CISC(Complex Instruction Set Computer)中文名叫“复杂指令集计算机”,是一种基于微处理器或中央处理器的计算机系统,其指令集很大且很复杂,通常包含很多个opcode,每个opcode可以执行多个操作,因此一个指令可以执行多个操作,这些操作可以在其他指令中单独执行,因此称为复杂指令集。
与之相反,RISC(Reduced Instruction Set Computer)中文名叫“精简指令集计算机”,它的指令集很小,只有少量的指令,每个指令只能执行一项操作,但是每条指令只需要非常短的时间便可执行,且可以通过组合出更多的功能。
在计算机发展的早期阶段,CISC架构的计算机更加流行。然而,随着时间的发展,RISC架构的计算机开始逐渐普及并占据了市场的一席之地。这里我们将从以下几个角度分析:
1. 架构设计
CISC架构的设计非常灵活,可以执行多项操作,这使得开发人员编写代码变得非常容易。而RISC架构的设计更加精简,指令集较小,每个指令只执行一项操作。它的设计更倾向于向计算机的底层控制权靠拢。
在实际应用中,由于每个指令只能执行一项操作,因此它需要执行更多的操作以完成一项任务。然而,由于指令长度短,RISC指令集能够被更好地缓存,这也意味着它可以更快地执行指令。
2. 性能表现
从性能的角度来看,CISC体系结构可以完成更多的操作,但每个指令的执行时间要长得多。这就意味着,当指令需要从主内存中读取或写入数据时,它需要更长的时间,这会影响整体性能。例如,在浮点运算方面,CISC表现得更好,但在整数运算方面,RISC表现得更佳。
此外,RISC架构具有更高的并行性,因为它的指令执行速度更快。这使得它在计算密集型任务中表现得更出色。
3. 开发效率
开发人员编写代码通常使用高级程序语言(如C或Java)。由于CISC架构具有更大的指令集,因此编写代码变得更容易,同时也意味着编译器可以更紧密地与硬件配合,从而生成更高效的代码。而RISC架构虽然指令更少,但是由于它的指令长度固定,编译器可以更好地优化代码,这样生成的代码也相对更加高效。
从以上三个角度来看,CISC和RISC架构都有各自的优点和缺点。对于大型服务器和应用程序,CISC表现得更好,因为它可以利用更多的硬件资源。但对于嵌入式系统和轻量级应用,RISC表现得更佳,它可以提供更好的性能和更少的能源消耗。