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CISC-RISC #

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    jmchoi

Structured data

Category
Computer science

CISC와 RISC의 특징 #

CISC #

CISC(Complex Instruction Set Computer) 방식은 연산은 수행하는 데 사용되는 복잡한 명령어를 수백 개 이상 탑재하고 있는 마이크로 처리기이다. CISC 방식은 명령어의 길이가 1~8바이트까지 가변적이고 복잡하게 구성되어 있지만, 하나의 명령어로 원하는 동작을 수행할 수 있어 전체 프로그램의 길이가 RISC에 비해 짧다는 장점이 있다. 그러나 CISC는 명령어 개수의 증가에 따라 처리기 내부구조가 매우 복잡해지고, 고속으로 작동되는 처리기를 만들기가 힘들어 속도 향상에는 한계가 있다. 또한 슈퍼 스칼라(super scalar) 구조에서는 명령어의 길이가 가변적이기 때문에 순차적으로 해석해야 하고, 조건/비조건 분기가 중간에 자주 등장하므로 여러 개의 명령어를 처리하기에는 적합하지 않다. CISC의 특징을 요약하면 다음과 같다.

  • 여러 사이클의 복잡한 명령어 형식을 가진다.
  • 명령어 형식의 길이가 다양하다.
  • 명령어 수가 많고 주소지정방식이 다양하다.
  • 기본적인 연산과 복잡한 연산을 모두 수행한다.
  • 어떤 명령어도 기억장치를 액세스할 수 있다.
  • 파이프라인이 없거나 조금만 사용된다.
  • 마이크로프로그램에 의한 제어가 이루어진다.
  • 마이크로프로그램이 복잡하다.
  • 단일 레지스터 구조를 갖는다.

RISC #

RISC(Reduced Instruction Set Computer) 방식은 CISC의 복잡한 명령어를 단순화하여 명령어의 수를 줄이고 하드웨어를 간단하게 개선한 마이크로 처리기이다. CISC 기반의 컴퓨터에서 명령어가 다양화되고, 복잡한 명령어가 추가되면서 명령어 코드를 구성하는 비트 수가 증가하여 하나의 명령어를 기억장치로부터 읽어 오는 데 여러 번의 인출 동작이 필요해지고, 다양하고 길어진 명령어 코드를 해독하고 실행하는 제어장치의 내부 회로가 복잡해지면서 프로세서의 하드웨어 규모를 증가시키고, 명령어의 해독과 실행에 걸리는 시간이 길어지는 등의 문제점을 해결하기 위해 RISC가 등장하게 되었다. RISC는 주로 워크스테이션 및 중, 대형 컴퓨터의 성능을 개선하기 위하여 도입되기 시작하여 최근에는 개인용 컴퓨터뿐만 아니라 간단한 원칩 컨트롤러(one chip controller)에 이르기까지 RISC 구조를 이용한 제품이 많이 출시되고 있다. RISC의 특징은 다음과 같다.

  • 단일 사이클의 간단한 명령어 형식을 가진다.
  • 고정된 길이의 명령어이다.
  • 명령어의 수가 최소화되어 있으며 주소지정방식의 수도 제한된다.
  • 명령어는 기본적인 연산기능만 수행한다.
  • 오직 적재(Load)와 저장(Store) 명령어만 기억장치를 액세스할 수 있다.
  • 고도의 파이프라인을 가진다.
  • 하드웨어에 의한 제어가 이루어진다.
  • 복잡함이 컴파일러에 있다.
  • 다중 레지스터 구조를 갖는다.
  • 상대적으로 CPU의 처리 속도가 빠르다.

CISC와 RISC 비교 #

CISC RISC
명령어 크기와 형식이 다양하다. 명령어 크기가 동일하고 형식이 제한적이다.
명령어 형식이 가변적이다. 명령어 형식이 고정적이다.
레지스터가 적다. 레지스터가 많다.
주소지정방식이 복잡하고 다양하다. 주소지정방식이 단순하고 제한적이다.
프로그램 길이가 짧고 명령어 사이클이 길다. 모든 명령어는 한 사이클에 실행되지만, 프로그램의 길이가 길다.
파이프라인이 어렵다. 파이프라인이 쉽다.

Reference #

김형근·손진곤 공저, 『컴퓨터 구조』. KNOU press, 2007. 204-208p

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