컴퓨터 구조 | RISC 와 CISC 구조

RISC(Reduced Instruction Set Computer) 란?

RISC 란 Reduce Instruction Set Computer 의 약자로 말 그대로 축소 명령어 세트 컴퓨터를 의미합니다.
여기서 명령어 세트가 축소되었다는 말은 말 그대로 명령어의 개수가 적은 것을 말합니다. 핵심적인 명령어를 기반으로 최소한의 명령어 세트를 구성함으로써 파이프라이닝 이라는 획기적인 기술을 도입할 수 있어 빠른 동작 속도와 하드웨어의 단순화와 효율화를 시킬 수 있었고, 가격 경쟁력에서도 우위를 점했습니다.

즉, RISC란 CISC의 길고 복잡한 명령어들을 짧고 처리가 가능한 여러개의 명령어로 체계적으로 바꾼 것입니다.

RISC의 특징

  1. 적은 명령어 세트
  2. 간단한 명령어로 빠른 실행속도
  3. 고정적인 명령어 길이
  4. 워드, 데이터 버스 크기가 동일하고 실행 사이클도 모두 동일
  5. 회로 구성이 단순함
  6. 프로그램을 구성할 때 상대적으로 많은 명령어가 필요
  7. 파이프 라이닝을 사용함
  8. 명령어 개수가 적어서 컴파일러가 단순하게 구현됨

CISC(Complex Instruction Set Computer) 란?

연산을 처리하는 복잡한 명령어들을 수백개 이상 탑재하고 있는 프로세서입니다. CISC는 명령어 개수 증가에 따라 프로세서 내부구조가 매우 복잡해 지고, 고속으로 적동되는 플세서를 만들기 힘듭니다.

여기서 명령어가 복잡하다는 것의 의미는 하나의 명령어가 할 수 있는 일의 양이 RISC 대비하여 많다는 것을 의미합니다. 명령어 마다 길이가 다르고, 실행에 필요한 사이클 수도 다르기 때문에 pipelining 설계가 어려우며 한 바이트 명령어 부터 100바이트 이상되는 명령어 들도 있습니다.

이렇게 CISC는 RISC에 비해 성능이 많이 떨어지지만 다음과 같은 이유 때문에 아직도 쓰이고 있습니다.

CISC의 특징

  1. 명령어의 개수가 많음
  2. 명령어 길이가 다양하며, 실행 사이클도 명령어 마다 다름
  3. 회로구성이 복잡함
  4. 프로그램을 만들 때 적은 명령어로 구현 가능
  5. 다양한 명령어를 사용하기 때문에 컴파일러가 복잡함

CISC를 사용하는 이유

  1. 아직 너무도 많은 프로세서가 CISC 모델로 구축되어 있고, 이것을 전부 바꾸는 것은 너무 큰 비용이 든다.
  2. CISC 성능의 취약점은 RISC와 같은 파이프라인을 일부 사용하고 집적도는 더 높임으로써 부분적으로 보완이 가능하다.
  3. RISC에 비해 호환성이 좋다.
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