CISC ve RISC İşlemci Mimarileri Nedir? RISC ve CISC Farkları Nelerdir?

CISC ve RISC İşlemci Mimarileri Nedir? RISC ve CISC Farkları Nelerdir?
Mikroişlemciler bellek yönetimi ve komut işleme tekniği açısından farklı mimarileri barındırabilir. Bellek yönetimi açısından Von Neuman ve Harvard mimarileri kullanılırken, komut işleme tekniği açısından RISC ve CISC mimarileri kullanılmaktadır. Bu yazımda komut işleme tekniğine göre sınıflandırılmış RISC ve CISC mimarilerinin ne olduğunu, RISC ve CISC’in özelliklerinin ve aralarındaki farkların neler olduğunu inceleyeceğiz. Hadi başlayalım.

Mikroişlemci Mimarisi Nedir?

Mikroişlemci mimarisi, merkezi işlem birimi, hafıza modülleri, giriş çıkış birimleri ve bir sistem veri yolundan oluşan mikroişlemci tasarım biçimidir. [3]

Temelde benzer donanım birimlerinden oluşan mikroişlemciler, genellikle bellek yönetimi ve komut işleme tekniği açısından iki farklı mimaride değerlendirilir.

Bellek yönetimi açısından, Von Neuman ve Harvard mimarileri; komut işleme tekniği açısından, RISC (Reduced Instruction Set Computer) ve CISC (Complex Instruction Set Computer) mimarileri kullanılır.

CISC İşlemci Mimarisi Nedir?

CISC (Complex Instruction Set Computer), karmaşık assembly komutları ve dolayısıyla kompleks devrelerden oluşan bir mikroişlemci mimarisidir. CISC mimarisinde pek çok işlev için farklı assembly komutlar tanımlanmıştır. Bu yüzden kod çevrimi aşamaları daha yavaşken kodların derlenmesi daha kısadır.

Örneğin bir varsayım yapalım. Bir matematiksel küp alma fonksiyonu düşünelim. Küp alma fonksiyonu, bir sayının kendisiyle üç kere çarpılmasından meydana gelir. Küp alma fonksiyonunun yalnızca CISC’de tanımlı olduğunu düşünürsek, CISC mimarisinde tek seferde işlemimiz tamamlanırken RISC mimarisinde çarpma fonksiyonun art arda üç kere çağrılması gerekir. Bu da RISC’in kod çevriminin CISC’den daha uzun olduğu anlamına gelir.*

CISC mimarisiyle tasarlanmış mikroişlemci, çok sayıda komut içerdiğinden dolayı karmaşık devrelere, donanım yüküne ve tümdevre boyutuna daha çok ihtiyaç duyar. Bu da maliyeti büyük oranda arttırır. Diğer yandan CISC mimarisinde her eylem için bir komut tanımı yapıldığından kod çevrimi aşamaları uzun sürer. [2]

CISC’de donanım tasarımdan hızlıdır düşüncesi hakimdir. [1, 2]

CISC İşlemci Mimarisi Özellikleri Nelerdir?

CISC mimarisinin özellikleri şunlardır:

  • Kod çevrimi daha kısa sürede gerçekleşir.
  • Kod çevrimi aşamaları uzundur.
  • İşlemci için tanımlanmış assembly komutları karmaşıktır.
  • Eylemler için fazlaca komut tanımlanmıştır. Bu yüzden karmaşık komutlar, karmaşık kod çözücüler ve daha çok donanıma gereksinim duyulur.
  • Komutlar, karmaşık adresleme modlarıyla bellekte arayüz oluşturur.
  • “Talimatların yürütülmesi genellikle 1'den fazla saat alır.” [1]
  • Çeşitli komutları çalıştırmak için mikro-kod kullanılır. [2]

CISC Mimarisi Kullanan İşlemci Örnekleri

CISC mimarisini kullanan işlemcilere şunlar örnek verilebilir: [1, 2]

  1. Intel x86 serisi
  2. PDP-11
  3. IBM 370/168
  4. Microvax II
  5. Motorola 68000

RISC İşlemci Mimarisi Nedir?

RISC (Reduced Instruction Set Computer), basit komutlar kullanan ve komutları daha hızlı işleten bir işlemci mimarisidir. RISC mimarisinde karmaşık komutlar kullanılmadığından dolayı komutlar daha hızlı işletilir. Basit komutlar ve basit kod çözücüler nedeniyle karmaşık devre elemanlarına olan gereksinim daha da azalır. Böylelikle maliyetten de kazanç sağlanır.

RISC mimarisinde komutlar tekdüze olduğundan kod çevrimi daha basittir. Ek olarak, RISC mimarisinde CISC mimarisinin tek bir komutla yapabileceği işlemin daha fazla kodla yapılmasına ihtiyaç olacaktır. Bu da daha uzun programlama kodu meydana getirir.

Ufak bir ayrıntı olarak da RISC mimarisi, CISC mimarisinin sonrasında ortaya çıksa da günümüzde sunucu sektöründe daha fazla tercih edilmektedir. [2]

RISC Mimarisi Özellikleri Nelerdir?

  1. Derleyiciye sayıca fazla karmaşık kodlar iletilir. [1]
  2. “Talimatlar bir saat döngüsünde yürütülür”. [1]
  3. Aynı işlev için fazla kod yazılması gerekir.
  4. MikKod çevrimi aşamaları mikro kod çevrimi aşamalarından geçmediğinden hızlıdır.
  5. Eylemler için temel fonksyionlar tanımlandığından gereksiz eylemlerin getireceği yükten kaçınılır.
  6. Daha sade ve anlaşılır kod kullanılır.
  7. Komut sayısının az olması nedeniyle daha az donanıma ihtiyaç duyulacağından daha basit kod çevrimi yapılır.

RISC Mimarisi Kullanan İşlemci Örnekleri

RISC mimarisini kullanan işlemcilere şunlar örnek verilebilir: [1, 2]

  1. Alpha
  2. ARC
  3. ARM
  4. SUN SPARC
  5. MIPS R2000
  6. INTEL i860
  7. MOTOROLA 8800
  8. IBM RS/6000
  9. MOTOROLA 8800

Reklam

CISC & RISC Arasındaki Farklar Nelerdir?

Bu bahsettiklerimizi tek bir tabloda özetleyecek olursak; RISC ve CISC arasındaki farklar şunlardır:

CISC RISC
Karmaşık komutlar kullanılır. Basit komutlar kullanılır.
Donanıma yazılımdan hızlıdır prensibine bağlı kalınarak donanıma odaklanılır. Yazılıma odaklanılır.
Mikro kod çevirim aşamaları nedeniyle kod çevrimi uzun sürer. Mikro kod çevirim aşamaları olmadığından kod çevrimi hızlıdır.
Kod sadedir. Kod büyüklüğü artabilmektedir.
Donanım masrafları çoktur. Donanım masrafları daha azdır.
Kısa sürede kod çevrimi Basit kod çevrimi

Bu yazımda komut işleme tekniği açısından iki farklı mimari olan RISC ve CISC’i, mikroişlemci mimarisinin ne olduğunu, RISC ve CISC mimarilerinin ne gibi özelliklerinin bulunduğunu ve aralarındaki farkların neler olduğunu araştırmalarıma dayanarak sizlerle paylaştım. Konuyla ilgili olararak görüşlerinizi yorumlardan iletebilirsiniz. Sağlıcakla.

Ömer Faruk Coşkun - ÖFC
Ömer Faruk Coşkun

İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Bilgisayar Mühendisliği öğrencisiyim. Araştırmayı, öğrenmeyi ve aynı zamanda öğrendiklerimi paylaşmayı seviyorum.

Yorumlar

Belirli sürede gönderebileceğinizden fazla yorum gönderdiniz. Bir süre bekleyiniz.
Belirli sürede gönderebileceğinizden fazla yorum gönderdiniz. Bir süre bekleyiniz.
Belirli sürede gönderebileceğinizden fazla yorum gönderdiniz. Bir süre bekleyiniz.
Yorumunuz başarılı bir şekilde gönderilmiştir. Teşekkür ederiz.
Yorumunuz gönderilirken bir hata meydana geldi. Lütfen daha sonra tekrar deneyin. Sorun devam ederse lütfen bizimle iletişime geçin.

İlk yorumu paylaşan siz olun.

Reklam