Introdução risc x cisc
- 1. Introdução RISC X CISC Sempre houve uma grande polêmica em torno de qual dessas plataformas é melhor. Na verdade, você já deve ter ouvido muito boatos como "Os Macs são mais rápidos por que tem chips RISC" ou algo do gênero. O objetivo deste artigo é falar um pouco sobre as duas plataformas e como elas coexistem atualmente. Um processador CISC (ComplexInstruction Set Computer, ou "computador com um conjunto complexo de instruções"), é capaz de executar várias centenas de instruções complexas diferentes, sendo extremamente versátil. Exemplos de processadores CISC são o 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 (ReducedInstruction Set Computer, ou "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 freqüências mais altas. Um exemplo são os processadores Alpha, que em 97 já operavam a 600 MHz. Pode parecer estranho que um chip que é capaz de executar algumas poucas instruções, possa ser considerado por muitos, mais rápido do que outro que executa centenas delas, seria como comparar um professor de matemática com alguém que sabe apenas as quatro operações. Mas o que acontece, é que um processador RISC é capaz de executar tais 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 freqüentemente. Poderíamos então criar um processador otimizado para executar apenas estas instruções simples que são usadas mais freqüentemente. Em conjunto com um software adequado, este processador seria capaz de desempenhar quase todas as funções de um processador CISC, acabando por compensar suas limitações com uma maior velocidade de processamento. é indiscutível, porém, que em instruções complexas os processadores CISC saem- se melhor. 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). Apesar de por questões de Marketing, muitos fabricantes ainda venderem seus chips, como sendo "Processadores RISC", não existe praticamente nenhum processador atualmente que siga estritamente uma das duas filosofias. Tanto processadores da família x86, como o Pentium II, Pentium III e AMD Athlon, quanto processadores supostamente RISC, como o MIPS R10000 e o HP PA-8000, ou mesmo o G4, utilizado nos Macintoshs misturam características das duas arquiteturas, por simples questão de performance. Por que ficar de um lado ou de outro, se é possível juntar o melhor dos dois mundos? A última coisa que os fabricantes de processadores são é teimosos, sempre que aparece uma solução
- 2. melhor, a antiga e abandonada. Examinando de um ponto de vista um pouco mais prático, 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. Seria mais ou menos como se você tivesse duas pessoas, uma utilizando uma calculadora comum, e outra utilizando uma calculadora cientifica. Enquanto estivessem sendo resolvidos apenas cálculos simples, de soma, subtração, etc. quem estivesse com a calculadora simples poderia até se sair melhor, mas ao executar cálculos mais complicados, a pessoa com a calculadora científica disporia de mais recursos. Nos chips atuais, que são na verdade misturas das duas arquiteturas, juntamos as duas coisas. Internamente, o processador processa apenas instruções simples. Estas instruções internas, variam de processador para processador, são como uma luva, que se adapta ao projeto do chip. As instruções internas de um K6 são diferentes das de um Pentium por exemplo. Sobre estas instruções internas, temos um circuito decodificador, que converte as instruções complexas utilizadas pelos programas em várias instruções simples que podem ser entendidas pelo processador. Estas instruções complexas sim, são iguais em todos os processadores usados em micros PC. é isso que permite que um Athlon e um Pentium III sejam compatíveis entre sí. O conjunto básico de instruções usadas em micros PC é chamado de conjunto x86. Este conjunto é composto por um total de 187 instruções, que são as utilizadas por todos os programas. Além deste conjunto principal, alguns processadores trazem também instruções alternativas, que permitem aos programas executar algumas tarefas mais rapidamente do que seria possível usando as instruções x86 padrão. Alguns exemplos de conjuntos alternativos de instruções são o MMX (usado apartir do Pentium MMX), o 3D-NOW! (usado pelos processadores da AMD, apartir do K6- 2), e o SSE (suportado pelo Pentium III).