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INTRODUCCIONHoy en día los programas cada vez más grandes y complejos demandan mayor velocidaden el procesamiento de infor...
Además, el procesador debe determinar la forma correcta de cargar y almacenar elcomando, procesos ambos que ralentizan el ...
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Arquitectura RISC-CISC

  1. 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La Universidad Católica de Loja ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONESCRISTIAN AGUIRRE ESPARZA“ARQUITECTURA RISC – CISC” CUARTO CICLO 2012
  2. 2. INTRODUCCIONHoy en día los programas cada vez más grandes y complejos demandan mayor velocidaden el procesamiento de información, lo que implica la búsqueda de microprocesadoresmás rápidos y eficientes. Un microprocesador es la encapsulación, en un chip, de la unidadaritmético-lógica y la unidad de control, es quien ejecuta el programa almacenado en lamemoria principal y quien opera con los datos. Si un icroprocesador es capaz de ejecutarmuchas instrucciones en código máquina no es garantía de ser mejor que otro que ejecutamenos instrucciones. En la actualidad sucede todo lo contrario. Podemos encontrar dostipos de microprocesadores: CISC y RISCPrimeramente definamos lo que significa CISC y RISC:  CISC (complex instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones complejo.  RISC (reduced instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones reducido.La arquitectura del procesador es lo que hace la diferencia entre el rendimiento de un CPU(Unidad Central de Proceso) y otra. Dependiendo de cómo el procesador almacena losoperandos de las instrucciones de la CPU, existen tres tipos de juegos de instrucciones: 1. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en pilas. 2. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en acumulador. 3. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en registros.Las arquitecturas RISC y CISC son ejemplos de CPU con un conjunto de instrucciones paraarquitecturas basadas en registros. ARQUITECTURA RISC Y ARQUITECTURA CISCARQUITECTURA CISCLa microprogramación es una característica importante de casi todas las arquitecturasCISC. Significa que cada instrucción de máquina es interpretada por un microprogramalocalizado en una memoria en el circuito integrado del procesador.Cuando el sistema operativo o una aplicación requieren realizar una acción, envía alprocesador el nombre del comando para realizarla junto con el resto de informacióncomplementaria que se necesite. Pero cada uno de estos comandos de la ROM del CISCvarían de tamaño y, por lo tanto, el chip debe en primer lugar verificar cuanto espaciorequiere el comando para ejecutarse y poder así reservárselo en la memoria interna.
  3. 3. Además, el procesador debe determinar la forma correcta de cargar y almacenar elcomando, procesos ambos que ralentizan el rendimiento del sistema. El procesador envíaentonces el comando solicitado a una unidad que lo descodifica en instrucciones máspequeñas que podrán ser ejecutadas por un nanoprocesador, una especie de procesadordentro del procesador. Y al no ser las instrucciones independientes, pues soninstrucciones menores procedentes de la descodificación de una instrucción mayor, sólopuede realizarse una instrucción cada vez.A través de la compleja circuitería del chip, el nanoprocesador ejecuta cada una de lasinstrucciones del comando. El desplazamiento por esta circuitería también ralentiza elproceso. Para realizar una sola instrucción un chip CISC requiere de cuatro a diez ciclos dereloj.ARQUITECTURA RISCBuscando aumentar la velocidad del procesamiento se descubrió en base a experimentosque, con una determinada arquitectura de base, la ejecución de programas compiladosdirectamente con microinstrucciones y residentes en memoria externa al circuitointegrado resultaban ser más eficientes, gracias a que el tiempo de acceso de lasmemorias se fue decrementando conforme se mejoraba su tecnología de encapsulado.Debido a que se tiene un conjunto de instrucciones simplificado, éstas se puedenimplantar por hardware directamente en la CPU, lo cual elimina el microcódigo y lanecesidad de decodificar instrucciones complejas.Alrededor del 20% de las instrucciones ocupa el 80% del tiempo total de ejecución de unprograma. Existen secuencias de instrucciones simples que obtienen el mismo resultadoque secuencias complejas predeterminadas, pero requieren tiempos de ejecución máscortos.En los sistemas RISC casi todas las instrucciones pueden ejecutarse dentro de un ciclo dereloj con un control implantado por hardware, base importante para la reorganización dela ejecución de instrucciones por medio de un compilador.El procesador RISC puede además ejecutar hasta 10 comandos a la vez pues el compiladordel software es el que determina qué comandos son independientes y por ello es posibleejecutar varios a la vez. Y al ser los comandos del RISC más sencillos, la circuitería por laque pasan también es más sencilla. Estos comandos pasan por menos transistores, deforma que se ejecutan con más rapidez. Para ejecutar una sola instrucción normalmenteles basta con un ciclo de reloj.
  4. 4. CONCLUSIONES  Un procesador RISC típico tiene una capacidad de procesamiento de dos a cuatro veces mayor que la de un CISC.  En los procesadores CISC las instrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM interna.  En los procesadores CISC se requieren de varios ciclos de reloj, al menos uno por microinstrucción.  Los procesadores CISC reduce la dificultad de crear compiladores.  Los procesadores CISC facilitan la depuración de errores.  En los procesadores RISC la CPU trabaja más rápido al utilizar menos ciclos de reloj para ejecutar instrucciones.  RISC utiliza un sistema de direcciones no destructivas en RAM, eso significa que a diferencia de CISC, RISC conserva después de realizar sus operaciones en memoria los dos operandos y su resultado, reduciendo la ejecución de nuevas operaciones.  En los procesadores RISC cada instrucción puede ser ejecutada en un solo ciclo del CPUBIBLIOGRAFIA  VALDÉZ Fernando. “Microcontroladores”, Editorial: España 2001.  FOROUZAN Behrouz. “Introducción a las Ciencias de la Computación”, Editorial: Ceangage Learning Editors 2004.  RICE John. “Ciencia de la Computación”, Editorial: Interamericana Editores, S.A. de C.V. 2005.  STALLINGS William. “Organización y Arquitectura de Computación”. Editorial: Pearson Educación, S.A 2000. Quinta edición.  STALLINGS William. “Organización y Arquitectura de Computación”. Editorial: Pearson Educación, S.A 2006. Séptima edición  VILLAREAL Sonia “Introducción a la computación”, Editorial Primera edición 1999.  José, Mora, “Introducción a la informática”, Trillas, Cuarta edición, 2005  PEIRON Montse. “Conceptos básicos de los computadores”, Editorial: Editorial UOC

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