CISC的英文全稱為“Complex Instruction Set Computer”,即“復雜指令系統計算機”,從計算機誕生以來,人們一直沿用CISC指令集方式。早期的桌面軟件是按CISC設計的,並一直沿續到現在。目前,桌面計算機流行的x86體系結構即使用CISC。微處理器(CPU)廠商一直在走CISC的發展道路,包括Intel、AMD,還有其他一些現在已經更名的廠商,如TI(德州儀器)、IBM以及VIA(威盛)等。在CISC微處理器中,程序的各條指令是按順序串行執行的,每條指令中的各個操作也是按順序串行執行的。順序執行的優點是控制簡單,但計算機各部分的利用率不高,執行速度慢。CISC架構的服務器主要以IA-32架構(Intel Architecture,英特爾架構)為主,而且多數為中低檔服務器所采用。
RISC的英文全稱為“Reduced Instruction Set Computer”,即“精簡指令集計算機”,是一種執行較少類型計算機指令的微處理器,起源於80年代的MIPS主機(即RISC機),RISC機中采用的微處理器統稱RISC處理器。這樣一來,它能夠以更快的速度執行操作(每秒執行更多百萬條指令,即MIPS)。因為計算機執行每個指令類型都需要額外的晶體管和電路元件,計算機指令集越大就會使微處理器更復雜,執行操作也會更慢。
特點區別各方面如下:
1、指令系統
CISC:計算機的指令系統比較豐富,有專用指令來完成特定的功能。因此,處理特殊任務效率較高。
RISC:設計者把主要精力放在那些經常使用的指令上,盡量使它們具有簡單高效的特色。對不常用的功能,常通過組合指令來完成。因此,在RISC 機器上實現特殊功能時,效率可能較低。但可以利用流水技術和超標量技術加以改進和彌補。
2、存儲器操作
CISC:機器的存儲器操作指令多,操作直接。
RISC:對存儲器操作有限制,使控制簡單化。
3、程序
CISC:匯編語言程序編程相對簡單,科學計算及復雜操作的程序社設計相對容易,效率較高。
RISC:匯編語言程序一般需要較大的內存空間,實現特殊功能時程序復雜,不易設計。
4、中斷
CISC:機器是在一條指令執行結束后響應中斷。
RISC:機器在一條指令執行的適當地方可以響應中斷。
5、CPU
CISC:CPU包含有豐富的電路單元,因而功能強、面積大、功耗大。
RISC:CPU包含有較少的單元電路,因而面積小、功耗低。
6、設計周期
CISC:微處理器結構復雜,設計周期長。
RISC:微處理器結構簡單,布局緊湊,設計周期短,且易於采用最新技術。
7、用戶使用
CISC:微處理器結構復雜,功能強大,實現特殊功能容易。
RISC:微處理器結構簡單,指令規整,性能容易把握,易學易用。
8、應用范圍
CISC:機器則更適合於通用機。
RISC:由於RISC指令系統的確定與特定的應用領域有關,故RISC 機器更適合於專用機。
功耗相關:事實上,架構設計會極大地影響芯片總體功耗的走向。就CPU功耗來講,RISC和CISC走了兩條不一樣的道路。CISC走的是性能路線,先把性能做上去,功耗放一邊。然后不斷地考慮如何散熱,什么金屬片,風扇,水冷一起上。反正用在PC上,一般人也感覺不出耗電大會有什么明顯的問題。RISC走的是低功耗路線,面向的是需要用電池的場景。功耗低是第一原則,性能排第二。對一般人來講,最常接觸到的就是手機了。很長一段時間里,人們都在默默忍受着手機速度慢帶來的各種延遲,卡頓。沒辦法,手機廠商不敢給你性能更高的CPU,否則電池半天就沒電了。