Arquitectura risc

1. Universidad Politécnica
Amazónica
MICROPROCESADORES
Thalía Serrano Díaz
Vannesa Salazar Ugaz
ARQUITECTURA DE UN MICROPROCESADOR

2. Definición
Es un tipo de microprocesador con las siguientes características:
 Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en
un reducido número de formatos.
 Sólo las instrucciones de carga y
almacenamiento acceden a la memoria de
datos.
Además con estos procesadores suelen disponer de muchos
registros de propósito general.

3. Características
Load/Store
• Simplifica el direccionamiento y acorta los tiempos de los
ciclos de la CPU, facilita la gestión de los fallos de páginas
(page faults) y Permite un elevado nivel de concurrencia.
Arquitectura no
destructiva de tres
direcciones.
• tiene tres direcciones que contienen los campos de dos
operandos y de su resultado.
Instrucciones
simples
• Reducen de manera muy significativa el esfuerzo para su
descodificación, y favorecen su ejecución en pipelines.

4. Características
Ausencia de
microcódigo.
• Todas las funciones y el control, en los procesadores RISC, están
"cableados" (hardwired), para lograr una máxima velocidad y eficiencia.
Ejecución en
conductos
(pipelines).
• Las instrucciones simples, de formato fijo y ciclo único permiten que las
diferentes etapas de los ciclos de ejecución, descodificación, ejecución, y
escritura del resultado o result write-back) para instrucciones múltiples,
se puedan realizar simultáneamente, de un modo más simple y eficaz.
Ejecución en ciclos
únicos (single-
cycle).
• una única instrucción puede ser ejecutada a la misma velocidad que una
microinstrucción.

5. Principios
Analizar las
aplicaciones
para encontrar
las operaciones
clave.
Diseñar un bus
de datos que
sea óptimo
para las
operaciones
clave.
Diseñar
instrucciones
que realicen las
operaciones
clave utilizando
el bus de datos.
Agregar nuevas
instrucciones
sólo si no
hacen más
lenta a la
máquina.
Repetir este
proceso para
otros recursos.

6. Multiproceso
Es difícil dar una definición exacta de un sistema
multiprocesador, aunque podemos establecer una
clasificación de los sistemas de procesadores en:

7. Multiproceso
SISD: una sola secuencia de instrucciones opera sobre
una sola secuencia de datos.
SIMD: una sola secuencia de instrucciones opera,
simultáneamente, sobre múltiples secuencias de datos.
MISD: múltiples secuencias de instrucciones operan,
simultáneamente, sobre una sola secuencia de datos.
MIMD: múltiples secuencias de instrucciones operan,
simultáneamente, sobre múltiples secuencias de datos.

8. Multiproceso
El sistema en que la memoria está conectada a
los nodos de proceso establece el primer nivel de
distinción entre diferentes sistemas
multiprocesador:
Multiprocesadores de
memoria distribuida
(distributed-memory
multiprocessors).
Multiprocesadores de
memoria compartida
(shared-memory
multiprocessors).

9. Memoria Caché
Los sistemas de memoria multinivel (caché) son un
esfuerzo para evitar el número de peticiones realizadas
por cada CPU al bus. Los caches son pequeñas y
rápidas (y por tanto caras) memorias, que hacen de
tampón (buffer) entre la CPU y la memoria externa,
para mantener los datos y/o instrucciones. Se basan en
el principio de la "localidad", lo que significa que, dada
la fundamental naturaleza secuencial de los programas,
los siguientes datos o instrucciones requeridas, estarán
localizadas inmediatamente a continuación de las
actuales.

10. Ventajas
 Énfasis en el software
 Incluye el multi-reloj, instrucciones reducida
 Inter – registro: “CARGA” y “ALMACÉN”
incorporado en instrucciones
 Altos ciclos por segundo, tamaños de código
pequeños
 Transistores usados para almacenar
instrucciones complejas

11. Desventajas
 Menor potencia que otros procesadores
 Existen operaciones que se aceleran
muchísimo con instrucciones complejas. Sobre
todo de índole matemática asociadas a
simulaciones, tratamiento de señal, video, fotos

12. Resumen
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.

13. Conclusiones
Risc es una arquitectura de computador aplicada
a los dispositivos móviles o portables los cuales
no necesitan gran cantidad de procesamiento en
datos.
La arquitectura RISC ofrece mayor velocidad pero
debido a esto se crea una necesidad de memoria
rápida.