INTRODUCCIÓN
Una de las primeras decisiones a la hora de
diseñar un microprocesador
es decidir cual será su juego de
instrucciones. La decisión es trascendente por dos
razones; primero, el juego de instrucciones decide el diseño
físico del conjunto; segundo, cualquier operación
que deba ejecutarse en el microprocesador deberá poder ser
descrita en términos de un lenguaje de
estas instrucciones. Frente a esta cuestión caben dos
filosofías de diseño; máquinas
denominadas CISC y máquinas denominadas RISC.
Cuando hablamos de microprocesadores
CISC, computadoras con un conjunto de instrucciones
complejo, del inglés
complex instruction set computer, y procesadores
RISC, computadoras con un conjunto de instrucciones
reducido, del inglés reduced instruction set computer,
se piensa que los atributos complejo y reducido
describen las diferencias entre los dos modelos de
arquitectura
para microprocesadores. Esto es cierto solo de forma superficial,
pues se requiere de muchas otras características
esenciales para definir los RISC y los CISC. Aún
más, existen diversos procesadores que no se pueden
asignar con facilidad a ninguna categoría
determinada.
Hasta hace solo algunos años, la división
era tajante: RISC se utilizaba para entornos de red, mientras que CISC se
aplicaba en ordenadores domésticos. Pero en la actualidad
se alzan voces que afirman que CISC está agotando sus
posibilidades, mientras otras defienden fervientemente que CISC
ya ha alcanzado a RISC, adoptando algunas de sus principales
características.
Este trabajo expone
la características esenciales de ambas arquitecturas,
poniendo de manifiesto sus ventajas y desventajas.
ARQUITECTURA CISC
La tecnología CISC
(Complex Instruction Set Computer) nació de la mano de
Intel, creador en 1971 del primer microchip que permitiría
el nacimiento de la informática personal.
Más concretamente, sería en 1972 cuando
aparecería el 8080, primer chip capaz de procesar 8 bits,
suficiente para representar números y letras. Con la
posibilidad de colocar todos los circuitos en
un solo chip y la capacidad de manejar número y letras
nacería la cuarta generación de ordenadores, la de
los conocidos como PC u ordenadores personales.
Los microprocesadores CISC tienen un conjunto de
instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir
operaciones
complejas entre operandos situados en la memoria o
en los registros
internos.
Este tipo de arquitectura dificulta el paralelismo entre
instrucciones, por lo que en la actualidad la mayoría de
los sistemas CISC de
alto rendimiento implementan un sistema que
convierte dichas instrucciones complejas en varias instrucciones
simples, llamadas generalmente microinstrucciones.
La microprogramación es una característica
importante y esencial de casi todas las arquítecturas
CISC. La microprogramación significa que cada
instrucción de máquina es interpretada por un
microprograma localizado en una memoria en el
circuito integrado del procesador. Las
instrucciones compuestas son decodificadas internamente y
ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una
ROM interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj, al
menos uno por microinstrucción. Es así entonces
como los chips CISC utilizan comandos que
incorporan una gran diversidad de pequeñas instrucciones
para realizar una única operación.
Cuando el sistema operativo
o una aplicación requiere de una de estas acciones,
envía al procesador el nombre del comando para realizarla
junto con el resto de información complementaria que se necesite.
Pero cada uno de estos comandos de la ROM del CISC varían
de tamaño y, por lo tanto, el chip debe en primer lugar
verificar cuanto espacio requiere el comando para ejecutarse y
poder así reservárselo en la memoria interna.
Además, el procesador debe determinar la forma correcta de
cargar y almacenar el comando, procesos ambos
que ralentizan el rendimiento del sistema.
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