1. Contenido
Definición
En
arquitectura computacional, CISC
(del inglés Complex Instruction Set Computer, en español Computador con
Conjunto de Instrucciones Complejas) es un modelo de arquitectura de
computadores. Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de instrucciones
que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre
operandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición
a la arquitectura RISC.
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 dichas instrucciones complejas en varias instrucciones
simples del tipo RISC, llamadas generalmente microinstrucciones.
Los
CISC pertenecen a la primera corriente de construcción de procesadores, antes
del desarrollo de los RISC. Ejemplos de ellos son: Motorola 68000, Zilog Z80 y
toda la familia Intel x86, AMD x86-64 usada en la mayoría de las computadoras
personales actuales.
Para
realizar una sola instrucción un chip CISC requiere de cuatro a diez ciclos de
reloj.
Hay que
hacer notar, sin embargo que la utilización del término CISC comenzó tras la
aparición de los procesadores RISC como nomenclatura despectiva por parte de
los defensores/creadores de éstos últimos.
Procesos de
Instrucciones
El objetivo principal de la arquitectura CISC
es completar una tarea en el menor número de líneas de código ensamblador
posibles. Este objetivo es conseguido mediante la construcción de un
microprocesador capaz de comprender y ejecutar una serie de operaciones
complejas.
Para esta tarea en particular, un procesador
CISC vendría preparado con una instrucción específica (la llamaremos
"MULT"). Cuando se ejecuta, esta instrucción lee los dos valores de
memoria, multiplica los operandos en la unidad de ejecución, y después almacena
el resultado en la posición de memoria adecuada. De esta manera, la tarea
completa de multiplicar dos números puede ser llevada a cabo con una única
instrucción:
MULT es lo que se conoce como una
"instrucción compleja". Opera directamente sobre los bancos de
memoria del computador y no requiere al programador para llamar explícitamente
a una carga de operandos o funciones de almacenamiento. Se parece mucho a un
comando en un lenguaje de programación de alto nivel. Por ejemplo, si
permitimos que "a" represente el valor de (2:3) y "b"
represente el valor de (5:2), entonces este comando es idéntico a la expresión
en C "a = a * b".
Una de las ventajas principales de esta
filosofía es que el compilador tiene que hacer muy poco trabajo para traducir
un lenguaje de alto nivel a ensamblador. Además, debido a que la longitud del
código es relativamente corta, hace falta poca RAM para almacenar las
instrucciones. Pero la dificultad está en construir instrucciones complejas
directamente en hardware.
Características
La microprogramación es una característica
importante y esencial de casi todas las arquitecturas CISC. Como por ejemplo:
Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486, Motorola 68000, 68010, 620, 8030, 684.
La microprogramación significa que cada
instrucción de máquina es interpretada por un microprograma localizado en una
memoria en el circuito integrado del procesador. En la década de los sesentas
la micropramación, por sus características, era la técnica más apropiada para
las tecnologías de memorias existentes en esa época y permitía desarrollar
también procesadores con compatibilidad ascendente. En consecuencia, los
procesadores se dotaron de poderosos conjuntos de instrucciones.
Las instrucciones 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). La meta fundamental de la
arquitectura de CISC es terminar una tarea adentro como pocas líneas de la
asamblea como sea posible. Esto es alcanzado construyendo el hardware del
procesador que es capaz de entender y de ejecutar una serie de operaciones.
Para esta tarea particular, un procesador de
CISC vendría preparado con una instrucción específica a la que se le nombrara
MULT. Cuando está instrucción está ejecutada, carga los dos valores en los
registros separados, multiplica los operandos en la unidad de la ejecución, y
después almacena el producto en el registro apropiado. Así, la tarea entera de
multiplicar dos números se puede terminar con una instrucción.
Ventajas
Entre las ventajas
de CISC destacan las siguientes:
·
Reduce la dificultad de crear compiladores.
·
Permite reducir el costo total del sistema.
·
Reduce los costos de creación de software.
·
Mejora la compactación de código.
·
Facilita la depuración de errores.
Ejemplo de microprocesadores basados en la tecnología CISC:
·
Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486.
·
Motorola 68000, 68010, 68020, 68030, 6840.
Ejemplo de microprocesadores basados en la tecnología CISC:
·
MIPS, Millions Instruction Per Second.
·
PA-RISC, Hewlett Packard.
·
SPARC, Scalable Processor Architecture, Sun Microsystems.
·
POWER PC, Apple, Motorola e IBM.
Desventajas
Unidad de control más compleja. Este tipo de instrucciones hace que la
unidad de control tenga que tener más lógica lo cual lleva a un mayor tamaño y
menos espacio para otros componentes.
Más bloqueos. En caso de que ejecutes las instrucciones
una tras otra, lo cual no se hace en casi ningún procesador moderno que intenta hacerlo en el orden más adecuado, te
puede ocurrir que la instrucción se quede esperando a que ciertos datos estén
disponibles o a cualquier otro tipo de señal.
Su mayor inconveniente es su
eficiencia energética ya que necesitan más potencia, mas Watios en definitiva,
para conseguir el mismo rendimiento que los RISC.
2.
Resumen
Desde hace algunos
años, el diseño de los microprocesadores han tenido cambios, y se distinguen
dos filosofías: CISC y RISC. Por Complex Instruction Set Computer se entiende
un procesador tradicional, dotado de complejas operaciones que, sin embargo,
tienden a ser poco utilizadas porque son especializados. La tendencia opuesta
Reduced Instruction Set Computer, especifica diseños donde se reduce la
potencia y complejidad de las instrucciones, pero aumentando su velocidad de
proceso como compensación. No se puede decir que un diseño RISC sea
inherentemente mejor que uno CISC porque, siendo estos aparatos tan enormemente
elaborados y complejos, cualquier análisis simplista fracasará, como suele
suceder. Además, los nuevos microprocesadores incluyen características de ambas
filosofías en su diseño.
3.
Summary
For some years , the design of microprocessors have
been changes , and two philosophies are distinguished: CISC and RISC . By
Complex Instruction Set Computer means a traditional processor , equipped with
complex operations , however , they tend to be underused because they are
specialized . The opposite trend Reduced Instruction Set Computer , specifies
designs where power and complexity of the instructions is reduced, but
increasing its processing speed as compensation. You can not say that a RISC
design is inherently better than one CISC because , with these devices so
enormously elaborate and complex , any simplistic analysis will fail , as usual
. In addition, new microprocessors include features of both philosophies in
design.
4.
Recomendaciones
Ø Cada
usuario debe decidirse a favor o en contra de determinada arquitectura de
procesador en función de la aplicación concreta que quiera realizar.
Ø Escoger
la arquitectura que te pueda desarrollar el mejor procesador.
Ø El costo de la
Arquitectura CISC es más barato que RISC.
Ø Se dice que en un
futuro no muy lejano la tecnología RISC
remplazara a la antigua CISC.
Ø Los Procesos de RISC
no son muy eficientes.
Ø Hay quienes
consideran que en breve los microprocesadores RISC sustituirán a los CISC, pero
existe el hecho que los microprocesadores CISC tienen un mercado de software
muy difundido.
5.
Conclusiones
Hoy en día, los
programas cada vez más grandes y complejos demandan mayor velocidad en el procesamiento
de información, lo que implica la búsqueda de microprocesadores más rápidos y
eficientes.
Los avances y
progresos en la tecnología de semiconductores han reducido las diferencias en
las velocidades de procesamiento de los microprocesadores con las velocidades
de las memorias, lo que ha repercutido en nuevas tecnologías en el desarrollo
de microprocesadores. Hay quienes consideran que en breve los microprocesadores
RISC sustituirán a los CISC, pero existe el hecho que los microprocesadores CISC
tienen un mercado de software muy difundido.
En la década de los
sesentas, la microprogramación era la técnica más apropiada para la tecnología
de memorias existentes. En consecuencia, los procesadores se dotaron de
poderosos conjuntos de instrucciones, dando surgimiento a la arquitectura CISC.
6.
Apreciación del
Equipo
Este tipo de
arquitectura es muy importante para el desarrollo de microprocesadores ya que
promueve el uso de gran número de instrucciones, permitiendo operaciones
complejas entre operandos situados en memoria o en registros internos del
procesador y esto permite reducir los costos de hardware y software.
7.
Glosario de Términos
AMD: es el segundo proveedor de microprocesadores
basados en la arquitectura x86 y también uno de los más grandes fabricantes de
unidades de procesamiento gráfico.
CHIP: Circuito
electrónico de material semiconductor, especialmente silicio, en forma de cubo
minúsculo, que, combinado con otros componentes, forma un sistema integrado más
complejo y realiza una función electrónica específica.
NOMENCLATURA: Lista de nombres de personas o cosas.
INTEL: Intel Corporation es el mayor fabricante de circuitos
integrados del mundo, según su cifra de negocio anual.
8.
Bibliografía o
linkografía
LINK DE DESCAGA SLIDESHARE: Arquitectura CISC
Defina claramente las CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES. Detalle la APRECIACION con sus propias palabras. Ilustre debidamente su tema. Trabajo bien desarrollado y explicado. Gracias por su investigación.Saludos
ResponderEliminarno te enseña la profesora sally?
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