Funciones, Caracteristicas, Ventajas y Desventajas de las arquitecturas RISC - CISC

1. AQUITECTURAS RICS Y CISC
COMPLEX INSTRUCTION SET COMPUTER -REDUCED INSTRUCTION SET
COMPUTER

2. CONTENIDO
• Introducción
• Objetivos
• Modelos de Arquitecturas (Von Neumann – Harvard)
• Arquitectura CISC
• Arquitectura RISC
• Comparación RISC- CISC
• Modernización
• Conclusiones – Recomendaciones

3. INTRODUCCIÓN
ARQUITECTURA
REGISTRO
INSTRUCCION
OPERANDOPARALELISMO
ANCHO DE
BUS

4. GENERA
L
• Conocer y comparar las características básicas de las
arquitecturas RICS- CISC
ESPECIFICO
• Entender funcionamiento de las arquitecturas RICS-CISC
• Comprender que causa llevo a la creación de las arquitecturas
RICS- CISC
• Analizar las características de las arquitecturas RICS- CISC
• Comparar las ventajas y desventajas de las arquitecturas RICS-
CISC
OBJETIVO

5. MODELOS DE
ARQUITECTURAS

6. ARQUITECTURA VON NEUMANN
• Sistemas con microprocesadores
• La unidad central de proceso (CPU), está conectada a una
memoria principal única donde se guardan las instrucciones
del programa y los datos. A dicha memoria se accede a través
de un sistema de buses único.

7. ARQUITECTURA HARVARD
• Este modelo, que utilizan los Microcontroladores PIC, tiene la
unidad central de
• proceso (CPU) conectada a dos memorias (una con las
instrucciones y otra con los datos) por medio de dos buses
diferentes.

8. ARQUITECTURA CISC
DEFINICION
• La microprogramación es una característica importante y
esencial de casi todas las arquitecturas CISC.
• Significa que cada instrucción de máquina es interpretada por
un microprograma localizado en una memoria

9. FACTORES DE EVOLUCIÓN DE CISC
• El control micro programado
• Facilidad de implementación.
• Uso eficiente del espacio del chip
• Posibilidad de modificar un conjunto de instrucciones.
• Posibilidad de diseñar nuevas y poderosas instrucciones.
• Posibilidad de diseñar nuevas arquitecturas

10. • Necesidad de tener un rico conjunto de instrucciones.
• Instrucciones complejas.
• Gran cantidad de modos de direccionamiento.
• Reducción en tiempo de ejecución en instrucciones complejas.
• Compatibilidad con miembros anteriores de la familia.
• Buscar correspondencia de instrucciones de alto nivel.
• Usar controles micro programado para ejecutar grandes instrucciones de
alto nivel en el ordenador.
• Disponibilidad de lenguaje de maquina.

11. CARACTERISTICAS
Múltiples nodos.
Direccionamientos directos indirectos
Predominio de instrucciones con 2 operandos
Soporte entre 0 y mas operandos
Instrucciones múltiples a ciclos de reloj
Antes de ejecutar procesos primero se busca en memoria
Instrucciones de longitud variable
Dependiendo del modo de direccionamiento

12. COMO FUNCIONA CISC
• Incorporan un gran conjunto de comandos en la ROM.
• El sistema operativo envía un comando al procesador.
• El chip debe verificar el tamaño del comando y reservarlo en la
memoria interna.
• El procesador decodifica las instrucciones. A través de la
circuitería se ejecutan las instrucciones. Requiere de cuatro a
diez ciclos de reloj.

13. DIAGRAMA DE BLOQUES
Unidad de
búsqueda de
instrucciones
Unidad de
decodificación
de
instrucciones
Unidad de
operandos
ALU- ALU -
LOAD-
STORE-PUNTO
FLOTANTE
Unidad de
estructura de
resultados

14. • Ventajas
• Facilidad de implementación del conjunto de instrucciones
• Compatibilidad hacia adelante y hacia atrás de nuevas CPU’s
• Facilidad de programación
• Puede ser menor la complejidad del compilador
• Desventajas
• La complejidad del conjunto de instrucciones crece
• Las instrucciones de longitud variable reducen el rendimiento del
sistema
• Inclusión de instrucciones que raramente se usan

15. ARQUITECTURA RISC
• Es el tipo de arquitectura diseñado para aumentar la velocidad
de procesamiento que se da en el ordenador.
• Debido a que se tiene un conjunto de instrucciones
simplificado, éstas se pueden implantar por hardware
directamente en la CPU, lo cual elimina el microcódigo y la
necesidad de decodificar instrucciones complejas.

16. FACTORES
• Instrucciones simples pueden ejecutarse en pocos ciclos de
reloj/ciclos de
• reloj más cortos
• • Apropiado para la aplicación de arquitectura segmentada
• Potencialmente se completaría una instrucción por ciclo de reloj
• • Tamaño de instrucción fijo simplifica búsqueda y decodificación
• • Un grupo pequeño de instrucciones (∼20%) ocupa la mayor parte
• del tiempo de ejecución de un programa (∼ 80%)
• • Un conjunto de instrucciones simples puede implantar también
instrucciones
• complejas

17. CARACTERÍSTICAS
1
• Pequeño conjunto de instrucciones
2
• Instrucciones simples
3
• Instrucciones de longitud fija
4
• Predominan instrucciones que se ejecutan en un ciclo
5
• Procedimiento de segmentaciones para múltiples instrucciones.

18. FUNCIONAMIENTO
• Las RISC constan de instrucciones que realizan una tarea.
• Las instrucciones no necesitan ser decodificadas.
• Para realizar una instrucción usa un ciclo de reloj.
• Puede ejecutar hasta 10 comandos a la vez.
• Pasan por menos transistores en los circuitos.

19. DIAGRAMA DE BLOQUES
Unidad de
búsqueda de
instrucciones
Unidad de
búsqueda de
operandos
ALU-ALU-LOAD-
STORE-PUNTO
FLOTANTE
Unidad de
estructura de
resultados

20. • VENTAJAS
• Se incrementa la velocidad debido a un conjunto de instrucciones más
simple.
• Hardware más simple debido a instrucciones más sencillas que requieren
menos espacio en el chip
• El ciclo de diseño más corto resulta en un diseño efectivo , costos
controlados de desarrollo y tiempo de salida al mercado más corto.
• DESVENTAJAS
• Excesiva dependencia en la efectividad del compilador
• La depuración de los programas se hace difícil por la programación de
instrucciones
• Se incrementa el tamaño del código de lenguaje máquina
• Necesidad de memoria rápida

21. RISC VS CISC

22. COMPARACION

23. CONCLUCIONES – RECOMENDACIONES

24. PREGUNTAS ?

25. GRACIAS