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Definición de RISC

Significado de RISC: Reduced Instruction Set Computer - Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido. Tipo de arquitecturas de computadoras que promueve conjuntos pequeños y ...
12-06-2023

 


Definición de RISC

 

Reduced Instruction Set Computer - Computadora con Conjunto de Instrucciones Reducido. Tipo de arquitecturas de computadoras que promueve conjuntos pequeños y simples de instrucciones que pueden tomar poco tiempo para ejecutarse.

Los microprocesadores basados en esta arquitectura poseen instrucciones de tamaños fijos y presentadas en un número reducido de formatos y en donde sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria por datos. También suelen disponer de muchos registros de propósito general.

El objetivo de esta arquitectura es facilitar la segmentación y el paralelismo en la ejecución de instrucciones y reducir los accesos a memoria.

Actualmente son la base de la mayoría de los microprocesadores. El x86, el tipo de procesador que utilizan la mayoría de las PC, utiliza otra arquitectura llamada CISC.

La arquitectura RISC se caracteriza por su enfoque en la simplicidad y eficiencia en la ejecución de instrucciones, lo que ha llevado a un menor consumo de energía y una mayor velocidad de procesamiento. Al tener instrucciones más simples y de tamaño fijo, es posible realizar operaciones en un solo ciclo de reloj, lo que se traduce en una mejora significativa en el rendimiento.

Además, esta arquitectura permite que los programadores manejen mejor la complejidad de los algoritmos, al poder dividir los procesos en muchas instrucciones simples y fáciles de entender. También es más fácil para los desarrolladores de software optimizar el código para esta arquitectura, gracias a la estructura clara de las instrucciones.

Algunos ejemplos de microprocesadores que utilizan arquitectura RISC son el ARM, utilizado en dispositivos móviles y en muchos sistemas embebidos, y el PowerPC, utilizado en ordenadores de Apple y otras estaciones de trabajo.

En resumen, la arquitectura RISC ofrece una alternativa eficiente y simple a las arquitecturas CISC, permitiendo un mayor rendimiento y una mayor facilidad de programación para los desarrolladores de software y fabricantes de hardware.


Resumen: RISC



CISC es un tipo de computadora que usa un conjunto simple de instrucciones para ser más rápido. Esto significa que sus instrucciones son cortas y tienen un número limitado de formatos. Además, solo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria. También tienen muchos registros de propósito general contra la arquitectura CISC que utiliza la mayoría de las PC. El objetivo es hacer la ejecución de instrucciones más fácil y reducir el uso de memoria.




¿Qué es una arquitectura RISC?



Una arquitectura RISC es un conjunto de diseños de procesadores de computadora que se centra en tener un conjunto limitado de instrucciones simples que se pueden ejecutar en un solo ciclo de reloj.


¿Cuáles son las principales características de una arquitectura RISC?



Las principales características de una arquitectura RISC son la simplicidad de las instrucciones, la ejecución en un ciclo de reloj, la capacidad de ejecutar instrucciones en paralelo y la dependencia de software en lugar de hardware para el rendimiento.


¿Cuál es la ventaja de utilizar una arquitectura RISC?



La ventaja de utilizar una arquitectura RISC es la simplificación del diseño del procesador, lo que resulta en una mayor eficiencia, velocidad y menor consumo de energía.


¿Cuáles son algunos de los procesadores RISC más populares en el mercado actual?



Algunos de los procesadores RISC más populares en el mercado actual incluyen ARM, MIPS, PowerPC y RISC-V.


¿Cómo se compara una arquitectura RISC con una arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computer)?



Una arquitectura CISC tiene un conjunto de instrucciones más grande y complejo que una arquitectura RISC, lo que puede complicar el diseño del procesador y reducir el rendimiento y la eficiencia.


¿Cómo ha evolucionado la arquitectura RISC a lo largo del tiempo?



La arquitectura RISC ha evolucionado desde su creación en la década de 1980 hasta incluir características como ejecución fuera de orden y predicción de salto para mejorar el rendimiento y la eficiencia. Además, la plataforma RISC-V ha surgido recientemente como una alternativa de código abierto a las arquitecturas propietarias existentes.

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 bit8 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 bit128 bit • 256 bit • 512 bit • bit variable
• Ejecución (ciclo de instrucción)

Segmentación (pipelining): Bubble, Operand forwarding
• Ejecución fuera de orden (out-of-order): Renombre de registros
• Ejecución especulativa: predictor de saltos (branch predictor), predicción de dependencia de memoria
• Riesgo (Hazards)

• 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)
Unidad aritmético lógica (UAL o ALU)
• Barrel shifter
Unidad de coma flotante (floating-point unit o FPU)
• Bus trasero (back-side bus): multiplexor, demultiplexor
• Registros
• Unidad de gestión de memoria (MMU)
Translation lookaside buffer (TLB)
Caché de CPU
• Archivo de registro (register file)
Microcódigo
Unidad de Control (CU)
Frecuencia de reloj (clock rate)

• 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
• Restricción de hardware (firmware)
• Trusted Execution Technology (Intel TXT)
• Critoprocesador seguro (Secure cryptoprocessor)
• Módulo de seguridad de hardware (HSM)
• Hengzhi chip






Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 12-06-2023

¿Cómo citar este artículo?

Alegsa, Leandro. (2023). Definición de RISC. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/risc.php

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