Arquitectura risc
- 1. ARQUITECTURA RISC INTEGRANTES: YOLY DUEÑAS GUERRERO ROSAURA URIARTE RAMOS
- 2. DEFINICIÓN En la arquitectura computacional, RISC (del inglés reduced instruction set computer) es un tipo de microprocesador con las siguientes características fundamentales: • Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos. • Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos. RISC es una filosofía de diseño de CPU para computadora que está a favor de conjuntos de instrucciones pequeñas y simples que toman menor tiempo para ejecutarse. El tipo de procesador más comúnmente utilizado en equipos de escritorio, el x86, está basado en CISC en lugar de RISC, aunque las versiones más nuevas traducen instrucciones basadas en CISC x86 a instrucciones más simples basadas en RISC para uso interno antes de su ejecución.
- 3. CARACTERÍSTICAS * •Producen 2 accesos a memoria por ciclo: leer instrucción y leer dato. Esto hace imprescindibles memorias muy rápidas y obliga a usar memorias caché. * •Las instrucciones de los RISC son todas de 1 palabra de longitud, es decir, típicamente de 32 bits. Aquí tenemos accesible en sólo una lectura (la búsqueda de instrucción) todo lo que necesitamos. * •La regularidad de las instrucciones hace que la unidad de control del microprocesador pueda ser cableada, siendo más rápido, haciendo que se pueda ejecutar una instrucción por ciclo de reloj, es decir, la velocidad máxima posible. * •Las instrucciones de coma flotante (lo que hace un coprocesador matemático) no pueden encajar en esto. Son enormemente lentas y complicadas. Sin embargo, los diseñadores saben que la gente que quiere velocidad (físicos, ingenieros) trabaja con coma flotante.
- 4. PRINCIPIOS * • Analizar las aplicaciones para encontrar las operaciones clave * • Diseñar un bus de datos que sea óptimo para las operaciones clave. * • Agregar nuevas instrucciones sólo si no hacen más lenta a la máquina. * • Repetir este proceso para otros recursos.
- 5. Los datos contenidos en la memoria caché se organizan en bloques denominados líneas. Las líneas son cargadas en el caché como copias exactas de los datos situados en la memoria externa. Para referenciar a los datos de la memoria caché, se emplean marcas (tags) que identifican a cada línea. El empleo de memoria caché se ha popularizado, como medida para acelerar el tiempo de acceso a la memoria principal, incluso en los sistemas monoprocesador, evitando así, según se incrementa la velocidad de los propios procesadores, aumentar la velocidad de dicha memoria, y por tanto encarecer el sistema. MULTIP ROCESO MEMORI A CACHE
- 6. Ventajas • La CPU trabaja más rápido al utilizar menos ciclos de reloj para ejecutar instrucciones. • Cada instrucción puede ser ejecutada en un solo ciclo del CPU • Se incrementa la velocidad debido a un conjunto de instrucciones más simple. • Hardware más simple debido a instrucciones más sencillas que requieren menos espacio en el chip. • El ciclo de diseño más corto resulta en un diseño efectivo, costos controlados de desarrollo y tiempo de salida al mercado más corto. Desventajas • Excesiva dependencia en la efectividad del compilador. • La depuración de los programas se hace más difícil por la programación de instrucciones. • Se incrementa el tamaño del código del lenguaje máquina. • Necesidad de memoria rápida. •
- 7. RECOMENDACIONES Analizar previamente que es una arquitectura de computador. Investigar ejemplos de los dispositivos que usan este tipo de tecnología. Considerar las principales ventajas y desventajas para establecer el porqué de su creación y el impacto que tuvo. Tener bien claro los conceptos básicos sobre arquitectura de ordenadores
- 8. C O N C L U C I O N E La "era RISC" ha alcanzado a todos los fabricantes de semiconductores: AMD, Intel, MIPS, Motorola, ROSS, ...; y todos ellos son productos usados por fabricantes de ordenadores y estaciones de trabajo: Apple, DEC, HP, IBM, SUN, etc. y sus correspondientes clónicos. RISC ofrece soluciones atractivas donde se requiere una elevada capacidad de procesamiento y se presente una orientación hacia los lenguajes de alto nivel, por lo que, los procesadores RISC han conquistado el sector de las estaciones de trabajo.