Arquiteturas CISC E RISC

Comparação entre as arquiteturas de processadores RISC e CISC

Sempre houve uma grande polêmica em torno de qual dessas plataformas é melhor. Na verdade, você já deve ter ouvido muitos boatos como "Os Macs são mais rápidos por terem chips RISC" ou algo do gênero. O objetivo é falar um pouco sobre as duas plataformas e como elas coexistem atualmente.

Para entender o contexto histórico e tecnológico de onde evoluíram as arquiteturas RISC e CISC é necessário, em primeiro lugar, entender o estado das coisas em relação à VLSI, memória/armazenamento e compiladores nos anos 70 e inicio dos anos 80.

Memória e armazenamento

É difícil subestimar os efeitos que a tecnologia de armazenamento tinha no projecto de um CPU nos anos 70. Nessa altura, os computadores usavam memória de cariz magnético para armazenar o código dos programas, memória que era, não só, cara como também bastante lenta. Depois da introdução da RAM as coisas melhoraram em termos de velocidade, no entanto o seu preço era ainda proibitivo.

Por isso, colocar grandes volumes de código na memória desde o armazenamento secundário era, por si só, um grande impedimento ao desempenho. O grande custo da memória e a lentidão do armazenamento secundário “conspiraram” para fazer com que a escrita de código fosse um assunto muito sério. O bom código era o compacto já que era necessário colocá-lo todo num pequeno espaço de memória. Como a memória constituía uma parte significativa do preço total do sistema, uma redução no tamanho do código era traduzida diretamente numa redução do custo total do sistema.

Compiladores

O trabalho de um compilador era relativamente simples nesta altura: traduzir código escrito numa linguagem de alto nível, como C ou Pascal, em assembly.

O assembly era depois convertido para código máquina por um assemblador. A compilação demorava bastante tempo e o resultado dificilmente se poderia dizer ótimo. O melhor que se poderia esperar era que a tradução da linguagem de alto nível para o assembly fosse correta. Se realmente se quisesse código compacto e otimizado, a única solução era programar em assembly.

VLSI

Em termos de VLSI (Very Large Scale Integration) a tecnologia da altura apenas permitia densidades de transistores que seriam muito baixas quando comparadas com os Standards de hoje. Era simplesmente impossível colocar muitas funcionalidades num único chip. No início dos anos 80, quando se começou a desenvolver a arquitetura RISC, um milhão de transistores num único chip era já bastante. Devido à falta de recursos (transistores) as máquinas CISC da altura tinham as suas unidades funcionais espalhadas por vários chips. Isto era um problema por causa do alto tempo de espera nas transferências de dados entre os mesmos, o que desde logo era um óbice ao desempenho. Uma implementação num único chip seria o ideal.

Arquitetura CISC

No inicio dos anos 70, quer porque os compiladores eram muito pobres e pouco robustos, quer porque a memória era lenta e cara causando sérias limitações no tamanho do código, levou a que previsse uma crise no software. O hardware era cada vez mais barato e o software cada vez mais caro.

Um grande número de investigadores e projetistas defendia que a única maneira de contornar os grandes problemas