MIPS CISC E RISC

ARQUITETURAS

DE

COMPUTADORES

MIPS, RISC E CISC

RISC

A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer), como o próprio nome já diz, tem como principal objetivo simplificar as instruções de modo que elas possam ser executadas mais rapidamente. Cada instrução executa apenas uma operação, que são todas do mesmo tamanho, tem poucos formatos, e todas as operações aritméticas devem ser executadas entre registradores (dados da memória não podem ser utilizados como operandos).

Os processadores baseados na computação de conjunto de instruções reduzido não tem micro-programação, as instruções são executadas diretamente pelo hardware. Como característica, esta arquitetura, além de não ter microcódigo,

CISC

Máquinas CISC (Complex Instruction Set Computer) têm um conjunto de instruções grande, de tamanhos variáveis, com formatos complexos.

Os processadores baseados na computação de conjunto de instruções complexas contêm uma microprogramação, ou seja, um conjunto de códigos de instruções que são gravados no processador, permitindo-lhe receber as instruções dos programas e executá-las, utilizando as instruções contidas na sua microprogramação. Seria como quebrar estas instruções, já em baixo nível, em diversas instruções mais próximas do hardware(as instruções contidas no microcódigo do processador). ). O problema básico com máquinas CISC é que um conjunto pequeno de instruções complexas torna o sistema consideravelmente mais lento.

RISC E CISC

VANTAGENS E DESVANTAGENS

Um processador CISC ("computador com um conjunto complexo de instruções"), é capaz de executar várias centenas de instruções complexas diferentes, sendo extremamente versátil.

Ex: 386 e o 486.

No começo da década de 80, a tendência era construir chips com conjuntos de instruções cada vez mais complexos. Alguns fabricantes porém, resolveram seguir o caminho oposto, criando o padrão RISC ("computador com um conjunto reduzido de instruções"). Ao contrário dos complexos CISC, os processadores RISC são capazes de executar apenas algumas poucas instruções simples. Justamente por isso, os chips baseados nesta arquitetura são mais simples e muito mais baratos. Outra vantagem dos processadores RISC, é que, por terem um menor número de circuitos internos, podem trabalhar a frequências mais altas.

Ex: Alpha, que em 97 já operavam a 600 MHz

Um processador RISC é capaz de executar instruções muito mais rapidamente. A idéia principal, é que apesar de um processador CISC ser capaz de executar centenas de instruções diferentes, apenas algumas são usadas frequentemente. Poderíamos então criar um processador otimizado para executar apenas estas instruções simples que são mais usadas. Como de qualquer forma, pouca gente programa diretamente em Assembly, bastaria alterar os compiladores, para que os programas fossem compatíveis com os novos processadores.

É indiscutível, porém, que em muitas tarefas os processadores CISC saem-se melhor, principalmente pelo seu grande número de recursos. Por isso, ao invés da vitória de uma das duas tecnologias, atualmente vemos processadores híbridos, que são essencialmente processadores CISC, mas incorporam muitos recursos encontrados nos processadores RISC (ou vice-versa).

A vantagem de uma arquitetura CISC é que já temos muitas das instruções guardadas no próprio processador, o que facilita o trabalho dos programadores, que já dispõe de praticamente todas as instruções que serão usadas em seus programas. No caso de um chip estritamente RISC, o programador já teria um pouco mais de trabalho, pois como disporia apenas de instruções simples, teria sempre que combinar várias instruções sempre que precisasse executar alguma tarefa mais complexa.

Arquitetura RISC

Necessidade de menos hardware e mais software para utilizar esta arquitetura.

Arquitetura CISC

Maior uso do Hardware do que do software.

Custo de produção das arquiteturas RISC e CISC

Desempenho entre as arquiteturas RISC e CISC

O RISC também é superior, já que possui menos transistores, esquenta menos e pode operar a uma frequência maior

O Processador MIPS

O MIPS é o nome de uma arquitetura de processadores baseados no uso de registradores. As suas instruções tem à disposição um conjunto de 32 registradores para realizar as operações. Entretanto, alguns destes registradores não podem ser usados por programadores, pois são usados pela própria máquina para armazenar informações úteis.

Processadores MIPS são do tipo RISC . Isso significa que existe um conjunto bastante pequeno de instruções que o processador sabe fazer. Combinando este pequeno número, podemos criar todas as demais operações.

Pela sua elegância e simplicidade, processadores MIPS são bastante usados em cursos de arquiteturas de muitas universidades. Ele é considerado um processador bastante didático.

Os processadores MIPS são usados em aplicações tais como:

• Computadores da Silicon Graphics;

• muitos