Este documento compara los modelos RISC y CISC de arquitectura de procesadores. Explica que RISC tiene instrucciones más simples que se ejecutan más rápido, mientras que CISC tiene instrucciones más complejas. También discute que aunque RISC es más rápido, CISC domina el mercado debido a su menor costo y mayor disponibilidad de software.

1. MODELOS RISC Y CISC
John Jairo Goyeneche
Sistemas Operativos
Ingeniería de Sistemas
Fundación Universitaria de los Libertadores

2. ¿QUE ES UN PROCESADOR?
 Es el cerebro del sistema, componente encargado de
procesar toda la información. Existen en el mundo
sólo cuatro grandes empresas con tecnología para
fabricar procesadores competitivos para
computadores: Intel (que domina más de un 70% del
mercado), AMD, Vía (que compró la antigua Cyrix) e
IBM, que fabrica procesadores para otras empresas,
como Transmeta.

3. FUNCIONAMIENTO DE UN PROCESADOR
 El procesador (denominado CPU, por Central Processing Unit) es
un circuito electrónico que funciona a la velocidad de un reloj
interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una
corriente eléctrica, envía pulsos, denominados "picos". La
velocidad de reloj (también denominada ciclo), corresponde al
número de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz).
 Con cada pico de reloj, el procesador ejecuta una acción que
corresponde a su vez a una instrucción o a una parte de ella. La
medida CPI (Cycles Per Instruction o Ciclos por Instrucción)
representa el número promedio de ciclos de reloj necesarios para
que el microprocesador ejecute una instrucción. En consecuencia,
la potencia del microprocesador puede caracterizarse por el
número de instrucciones por segundo que es capaz de procesar.

4. ¿Qué es el modelo CISC?
 CISC (del inglés Complex Instruction Set Computer, en
español Computador con Conjunto de Instrucciones
Complejas) es un modelo de arquitectura de
computadores.
 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.

5. ¿Qué es el modelo CISC?
 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:AMD x86-64 usados en la mayoría de los
computadores personales.

6. Características CISC
 Costo mas económico CISC que de RISC.
 Hay mas software de uso general para la plataforma CISC
 Los procesadores CISC reducen el número de instrucciones para
los programas
 La meta principal es incrementar el rendimiento del procesador
 Completar una tarea en el menor número de líneas de código
ensamblador posibles.
 El compilador tiene que hacer muy poco trabajo para traducir un
lenguaje de alto nivel a ensamblador

7. Procesadores Híbridos
 Las tendencias futuras, nos llevan a pensar que ya no
existirán los CISC puros.
 El Pentium Pro, el Nx586 y el K5 son básicamente
procesadores RISC en su núcleo. Toman las instrucciones de
CISC y las traducen a instrucciones estilo RISC.
 Realmente, las diferencias son cada vez menos entre las
arquitecturas CISC y RISC.

8. En conclusión arquitectura CISC
 Gran número de instrucciones complejas.
 Gran variedad de tipos de datos y de modos de
direccionamiento.
 Permite implementar instrucciones de alto nivel
directamente o con un número pequeño de instrucciones
ensamblador.
 Se pueden añadir nuevas instrucciones al repertorio
manteniendo las antiguas.

9. ¿Qué es el modelo RISC?
 (del inglés Reduced Instruction Set Computer, en
español Computador con Conjunto de Instrucciones
Reducidas).
 Es un tipo de microprocesador posterior a la generación de
los CISC
 La arquitectura RISC, facilita que las instrucciones, sean
ejecutadas lo más rápido posible. La forma de conseguirlo es
simplificando el tipo de instrucciones que ejecuta el
procesador. Así, las instrucciones más breves y sencillas de un
procesador RISC son capaces de ejecutarse mucho más aprisa
que las instrucciones más largas y complejas de un CISC. Sin
embargo, este diseño requiere de mucha más RAM y de una
tecnología de compilador más avanzada.

10. Objetivo De Risc
 El procesador RISC puede ejecutar hasta 10
comandos a la vez pues el compilador del software es
el que determina qué comandos son independientes.
Y al ser los comandos del RISC más sencillos, la
circuitería por la que pasan también es más sencilla.
Estos comandos pasan por menos transistores, de
forma que se ejecutan con más rapidez. Para ejecutar
una sola instrucción normalmente les basta con un
ciclo de reloj.

11. Principios de diseño de los
computadores RISC

12. Ventajas RISC

13. Desventajas RISC
 Menor densidad de código . Importante si la disponibilidad de
memoria es crítica. Ocasiona un menor rendimiento del caché de
instrucciones. ARM Thumb.
 No ejecutan código x86. Puede utilizarse simulación por software.

14. Arquitectura RISC

15. Arquitectura RISC
 La estructura simple de RISC conduce a una notable reducción de la
superficie del IC(Circuito Integrado). Se aprovecha para:
 Unidad de administración de memoria
 Funciones de control de memoria cache
 Implantación de un conjunto de registros múltiples
 La CPU trabaja más rápido al utilizar menos ciclos de reloj para
ejecutar instrucciones.
 Utiliza un sistema de direcciones no destructivas en RAM.
 Cada instrucción puede ser ejecutada en un solo ciclo del CPU.

16. COMPARATIVO CISC Y RISC

17. COMPARATIVO CISC Y RISC

18. ¿RISC O CISC?
 El conflicto surge al evaluar las ventajas netas ¿ que es mas
apropiado, usar muchas instrucciones de un solo ciclo
aprovechadas al máximo, o pocas de múltiples pasos de
reloj en las que existe infrautilización ? La cuestión, es que
hasta el momento, el estudio de prestaciones de ambas
tecnologías, nos ha llevado a concluir que hoy en día los
RISC obtienen mas prestaciones, es decir, son mas potentes
y rápidos que los CISC. Sin embargo, el mercado se ha
decantado por la tecnología CISC en cuanto a volumen de
ventas. ¿ Por que ?

19. ¿RISC O CISC?
 CISC tiene un costo "razonable", que es alcanzado a nivel de
usuario. Esto mismo, no ocurre con los RISC, que por el
contrario tienen un costo elevado, por esto mismo esta
tecnología ha sido enfocada a ventas a nivel de empresa y
equipos de gama alta. 2.- La utilidad que se le de a la
maquina es muy importante, ya que el usuario debe de
encontrar un nivel optimo en cuanto a calidad - precio. Y
por que pagar mas si realmente no se le va a sacar partido
al cien por ciento. 3.- El software utilizado es otro de los
factores importantes, dado que un RISC no utiliza el mismo
software que un CISC. Estos últimos, por lo general tienen
un software mas asequible.