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1.1.2 CISC与RISC

《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》第1章一文读懂CPU之三生三世,本章通过几个轻松的话题,讨论一下CPU业界的“三生三世”。本节为大家介绍CISC与RISC。

作者:胡振波来源:人民邮电出版社|2018-05-23 11:05

1.1.2 CISC与RISC

指令集架构主要分为复杂指令集(Complex Instruction Set Computer,CISC)和精简指令集(Reduced Instruction Set Computer,RISC),两者的主要区别如下。

CISC不仅包含了处理器常用的指令,还包含了许多不常用的特殊指令。其指令数目比较多,所以称为复杂指令集。
RISC只包含处理器常用的指令,而对于不常用的操作,则通过执行多条常用指令的方式来达到同样的效果。由于其指令数目比较精简,所以称为精简指令集。
在CPU诞生的早期,CISC曾经是主流,因为其可以使用较少的指令完成更多的操作。但是随着指令集的发展,越来越多的特殊指令被添加到CISC指令集中,CISC的诸多缺点开始显现出来。譬如:

典型程序的运算过程中所使用到的80%指令,只占所有指令类型的20%,也就是说,CISC指令集定义的指令,只有20%被经常使用到,而有80%则很少被用到。
那些很少被用到的特殊指令尤其让CPU设计变得极为复杂,大大增加了硬件设计的时间成本与面积开销。
基于以上原因,自从RISC诞生之后,基本上所有现代指令集架构都选择使用RISC架构。


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