de la computadora que accedía era cada vez más alta. Esto con llevó la aparición de
numerosas técnicas para reducir el procesamiento dentro del CPU, así como de reducir el número
total de accesos a memoria.

Características:

En pocas palabras esto significa que para cualquier nivel de desempeño dado, un chipRISC
típicamente tendrá menos transistores dedicados a la lógica principal. Esto permite a los
diseñadores una flexibilidad considerable; así pueden, por ejemplo:

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Incrementar el tamaño del conjunto de registros.
Mayor velocidad en la ejecución de instrucciones.
Implementar medidas para aumentar el paralelismo interno.
Añadir cachés enormes.
Añadir otrasfuncionalidades, como E/S y relojes para minicontroladores.
Construir los chips en líneas de producción antiguas que de otra manera no serían
utilizables.
No ampliar las funcionalidades, y por lo tanto ofrecer el chip para aplicaciones de bajo
consumo de energía o de tamaño limitado.

Las características que generalmente son encontradas en los diseños RISC son:

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Codificación uniforme...