Arquitectura RISC y CISC

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C.Torres  – orix_yukime_carito@ho  orix_y [email protected] tmail.com M.Monsalves –[email protected]

Resumen  –En este tiempo tiempo las la s exigencia exigencia s cada vez vez son mayores y nos vemos enfrentados a que los programas son cada vez más grandes y complejos, lo que nos exige que haya que tene tenerr una mayor velocida d en lo que es el pr ocesamiento de la información, esto implica que se necesitan microprocesadores más rápidos e eficaces. Una de las primeras decisiones a la hora de diseñar un microprocesador es decidir cual será su  juego de instrucciones. La decisión es trascendente por dos razones; primero, el juego de instrucciones decide el diseño el diseño físico del conjunto; segundo, cualquier operación que deba ejecutarse en el el microprocesa dor deberá deberá poder  poder ser descrita en términos de un lenguaje un lenguaje de estas instrucciones. Frente a esta cuestión caben dos fil osofías de diseño; máquinas diseño; máquinas denominadas CISC (complex instruction set computer) y máquinas denominadas RISC. (reduced instruction set computer). Cuando hablamos de microprocesadores CISC, computadoras con un conjunto de instrucciones complejo, y procesadores RISC, computadoras con un conjunto de instrucciones reducido reducido , s e piensa que los atributos complejo y reducido  describen las diferencias entre los dos  dos  modelos de arquitectura de arquitectura para microprocesadores microprocesadores

Palabras clave-microcomputadores, arquitectura RISC y CISC I. I NTRODUCCION Para partir hay que ver bien primero cual es el significado de los términos RISC y CISC. CISC (complex instruction set computer) lo que significa computadoras con un conjunto de instrucciones complejas, risa (reduced instruction ser computer) computer) computadoras computadoras con un conjunto de instrucc iones reducidas. Para tomar en cuenta cual es mejor, la mejor forma no es ver que uno es es complejo y otro reducido ya que hay muchas características que influyen en la elección. También hay diversos procesadores que no se sabe a cual de los dos tipos pertenece. Así podemos decir que no solo importa lo que es las características de el conjunto de

instrucciones sino que también debemos evaluar, lo complejo que es el hardware del procesador .Lo que si es importante es es optimizar el r endimiento endimiento del procesa dor y

Para eso hay tres puntos importantes que son la arquitectura, la tecnología del proceso (materiales y técnicas utilizadas en la fabricación) y el encapsulado (lo que integra el el procesa dor).Las dor).Las arquitecturas a rquitecturas RISC y CISC son ejemplo de CPU con un conjunto de instrucciones para arquitectura arquitectura basa das en registros registros INFORMACION. II. DESCRIPCIÓN D E LA INFORMACION

El estudio de ambas tecnologías nos a llevado a concluir que hoy en en día los ris a obtienen obtienen mas mas prestaciones, pr estaciones, es es decir decir son mas potentes y mas rápidos que los CISC, aunque en el mercado se venda mas la CISC .Para empezar partiremos con la arquitectura RISC, es un microprocesador con estas dos características características fundame fundament ntales ales 1.

Instrucciones de tamaño tamaño fi jo y presentado en un reducido número de formatos.

2.

Sólo la s instrucciones de carga y almacenamient almacenamiento o acceden a la memoria por datos.

Un objet objetivo ivo esta arqui tectura tectura es posi bili tar la s la  s egme egmentación ntación y el paralelismo el paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los a ccesos a memoria memoria . A la a rquitectura RISC se puede puede decir que le gusta los conjuntos de ins trucciones, que tome tomen n menos menos tiempo tiempo en en ejecutars ejecutars e ósea los de ins trucciones simples y pequeñas. Algunos ejemplos de esta ar quitectura s on PowerPC, PowerPC, DEC DEC Alpha, MIPS, ARM. Un principi o básic o de los procesadores es añadir velocidad, velocidad, a al proveerle proveerless alguna memo memoria ria rápida, para poder poder al macenar informaci ón temporal temporal mente mente,, estas memorias son conocidas como registros, cada uno de estos esta representado por transistores en el chip y además estos (registros) añaden complejidad al cableado. Sin embargo, los registros tiene el inconveniente de ser algo complejos para i mplement mplementar ar muchos dis eños de CPU. CPU. Estos Estos l imitan el uso de registros de una o otra manera, algunos incluyen pocos registros, aunque esto limita su velocidad .Otros dedican dedican s us registros a tareas especifica especifica s para reducir reducir l a complejidad. complejidad. Las características características mas encontradas encontradas en los di seños RISC son:

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Codificación uniforme de instrucciones (ejemplo: el código de operación se encuentra s iempre en la misma posici ón en cada ins trucción, la cual es si empre una pal abra), lo que permite una decodificaci ón más rápida. Un conjunto de registros homogéneo, permitiendo que cualquier regis tro sea utili zado en cual quier contexto y así s implifica r el dis eño del compil ador (aunque existen muchas formas de separar los ficheros de registro de entero y coma fl otante). Modos de direccionamiento simple con modos más complejos reemplazados por secuencias de instrucciones ari tméticas si mples. Los tipos de datos s oportados en el hardware (por ejemplo, algunas máquinas CISC tiene instrucciones para tratar con tipos byte, cadena) no s e encuentran en una máquina RISC.

1.- Podemos comprobar que un CISC tiene un coste "razonable", que es alcanzado a nivel de usuario. Esto mismo, no ocurre con los RISC, que por el contrari o tienen un coste elevado, ya que esta ha s ido enfocada a nivel de empresa 2.- La utilidad que se le de a l a maquina es muy importante, ya que el usua rio debe de encontrar un nivel optimo en cuanto a calidad - precio. 3.- El s oftware utilizado es otro de los factores importantes, dado que un RISC no util iza el mis mo software que un CISC. Estos últimos, por lo general tienen un software más asequible. IV. CONCLUSIONES Y AGRADECIMIENTOS

también prefieren utilizar como característica un modelo de memoria Harvard, donde los conjuntos de instrucciones y los conjuntos de datos están conceptual mente separados

Cada usuario debe decidirse a favor o en contra de arquitectura de procesador en función de la aplicación concreta que quiera realizar. Esto vale tanto para la decisión por una determinada arqui tectura CISC o RISC, como para determina r si RISC .Como ha s ido mencionado ene l apéndice depende de lo que se quiera hac er ya que la arqui tectura RISA esta enfocada a nivel de empresa entonces para que gastar de mas si no vas a util izar.

anteriores también compartían una característica no muy amable, el s lot de salto retardado (Delay Slot). Un slot de salto retardado es un espacio de instrucción siguiendo inmediatamente un salto.

V. REFERENCIAS

El primer sis tema RISC fue la s upercomputadora CDC 6600, diseñada en 1964 por Seymour Cray. El pri mer i ntento por hacer una CPU bas ada en el concepto RISC fue hecho en IBM el cual comenzó en 1975, de ay salio el llamado IBM801... Ahora pasaremos a la arquitectura CISC .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, en contraposición a la arquitectura RISC. Este tipo de arqui tectura dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que, en la actualidad, la mayoría de los si stemas CISC de alto rendimiento implementan un si stema que convierte dichas instrucciones complejas en varia s i nstrucciones s imples del tipo RISC, llamadas generalmente microinstrucciones. La arqui tectura CISC nac ió de la mano de Intel, creado en 1971, permitiría el nacimiento de la informática personal. Más concretamente, sería en 1972 cuando aparecería el “8080”

(primer chip capaz de procesar 8 bits, suficiente para representar números y l etras ). CISC util izan comandos que incorporan una gran diversidad de pequeñas instrucciones para reali zar una única operaci ón. III. APENDICE Según todo lo analizado hemos llegado a concluir que la arquitectura RISC ofrece mas prestaciones que la CISC pero también según lo estudiado el mercado se a inclinado por la tecnología CISC esto ya que

Hernández, luis ¿”risc o cisc”?

50 de marzo de 1952 http://cse.stanford.edu/class/sophomorecollege/projects-00/risc/risccisc/ http://www.monografi as.com/trabaj os5/teccis c/tec cisc.shtml http://es.wikipedia.org/wiki/RISC

VI. BIOGRAFIA

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Seymour Cray (28 de septiembre de 1925  – 5 de octubre de 1996) nació en Chippewa Falls, una pequeña población del estado norteameric ano de Wisconsin, y se graduó en ingeniería eléctrica y en matemáticas en la Universidad de Minnesota. Durante los años 50 tra bajó en ERA -Engineering Research Associates- y en las compañías que la sucedieron, Remington Rand y Sperry Rand, donde fue uno de los principal es responsables del di seño del ordenador UNIVAC 1103. En 1957, junto con otros ingenieros -entre ellos William Norris- fundó una nueva compañía denominada Control Data Corporation, en abreviatura CDC, para la cual construyó el CDC 1604, que fue uno de los primeros ordenadores comerciales que utilizaron transistores en lugar de tubos de vacío. En 1962, Seymour Cray persuadió a Wil li am Norris para que CDC creara un la boratorio par a i nvestigar cómo diseñar el ordenador más potente de la época, triunfo que consi guió con su equipo de 30 colaboradores en el año 1963, con el CDC 6600, que batió ampliamente en capacidad de cálculo y en coste al ordenador más potente de que disponía IBM en aquella época. El inventor se desvi nculó entonces de la firma que había fundado años a trás e inici ó a final es de esa década un nuevo proyecto, pero las condiciones del mercado hacían ya entonces insostenible el esfuerzo inversor necesario para fabricar una supercomputadora que justifica se su viabilidad comercial en términos coste/potencia, fundamentalmente debido a l os progresos experimentados en las arquitecturas convencionales RISC y CISC. Para sacar al mercado sus nuevas generaciones de ordenadores Cray, invirtió grandes sumas de dinero, lo que le llevó en 1995 a la bancar rota. Su empresa, Cray Research, fue adquiri da ese mismo año por Silicon Graphics. En ese último empeño le sobrevino el fin de su vida, a consecuencia de un accidente automovilístico. A los 71 años de edad y todavía activo en los negocios, la investigación y l a i ngeniería. En el año 1986, en la cúspide de la gloria de la supercomputaci ón, exis tían en todo el mundo unos 130 sistemas de este tipo, de los cuales más de 90 llevaban la marca Cray.