Definición de RISC
RISC (Reduced Instruction Set Computer, o Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido) es un tipo de arquitectura de computadoras que se basa en la utilización de un conjunto pequeño y simple de instrucciones, diseñadas para ejecutarse de manera muy rápida, generalmente en un solo ciclo de reloj.
Los microprocesadores con arquitectura RISC presentan instrucciones de tamaño fijo y en un número reducido de formatos. En estos procesadores, solo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden directamente a la memoria para manipular datos; el resto de las operaciones se realiza entre los numerosos registros de propósito general que suelen tener disponibles. Por ejemplo, los procesadores ARM, ampliamente usados en teléfonos inteligentes y tabletas, son un claro ejemplo de la implementación de RISC.
Ventajas de RISC:
- Simplicidad en el diseño del procesador, lo que facilita su fabricación y reduce el consumo de energía.
- Mayor velocidad de procesamiento gracias a la ejecución de instrucciones en un solo ciclo de reloj.
- Facilidad para implementar técnicas modernas como la segmentación (pipelining) y la ejecución en paralelo.
- Permite a los desarrolladores de software optimizar el código de manera más eficiente.
- Menor consumo energético, ideal para dispositivos móviles y sistemas embebidos.
Desventajas de RISC:
- Para realizar tareas complejas, a menudo se requieren más instrucciones simples, lo que puede aumentar el tamaño del programa.
- La dependencia en el software para ciertas funciones puede aumentar la complejidad del desarrollo.
Comparativamente, la arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computer) utiliza un conjunto de instrucciones más amplio y complejo, permitiendo realizar operaciones sofisticadas en una sola instrucción. Esto puede reducir el número de líneas de código, pero a costa de un diseño de procesador más complejo y, en general, menor eficiencia energética. Por ejemplo, la arquitectura x86 utilizada en la mayoría de las PC es de tipo CISC.
A lo largo de los años, la arquitectura RISC ha evolucionado incorporando técnicas avanzadas como la ejecución fuera de orden, la predicción de saltos y la integración de múltiples núcleos para mejorar aún más el rendimiento. Un ejemplo destacado de evolución es la plataforma RISC-V, que es de código abierto y está ganando popularidad como alternativa flexible y libre de licencias a las arquitecturas propietarias.
Resumen: RISC
RISC es una arquitectura de computadora que utiliza un conjunto reducido y simple de instrucciones, permitiendo mayor velocidad y eficiencia. Sus instrucciones son cortas, de formato fijo y solo las de carga y almacenamiento acceden a la memoria. Dispone de muchos registros de propósito general, a diferencia de la arquitectura CISC, que domina en la mayoría de las PC. El objetivo principal es simplificar la ejecución de instrucciones y reducir el uso de memoria.
¿Qué es una arquitectura RISC?
Una arquitectura RISC es un diseño de procesador que prioriza la utilización de un conjunto limitado de instrucciones simples, optimizadas para ser ejecutadas en un solo ciclo de reloj.
¿Cuáles son las principales características de una arquitectura RISC?
- Instrucciones simples y de tamaño fijo.
- Ejecución de instrucciones en un solo ciclo de reloj.
- Gran cantidad de registros de propósito general.
- Segmentación (pipelining) eficiente.
- Acceso a memoria limitado a instrucciones específicas (carga y almacenamiento).
- Mayor dependencia del software para la optimización del rendimiento.
¿Cuál es la ventaja de utilizar una arquitectura RISC?
La principal ventaja es la simplificación del diseño del procesador, lo que se traduce en mayor eficiencia, velocidad y menor consumo de energía, especialmente útil en dispositivos portátiles y sistemas embebidos.
¿Cuáles son algunos de los procesadores RISC más populares en el mercado actual?
Algunos de los procesadores RISC más populares son ARM (presente en la mayoría de los dispositivos móviles), MIPS, PowerPC y RISC-V.
¿Cómo se compara una arquitectura RISC con una arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computer)?
RISC emplea instrucciones simples y rápidas, facilitando un diseño eficiente y bajo consumo energético. CISC, en cambio, utiliza instrucciones más complejas, lo que puede reducir el tamaño del código pero complica el diseño del procesador y suele consumir más energía.
¿Cómo ha evolucionado la arquitectura RISC a lo largo del tiempo?
La arquitectura RISC ha evolucionado desde los años 80 incorporando técnicas avanzadas como ejecución fuera de orden, predicción de saltos y soporte para múltiples núcleos. Además, la aparición de RISC-V como alternativa de código abierto ha impulsado su adopción en una amplia variedad de dispositivos y plataformas.
Tecnologías empleadas en CPUs |
|
| • Arquitectura |
• Harvard (Modified Harvard) • von Neumann • Dataflow • TTA |
| • Conjunto de instrucciones |
• ASIP • CISC • EDGE • EPIC • MISC • MIPS • NISC • OISC • RISC • TRIPS • VLIW • ZISC |
| • Tamaño de palabra (word) |
• 1 bit • 4 bit • 8 bit • 9 bit • 10 bit • 12 bit • 15 bit • 16 bit • 18 bit • 22 bit • 24 bit • 25 bit • 26 bit • 27 bit • 31 bit • 32 bit • 33 bit • 34 bit • 36 bit • 39 bit • 40 bit • 48 bit • 50 bit • 60 bit • 64 bit • 128 bit • 256 bit • 512 bit • bit variable |
| • Ejecución (ciclo de instrucción) |
• Segmentación (pipelining): Bubble, Operand forwarding |
| • Computación paralela |
• Paralelismo a nivel de Bit: bit-serial, palabra • Paralelismo a nivel de Instrucción: escalar, superescalar • Paralelismo de Datos: vector • Paralelismo a nivel de Memoria (MLP) • Paralelismo a nivel de Tareas: hilo de ejecución (thread) |
| • Multihilo |
• Temporal multithreading • Simultaneous multithreading: HyperThreading |
| • Taxonomía de Flynn |
• SISD • SIMD • MISD • MIMD (SPMD) • Modos de direccionamiento (addressing mode) |
| • Tipos |
• Procesador digital de señales (DSP) • GPGPU • Microcontrolador • Unidad de procesamiento físico (PPU) • System on a chip (SoC) • Celular (cellular architecture) |
| • Componentes |
• Unidad de generación de direcciones (address generation unit o AGU) |
| • Gestión de energía |
• APM • ACPI • Escala de frecuencia dinámica (Dynamic frequency scaling) • Escala de tensión dinámica (Dynamic voltage scaling) • Gating de reloj (clock gating) |
| • Seguridad por hardware de CPU |
• NX bit |
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 03-07-2025
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2025). Definición de RISC. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/risc.php
