Complex Instruction Set Computer - Computadora con Conjunto
de Instrucciones Complejas).
CISC es un tipo de arquitectura de computadoras que
promueve el uso de gran número de instrucciones, permitiendo operaciones
complejas entre operandos situados en memoria o en registros internos. Es
contrapuesta a la arquitectura RISC.
La arquitectura CISC dificulta el paralelismo, para
subsanar este inconveniente actualmente los microprocesadores implementan un
sistema para convertir instrucciones complejas en varias instrucciones simples
(del tipo RISC).
La familia Intel x86 (los microprocesadores más usados en
PC) utilizan arquitectura CISC como así también el Motorola 68000, Zilog Z80,
etc.
Arquitectura de microprocesador caracterizada por ejecutar
un conjunto de instrucciones complejas, estas instrucciones pueden realizar
funciones muy específicas, en contraposición a la arquitectura RISC.
Arquitecturas
CISC :
ü Computador
con repertorio de instrucciones complejo.
ü Gran
número de instrucciones complejas.
ü Gran
variedad de tipos de datos y de modos de direccionamiento.
ü Permite
implementar instrucciones de alto nivel directamente o con un número pequeño de
instrucciones ensamblador.
ü Además
se pueden añadir nuevas instrucciones al repertorio manteniendo las antiguas.
PROCESOS
DE INSTRUCCIONES
La idea fue inspirada por el hecho de que muchas de las
características que eran incluidas en los diseños tradicionales de CPU para
aumentar la velocidad estaban siendo ignoradas por los programas que eran
ejecutados en ellas. Además, la velocidad del procesador en relación con la
memoria de la computadora que accedía era cada vez más alta. Esto conllevó la
aparición de numerosas técnicas para reducir el procesamiento dentro del CPU,
así como de reducir el número total de accesos a memoria.
Una computadora ejecuta una instrucción en cinco pasos.
1.- La unidad de control recupera la instrucción desde la
memoria; por ejemplo, la instrucción de sumar dos números.
2.- La unidad de control descodifica la instrucción y la
convierte en señales electrónicas que controlan la computadora.
3.- La unidad de control recupera los datos necesarios para
ejecutar la instrucción (en este caso, los dos números).
4.- La unidad aritmético-lógica ejecuta la operación (la
adición de ambos números).
5.- La unidad de control almacena el resultado (en este
caso, el número resultante de la suma).
Las primeras computadoras sólo empleaban instrucciones
sencillas, porque el coste de los dispositivos electrónicos capaces de ejecutar
instrucciones complejas era muy elevado. A medida que este coste fue
disminuyendo, a lo largo de la década de 1960, fueron posibles instrucciones
más complicadas. Las instrucciones complejas (instrucciones únicas que
especifican operaciones múltiples) pueden ahorrar tiempo al evitar que la
computadora tenga que recuperar instrucciones adicionales. Por ejemplo, si se
combinan siete operaciones en una instrucción, se eliminan seis de los pasos de
recuperación de instrucciones, y la computadora tarda menos tiempo en procesar
la operación correspondiente.
Las computadoras que combinan varias operaciones en una
sola instrucción se denominan CISC.
Sin embargo, la mayoría de los programas no utilizan
instrucciones complejas, sino que constan esencialmente de instrucciones
simples. Cuando estas instrucciones simples se ejecutan en una arquitectura
CISC, el proceso es más lento, porque en un diseño CISC todas las
instrucciones, simples o complejas, tardan más en ser descodificadas. Una
estrategia alternativa es volver a diseños que utilizan sólo juegos de instrucciones
sencillas y hacer que las operaciones más usadas se ejecuten más rápidamente
para aumentar el rendimiento global. Las computadoras que emplean este diseño
se llaman RISC.
Los diseños RISC son especialmente rápidos para realizar
los cómputos numéricos necesarios en aplicaciones científicas, de gráficos y de
ingeniería. Los llamados procesadores de señales digitales son arquitecturas
CISC especializadas para acelerar el procesado de señales digitalizadas de
audio y vídeo.
CARÁCTERISTICAS
La microprogramación es una característica importante y
esencial de casi todas las arquítecturas CISC. Como por ejemplo: Intel 8086,
8088, 80286, 80386, 80486, Motorola 68000, 68010, 620, 8030, 684.
La microprogramación significa que cada instrucción de
máquina es interpretada por un microprograma localizado en una memoria en el
circuito integrado del procesador. En la década de los sesentas la
micropramación, por sus características, era la técnica más apropiada para las
tecnologías de memorias existentes en esa época y permitía desarrollar también
procesadores con compatibilidad ascendente. En consecuencia, los procesadores
se dotaron de poderosos conjuntos de instrucciones.
Las instrucciones compuestas son decodificadas internamente
y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM
interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj (al menos uno por
microinstrucción). La meta fundamental de la arquitectura de CISC es terminar
una tarea adentro como pocas líneas de la asamblea como sea posible. Esto es
alcanzado construyendo el hardware del procesador que es capaz de entender y de
ejecutar una serie de operaciones.
Para esta tarea particular, un procesador de CISC vendría
preparado con una instrucción específica a la que se le nombrara MULT. Cuando
está instrucción esta ejecutada, carga los dos valores en los registros
separados, multiplica los operandos en la unidad de la ejecución, y después almacena
el producto en el registro apropiado. Así, la tarea entera de multiplicar dos
números se puede terminar con una instrucción.
MULT 2:3, 5:2
MULT es la qué se conoce como “instrucción compleja.
VENTAJAS
Y DESVENTAJAS
Las ventajas son varias:
Programas más pequeños. Los programas al almacenarse en el
disco duro contienen todas sus instrucciones. Si una de estas es capaz de hacer
el trabajo de tres en un entorno RISC los archivos tendrán menos instrucciones
y por lo tanto pesarán menos. Esto que parece en la actualidad una tontería
debido al tamaño de los discos en los comienzos de la informática era vital. No
se podía desperdiciar ni un solo byte.
Aceleración de ciertas utilidades. Existen muchos
algoritmos que por su naturaleza funcionan mejor con operaciones más complejas.
En algunos casos los micros incorporan bloques funcionales completos para
acelerar con solo unas cuantas instrucciones operaciones que antes necesitaban
de cientos. Quicksync y su capacidad para codificar o decodificar videos es un
gran ejemplo de esto.
¿Qué
desventajas tenemos?
Las desventajas superan a las ventajas:
Unidad de control más compleja. Este tipo de instrucciones
hace que la unidad de control tenga que tener más lógica lo cual lleva a un
mayor tamaño y menos espacio para otros componentes.
Más bloqueos. En caso de que ejecutes las instrucciones una
tras otra, lo cual no se hace en casi ningún procesador moderno que intenta
hacerlo en el orden más adecuado, te puede ocurrir que la instrucción se quede
esperando a que ciertos datos estén disponibles o a cualquier otro tipo de
señal.
Todo esto se diluye en los micros modernos capaces de
realizar varias operaciones al mismo tiempo. Lo que se hace, en estos, es
dividir las instrucciones CISC en pequeñas RISC que el programador no ve,
consiguiendo las ventajas de poder realizar varias al mismo tiempo.
Dentro de un procesador existen diferentes bloques los
cuales necesitan ser alimentados con datos e instrucciones para funcionar.
Estos bloques pueden funcionar todos al mismo tiempo por eso es tan importante
que las instrucciones sean sencillas y se puedan procesar a la vez.
Su mayor inconveniente es su eficiencia energética ya que
necesitan más potencia, mas Watios en definitiva, para conseguir el mismo
rendimiento que los RISC.
RESUMEN
Complex Instruction Set Computer - Computadora con Conjunto
de Instrucciones Complejas).
CISC es un tipo dearquitectura decomputadoras que promueve
el uso de gran número de instrucciones, permitiendo operaciones complejas entre
operandos situados en memoria o en registros internos. Es contrapuesta a la
arquitectura RISC.
La arquitectura CISC dificulta el paralelismo, para
subsanar este inconveniente actualmente los microprocesadores implementan un
sistema para convertir instrucciones complejas en varias instrucciones simples
(del tipo RISC).
La familia Intel x86 (los microprocesadores más usados en
PC) utilizan arquitectura CISC como así también el Motorola 68000, Zilog Z80,
etc.
Arquitectura de microprocesador caracterizada por ejecutar
un conjunto de instrucciones complejas, estas instrucciones pueden realizar
funciones muy específicas, en contraposición a la arquitectura RISC.
SUMMARY
Complex Instruction Set Computer - Computer with Complex
Instruction Set).
CISC is a type dearquitectura decomputadoras that promotes
the use of a large number of instructions, allowing complex operations between
operand located in memory or internal registers. It is opposed to the RISC
architecture.
CISC architecture parallelism difficult to overcome this
disadvantage currently microprocessors implement a system to convert complex
instructions into several simple instructions (RISC type).
The Intel x86 family (more microprocessors used in PCs) use
CISC architecture as well as the Motorola 68000, Zilog Z80, etc.
Microprocessor architecture characterized by executing a
complex instruction set, these instructions can perform very specific
functions, as opposed to RISC architecture.
RECOMENDACIONES
·
Se debe tener en cuenta que cuando se ejecuta instrucciones
simples en una arquitectura CISC, el proceso es más lento, porque en un diseño
CISC todas las instrucciones, simples o complejas, tardan más en ser
descodificadas.
·
Las computadoras
que combinan varias operaciones en una sola instrucción se denominan CISC.
CONCLUSIONES
·
Los microprocesadores CISC tienen un mercado de
software muy difundido.
·
En la década de los sesentas, la
microprogramación era la técnica más apropiada para la tecnología de memorias
existentes. En consecuencia, los procesadores se dotaron de poderosos conjuntos
de instrucciones, dando surgimiento a la arquitectura CISC.
·
Cada usuario debe decidirse a favor o en contra
de determinada arquitectura de procesador en función de la aplicación concreta
que quiera realizar.
GLOSARIO
Instrucciones: Acción
elemental que se da a una computadora a fin de que efectúe una determinada
operación.
Microprograma: Un
microcódigo o microprograma es el nombre de una serie de instrucciones o
estructuras de datos implicados en la implementación de lenguaje máquina de
nivel más alto en muchos procesadores , especialmente los microprogramados . El
Microcódigo está almacenado en una memoria que es de acceso muy rápido.
Instrucciones
compuestas: Una instrucción
compuesta consta de cero o más instrucciones entre llaves ({ }).Una instrucción
compuesta se puede utilizar en cualquier lugar donde se espere una
instrucción.Las instrucciones compuestas normalmente se denominan
"bloques".
BLIBLIOGRFÍA
O LINKOGRAFÍA
Defina claramente las CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES. Detalle la APRECIACION con sus propias palabras. Ilustre debidamente su tema. Trabajo bien desarrollado y explicado. Gracias por su investigación.Saludos
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