CISC (Complex Instruction Set Computing)

CISC es un modelo de arquitectura de computadores (del inglés Complex Instruction Set Computing). 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 6800, Zilog Z80 y toda la familia Intel x86 usada en la mayoría de las computadoras personales del planeta.

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.
Tienen un repertorio con un número de instrucciones alto (200-300); estas instrucciones además son más complejas que las de RISC, con lo que la circuitería necesaria para decodificación y secuenciación también aumenta, y la velocidad del proceso disminuye. Como ventaja, tenemos que se necesitan menos instrucciones para ejecutar una tarea. Además, el formato de las instrucciones es bastante variable (es decir, hay bastantes formatos). Además, el diseño hace que el procesador tenga que realizar constantes accesos a memoria.

RISC (Reduced Instruction Set Computer)

DEC Alpha AXP 21064, un microprocesador RISC

RISC (del inglés Reduced Instruction Set Computer), Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducidas.

Es un tipo de microprocesador con las siguientes características fundamentales:

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

Además estos procesadores suelen disponer de muchos registros de propósito general.

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 RISC protagonizan la tendencia actual de construcción de microprocesadores. PowerPC, DEC Alpha, MIPS, ARM, ... 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 basado en 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 eran ejecutados en ellas. Además, la velocidad del procesador en relación con la memoria de la computadora que accedía era cada vez más alta. Esto conllevó la aparición de numerosas técnicas para reducir el procesamiento dentro del CPU, así como de reducir el número total de accesos a memoria.

Tienen características opuestas a los CISC. Su juego de instrucciones es más reducido (menos de 128), y las instrucciones son más sencillas (con lo que se necesitarán más instrucciones para ejecutar una tarea). El formato de instrucciones es fijo (o serán pocos formatos), con lo que el control del hardware es más sencillo y se facilita la colocación de las instrucciones en la memoria, lo que implica que los accesos a la memoria se aceleren. Por otra parte, estos accesos a memoria son menos frecuentes ya que el procesador posee un mayor número de registros. Estos procesadores son los que están presentes en las estaciones de trabajo. Como ejemplos podemos citar los procesadores ALPHA de Digital Equipment, y los SuperSPARC y MicroSPARC de Sun Microsystems y Texas Instruments. Relacionada con los conceptos RISC y CISC está la técnica de segmentación ("pipeline"); esta técnica consiste en dividir la ejecución de la instrucción en bloques independientes que se ejecutan en paralelo. Es más eficiente para los procesadores RISC, aunque también se implementa en CISC. Para incrementar el rendimiento del procesador se debe buscar instrucciones ejecutables en paralelo. El sistema de carga de instrucciones debe analizar la secuencia de instrucciones que entran al procesador y buscar instrucciones ejecutables en paralelo así como diseñar un control que tenga en cuenta posibles dependencias de datos entre las instrucciones a ejecutar en paralelo. Esto hace que el hardware empiece a complicarse

Diferencias entre procesadores cisc y risc

La diferencia práctica entre CISC y RISC es que los procesadores CISCx86 corren a DOS, Windows 3.1 y Windows 95 en el modo nativo; es decir, sin la traducción de software que disminuya el desempeño. Pero CISC y RISC también reflejan dos filosofías de computación rivales. El procesamiento de RISC requiere breves instrucciones de software de la misma longitud, que son fáciles de procesar rápidamente y en tandém por un CPU.

En contraste, un procesador de CISC tiene que procesar instrucciones más largas de longitud desigual. Es más difícil procesar múltiples instrucciones de CISC a la vez.

Los que proponen RISC mantienen que su método de procesamiento es más eficiente y más escalable, por lo que los arquitectos pueden añadir unidades de ejecución más fácilmente a un diseño existente y aumentar el rendimiento. Además Su juego de instrucciones es más reducido (menos de 128), y las instrucciones son más sencillas (con lo que se necesitarán más instrucciones para ejecutar una tarea)