{tocify} $title={Daftar Isi}
Apa itu Arsitektur RISC dan CISC & Perbedaannya
Arsitektur Central Processing Unit (CPU) mengoperasikan kapasitas untuk berfungsi dari "Arsitektur Set Instruksi" ke tempat ia dirancang. Desain arsitektur CPU adalah Reduced instruction set computing (RISC) dan Complex instruction set computing (CISC). CISC memiliki kapasitas untuk melakukan operasi multi-langkah atau mode pengalamatan dalam satu set instruksi. Ini adalah desain CPU di mana satu instruksi bekerja beberapa tindakan tingkat rendah. Misalnya, penyimpanan memori, pemuatan dari memori, dan operasi aritmatika.
Komputasi set instruksi yang dikurangi adalah strategi desain Unit Pemrosesan Pusat berdasarkan visi bahwa set instruksi dasar memberikan kinerja yang hebat bila dikombinasikan dengan arsitektur mikroprosesor. Arsitektur ini memiliki kapasitas untuk melakukan instruksi dengan menggunakan beberapa siklus mikroprosesor per instruksi. Artikel ini membahas arsitektur RISC dan CISC dengan diagram yang sesuai. Bagian perangkat keras dari Intel disebut sebagai Kompleks Instruksi Komputer (CISC), dan perangkat keras Apple adalah Komputer Set Instruksi yang Dikurangi (RISC).
Apa itu Arsitektur RISC dan CISC?
Komputer set instruksi kompleks(CICS) adalah komputer di mana instruksi tunggal dapat melakukan banyak operasi tingkat rendah seperti beban dari memori, operasi aritmatika, dan penyimpanan memori atau diselesaikan dengan proses multi-langkah atau mode pengalamatan dalam instruksi tunggal, seperti namanya. mengusulkan "Set Instruksi Kompleks".
Komputer set instruksi tereduksi adalah komputer yang hanya menggunakan perintah sederhana yang dapat dibagi menjadi beberapa instruksi yang mencapai operasi tingkat rendah dalam satu siklus CLK, seperti namanya "Reduced Instruction Set"
Arsitektur RISC
Istilah RISC adalah singkatan dari ''Reduced Instruction Set Computer''. Ini adalah rencana desain CPU berdasarkan pesanan sederhana dan bertindak cepat.
Ini adalah satu set kecil atau dikurangi instruksi. Di sini, setiap instruksi diharapkan untuk mencapai pekerjaan yang sangat kecil. Di mesin ini, set instruksi sederhana dan sederhana, yang membantu dalam menyusun perintah yang lebih kompleks. Setiap instruksi memiliki panjang yang sama; ini digabungkan untuk menyelesaikan tugas majemuk dalam satu operasi. Sebagian besar perintah diselesaikan dalam satu siklus mesin. Pipelining ini adalah teknik penting yang digunakan untuk mempercepat mesin RISC.
Arsitektur RISC
Reduced Instruction Set Computer adalah mikroprosesor yang dirancang untuk menjalankan beberapa instruksi pada waktu yang sama. Berdasarkan perintah kecil, chip ini membutuhkan transistor lebih sedikit, yang membuat transistor murah untuk dirancang dan diproduksi. Fitur-fitur RISC antara lain sebagai berikut.
Silakan merujuk ke link ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang Pipelining di Computer Architecture MCQs
- Permintaan untuk decoding lebih sedikit
- Beberapa tipe data dalam perangkat keras
- Register serba guna Identik
- Set instruksi seragam
- Node pengalamatan sederhana
Selain itu, saat menulis program, RISC membuatnya lebih mudah dengan membiarkan pemrogram komputer menghilangkan kode yang tidak perlu dan menghentikan siklus pemborosan.
Karakteristik
Ciri-ciri arsitektur RISC antara lain sebagai berikut.
- Instruksi sederhana digunakan dalam arsitektur RISC.
- RISC membantu dan mendukung beberapa tipe data sederhana dan mensintesis tipe data yang kompleks.
- RISC menggunakan mode pengalamatan sederhana dan instruksi dengan panjang tetap untuk pipelining.
- RISC mengizinkan register apa pun untuk digunakan dalam konteks apa pun.
- Waktu Eksekusi Satu Siklus
- Jumlah pekerjaan yang dapat dilakukan komputer dikurangi dengan memisahkan instruksi "LOAD" dan "STORE".
- RISC berisi Sejumlah Besar Register untuk mencegah berbagai interaksi dengan memori.
- Di RISC, Pipelining mudah karena eksekusi semua instruksi akan dilakukan dalam interval waktu yang seragam yaitu satu klik.
- Di RISC, lebih banyak RAM diperlukan untuk menyimpan instruksi tingkat perakitan.
- Instruksi yang dikurangi membutuhkan jumlah transistor yang lebih sedikit di RISC.
- RISC menggunakan model memori Harvard artinya adalah Arsitektur Harvard.
- Compiler digunakan untuk melakukan operasi konversi berarti mengubah pernyataan bahasa tingkat tinggi ke dalam kode bentuknya.
Arsitektur CISC
Istilah CISC adalah singkatan dari ''Komputer Set Instruksi Kompleks''. Ini adalah rencana desain CPU berdasarkan perintah tunggal, yang terampil dalam menjalankan operasi multi-langkah.
Komputer CISC memiliki program kecil. Ini memiliki sejumlah besar instruksi majemuk, yang membutuhkan waktu lama untuk dilakukan. Di sini, satu set instruksi dilindungi dalam beberapa langkah; setiap set instruksi memiliki tambahan dari 300 instruksi terpisah. Instruksi maksimum diselesaikan dalam dua hingga sepuluh siklus mesin. Di CISC, pemipaan instruksi tidak mudah diimplementasikan.

Arsitektur CISC
Mesin CISC memiliki tindakan yang baik, berdasarkan gambaran umum dari kompiler program; karena berbagai instruksi inovatif hanya dapat diperoleh dalam satu set instruksi. Mereka merancang instruksi majemuk dalam satu set instruksi sederhana.
Mereka mencapai proses tingkat rendah, yang membuatnya lebih mudah untuk memiliki node pengalamatan besar dan tipe data tambahan di perangkat keras mesin. Namun, CISC dianggap kurang efisien dibandingkan RISC, karena ketidakmampuannya untuk menghilangkan kode yang menyebabkan pemborosan siklus. Juga, chip mikroprosesor sulit untuk dipahami dan diprogram, karena kompleksitas perangkat kerasnya.
Arsitektur Set Instruksi adalah media untuk memungkinkan komunikasi antara programmer dan perangkat keras. Bagian eksekusi data, menyalin data, menghapus, atau mengedit adalah perintah pengguna yang digunakan dalam mikroprosesor, dan dengan mikroprosesor ini, arsitektur set Instruksi dioperasikan.
Kata kunci utama yang digunakan dalam Arsitektur Set Instruksi di atas adalah sebagai berikut:
Set Instruksi: Sekelompok instruksi yang diberikan untuk menjalankan program dan mengarahkan komputer dengan memanipulasi data. Instruksi dalam bentuk – Opcode (kode operasional) dan Operand. Dimana, opcode adalah instruksi yang diterapkan untuk memuat dan menyimpan data, dll. Operand adalah register memori tempat instruksi diterapkan.
Mode Pengalamatan: Mode pengalamatan adalah cara data diakses. Tergantung pada jenis instruksi yang diterapkan, mode pengalamatan terdiri dari berbagai jenis seperti mode langsung di mana data langsung diakses atau mode tidak langsung di mana lokasi data diakses. Prosesor yang memiliki ISA identik mungkin sangat berbeda dalam organisasi. Prosesor dengan ISA identik dan organisasi yang hampir identik masih belum hampir identik.
Kinerja CPU diberikan oleh hukum dasar
Dengan demikian, kinerja CPU tergantung pada Jumlah Instruksi, CPI (Siklus per instruksi), dan waktu siklus Jam. Dan ketiganya dipengaruhi oleh arsitektur set instruksi.
Jumlah Instruksi CPU
Ini menggarisbawahi pentingnya arsitektur set instruksi. Ada dua arsitektur set instruksi yang umum:
Contoh Prosesor CISC
IBM 370/168 – Diperkenalkan pada tahun 1970. Desain CISC adalah prosesor 32-bit dan empat register titik mengambang 64-bit.
VAX 11/780 – Desain CISC adalah prosesor 32-bit dan mendukung banyak mode pengalamatan dan instruksi mesin yang berasal dari Digital Equipment Corporation.
Intel 80486 – Diluncurkan pada tahun 1989 dan merupakan prosesor CISC, yang memiliki instruksi dengan panjang bervariasi dari 1 hingga 11 dan akan memiliki 235 instruksi.
Karakteristik
Ciri-ciri arsitektur CISC antara lain sebagai berikut.
- Logika instruksi-decoding akan Kompleks.
- Satu instruksi diperlukan untuk mendukung beberapa mode pengalamatan.
- Ruang chip yang lebih sedikit cukup untuk register tujuan umum untuk instruksi yang 0dioperasikan langsung pada memori.
- Berbagai desain CISC disiapkan dengan dua register khusus untuk penunjuk tumpukan, menangani interupsi, dll.
MUL disebut sebagai "instruksi kompleks"
Perbandingan Antara RISC dan CISC
RISC adalah singkatan dari 'Reduced Instruction Set Computer Sedangkan, CISC adalah singkatan dari Complex Instruction Set Computer. Prosesor RISC memiliki set instruksi yang lebih kecil dengan beberapa node pengalamatan. Prosesor CISC memiliki set instruksi yang lebih besar dengan banyak node pengalamatan.

RISC vs CISC
Satuan Memori
RISC tidak memiliki unit memori dan menggunakan perangkat keras terpisah untuk mengimplementasikan instruksi. CISC memiliki unit memori untuk mengimplementasikan instruksi yang kompleks
Program
RISC memiliki unit pemrograman terprogram. CISC memiliki unit pemrograman mikro
Desain
RISC adalah desain kompiler yang kompleks. CISC adalah desain kompiler yang mudah
Perhitungan
Perhitungan RISC lebih cepat dan tepat. Perhitungan CISC lambat dan tepat
Penguraian kode
Penguraian instruksi RISC sederhana. Penguraian instruksi CISC itu rumit
Waktu
Waktu eksekusi sangat kurang di RISC. Waktu eksekusi sangat tinggi di CISC.
Memori eksternal
RISC tidak memerlukan memori eksternal untuk perhitungan. CISC membutuhkan memori eksternal untuk perhitungan.
Pemipaan
RISC Pipelining berfungsi dengan benar. CISC Pipelining tidak berfungsi dengan benar.
Menghentikan
Penghentian RISC sebagian besar berkurang pada prosesor. Prosesor CISC sering macet.
Perluasan Kode
Perluasan kode dapat menjadi masalah di RISC sedangkan, di CISC, perluasan kode tidak menjadi masalah.
Ruang disk
Ruang disimpan di RISC sedangkan di CISC ruang terbuang sia-sia. Contoh terbaik arsitektur set instruksi CISC termasuk VAX, PDP-11, Motorola 68k, Dan PC desktop Anda pada arsitektur x86 Intel, sedangkan contoh terbaik arsitektur RISC termasuk DEC Alpha, ARC, AMD 29k, Atmel AVR, Intel i860, Blackfin , i960, Motorola 88000, MIPS, PA-RISC, Power, SPARC, SuperH, dan ARM juga.
Gap SEMANTIK
Baik arsitektur RISC dan CISC telah dikembangkan sebagai upaya untuk menutupi Gap semantik.

Gap Semantik
Untuk meningkatkan efisiensi pengembangan perangkat lunak, beberapa bahasa pemrograman yang kuat telah muncul, yaitu Ada, C, C++, Java, dll. Mereka memberikan tingkat abstraksi, keringkasan, dan kekuatan yang tinggi. Dengan evolusi ini, kesenjangan semantik tumbuh. Untuk memungkinkan kompilasi yang efisien dari program bahasa tingkat tinggi, desain CISC dan RISC adalah dua pilihan.
Desain CISC melibatkan arsitektur yang sangat kompleks, termasuk sejumlah besar instruksi dan mode pengalamatan, sedangkan desain RISC melibatkan set instruksi yang disederhanakan dan menyesuaikannya dengan kebutuhan nyata program pengguna.

Desain CISC dan RISC
Perkalian dua Angka dalam Memori
Jika memori utama dibagi menjadi area yang diberi nomor dari baris1:kolom 1 hingga baris 5: kolom 4. Data dimuat ke salah satu dari empat register (A, B, C, atau D). Untuk mencari perkalian dua bilangan- Satu disimpan di lokasi 1:3 dan lainnya disimpan di lokasi 4:2 dan disimpan kembali menghasilkan 1:3.

Perkalian Dua Angka
Aplikasi RISC dan CISC
RISC digunakan dalam aplikasi kelas atas seperti pemrosesan video, telekomunikasi, dan pemrosesan gambar. CISC digunakan dalam aplikasi kelas bawah seperti sistem keamanan, otomatisasi rumah, dll.
Keuntungan dan kerugian
Keunggulan arsitektur RISC antara lain sebagai berikut.
- Arsitektur RISC (Reduced instruction set computing) memiliki serangkaian instruksi, sehingga kompiler bahasa tingkat tinggi dapat menghasilkan kode yang lebih efisien
- Ini memungkinkan kebebasan menggunakan ruang pada mikroprosesor karena kesederhanaannya.
- Banyak prosesor RISC menggunakan register untuk melewatkan argumen dan menyimpan variabel lokal.
- Fungsi RISC hanya menggunakan beberapa parameter, dan prosesor RISC tidak dapat menggunakan instruksi panggilan, dan oleh karena itu, menggunakan instruksi dengan panjang tetap yang mudah disalurkan.
- Kecepatan operasi dapat dimaksimalkan dan waktu eksekusi dapat diminimalkan.
- Jumlah format instruksional yang sangat sedikit, jumlah instruksi yang sedikit, dan beberapa mode pengalamatan diperlukan.
Kekurangan arsitektur RISC adalah sebagai berikut.
Sebagian besar, kinerja prosesor RISC tergantung pada programmer atau kompiler karena pengetahuan tentang kompiler memainkan peran penting saat mengubah kode CISC menjadi kode RISC
Saat menata ulang kode CISC menjadi kode RISC, yang disebut sebagai perluasan kode, akan memperbesar ukurannya. Dan, kualitas perluasan kode ini akan kembali bergantung pada compiler, dan juga pada set instruksi mesin.
Cache tingkat pertama dari prosesor RISC juga merupakan kelemahan dari RISC, di mana prosesor ini memiliki cache memori yang besar pada chip itu sendiri. Untuk memberi makan instruksi, mereka membutuhkan sistem memori yang sangat cepat.
Keunggulan arsitektur CISC antara lain sebagai berikut.
Pemrograman mikro adalah bahasa rakitan yang mudah diimplementasikan, dan lebih murah daripada pemasangan kabel pada unit kontrol.
Kemudahan mikrokode instruksi baru memungkinkan desainer untuk membuat mesin CISC kompatibel ke atas:
Karena setiap instruksi menjadi lebih tercapai, lebih sedikit instruksi yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan tugas yang diberikan.
Kekurangan arsitektur CISC adalah sebagai berikut.
Kinerja mesin melambat karena jumlah waktu jam yang diambil oleh instruksi yang berbeda akan berbeda
Hanya 20% dari instruksi yang ada digunakan dalam acara pemrograman biasa, meskipun ada berbagai instruksi khusus pada kenyataannya yang bahkan tidak sering digunakan.
Kode kondisional diatur oleh instruksi CISC sebagai efek samping dari setiap instruksi yang membutuhkan waktu untuk pengaturan ini – dan, karena instruksi selanjutnya mengubah bit kode kondisi – jadi, kompiler harus memeriksa bit kode kondisi sebelum ini terjadi.
Lihat link ini untuk mengetahui lebih lanjut tentang Pipelining di Pilihan Pilihan Arsitektur Komputer.
Dari perbandingan RISC dan CISC di atas, akhirnya kita dapat menyimpulkan bahwa kita tidak dapat membedakan antara teknologi RISC dan CISC karena keduanya tepat dalam aplikasinya. Saat ini, baik desainer RISC maupun CISC melakukan segalanya untuk memenangkan persaingan. Kami berharap Anda telah mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang konsep ini. Selanjutnya, jika ada keraguan mengenai konsep ini, atau untuk mengimplementasikan proyek kelistrikan dan elektronik, harap berikan tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, apa saja arsitektur berbeda yang tersedia?