RISC (Reduced Instruction Set Computing) to architektura procesorów, w której stosuje się uproszczony i zoptymalizowany zestaw instrukcji. W przeciwieństwie do CISC, każda instrukcja w architekturze RISC wykonuje tylko jedną, prostą operację i zazwyczaj zajmuje tyle samo miejsca w pamięci. Głównym celem RISC jest maksymalizacja wydajności poprzez uproszczenie sprzętu oraz zwiększenie szybkości wykonywania instrukcji.
Główne założenia architektury RISC
- Każda instrukcja wykonuje jedną prostą operację.
- Wszystkie instrukcje mają tę samą długość i są wykonywane w jednym cyklu zegara.
- Przetwarzanie odbywa się głównie na rejestrach procesora.
- Wykorzystanie technik takich jak potokowość (pipelining) do zwiększenia wydajności.
- Mniejszy i bardziej zorganizowany zestaw instrukcji ułatwia projektowanie i optymalizację procesorów.
Historia i rozwój
Architektura RISC została rozwinięta w latach 80. przez zespoły badawcze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i IBM. W odróżnieniu od CISC, która ewoluowała naturalnie wraz z potrzebami rynku, RISC opierał się na analizie statystycznej kodu maszynowego i dążeniu do uproszczenia sprzętu bez utraty funkcjonalności.
Zastosowanie
Procesory oparte na RISC znajdują zastosowanie w:
- urządzeniach mobilnych (smartfony, tablety),
- systemach wbudowanych (routery, inteligentne urządzenia),
- serwerach opartych na architekturze ARM,
- konsolach do gier i sprzęcie specjalistycznym.
Współczesnym przykładem wykorzystania architektury RISC jest ARM – dominująca platforma w urządzeniach przenośnych.
RISC a CISC – kluczowe różnice
| Cecha | RISC | CISC |
|---|---|---|
| Zestaw instrukcji | Uproszczony, podstawowe operacje | Rozbudowany, złożone operacje |
| Wydajność energetyczna | Zazwyczaj wyższa | Zwykle niższa |
| Szybkość przetwarzania | Wyższa przy prostych operacjach | Wysoka przy skomplikowanych zadaniach |
| Złożoność procesora | Mniejsza | Większa |
Architektura RISC kładzie nacisk na prostotę i efektywność. Dzięki temu świetnie sprawdza się w nowoczesnych urządzeniach mobilnych i w systemach, gdzie kluczowe są niskie zużycie energii i wysoka wydajność. Jej rozwój i rosnąca popularność – zwłaszcza dzięki procesorom ARM – pokazują, że proste rozwiązania mogą skutecznie konkurować z bardziej złożonymi technologiami.
