Processadores risc

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TUDO SOBRE RISC

Reduced Instruction Set Computer ou Computador com um Conjunto Reduzido de Instruções (RISC), é uma linha de arquitetura de processadores que favorece um conjunto simples e pequeno de instruções que levam aproximadamente a mesma quantidade de tempo para serem executadas. A maioria dos microprocessadores modernos são RISCs, por exemplo DEC Alpha, SPARC, MIPS, e PowerPC. O tipode microprocessador mais largamente usado em desktops, o x86, é mais CISC do que RISC, embora chips mais novos traduzam instruções x86 baseadas em arquitetura CISC em formas baseadas em arquitetura RISC mais simples, utilizando prioridade de execução.
Os processadores baseados na computação de conjunto de instruções reduzido não têm micro-programação, as instruções são executadas diretamente pelohardware. Como característica, esta arquitetura, além de não ter microcódigo, tem o conjunto de instruções reduzido, bem como baixo nível de complexidade.
A idéia foi inspirada pela descoberta de que muitas das características incluídas na arquitetura tradicional de processadores para ganho de desempenho foram ignoradas pelos programas que foram executados neles. Mas o desempenho do processadorem relação à memória que ele acessava era crescente. Isto resultou num número de técnicas para otimização do processo dentro do processador, enquanto ao mesmo tempo tentando reduzir o número total de acessos à memória.
RISC é também a arquitetura adotada para os processadores dos videogames modernos, que proporcionam um hardware extremamente dedicado somente à execução do jogo, tornando-o muitomais rápido em relação a micro computadores com mais recursos, embora com processador x86.

Filosofia de Desenvolvimento RISC

Em meados de 1970 investigadores (em especial John Cocke) da IBM (e projetos semelhantes em outros lugares) demonstraram que a maioria das combinações desses modos ortogonais de endereçamento e as instruções não foram utilizados pela maioria dos programas gerados porcompiladores disponíveis no momento. Ele revelou-se difícil em muitos casos, para escrever um compilador com mais que a capacidade limitada de tirar proveito dos recursos oferecidos pelos processadores convencionais.
Também foi descoberto que, em implementações de arquiteturas microcodificadas certas operações complexas tendem a ser mais lentas do que uma seqüência de operações mais simples fazendoa mesma coisa. Isso foi em parte um efeito do fato de que muitos projetos foram levados às pressas, com pouco tempo para otimizar ou sintonizar todas as instruções, mas sim apenas aquelas usadas com mais freqüência. Um exemplo famoso foi a instrução do VAX de índice.
Como mencionado anteriormente, a memória de núcleo há muito havia sido mais lenta do que muitos projetos de CPU. O advento dememórias de semicondutores reduziu essa diferença, mas ainda era aparente que mais registradores (e mais tarde caches) permitiria maior freqüência de operação da CPU. registros adicionais exigiriam chips importantes ou áreas bordo que, na época (1975), poderiam ser disponibilizados se a complexidade da lógica de CPU havia sido reduzida.
Contudo um outro impulso de ambos os RISC e outros projetos veio apartir de medições práticas em programas no mundo real. Andrew Tanenbaum resumiu muitos destes, demonstrando que os processadores tiveram muitas vezes tamanhos desproporcionais imediatos. Por exemplo, ele mostrou que 98% de todas as constantes em um programa iriam caber em 13 bits, mas muitos projetos CPU dedicam de 16 ou 32 bits para armazená-los.
Isto sugere que, para reduzir o número deacessos à memória, uma máquina de comprimento fixo pode armazenar constantes em bits não utilizados da palavra de instrução em si, de modo que eles seriam imediatamente prontos quando a CPU precisa deles (muito parecido com endereçamento imediato em um desenho convencional). Estes necessários e pequenos opcodes, ocorreram a fim de deixar espaço para uma constante com um tamanho razoável em uma...
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