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RISCとCISCのアーキテクチャ。 どちらが優れているか?

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RISC(Reduced Instruction Set Computer)とは、プロセッサの種類やカテゴリー、つまり命令セットアーキテクチャ(ISA)のことです。 大まかに言えば、ISAは、プロセッサが人間のプログラマーと通信するための媒体です(ただし、プロセッサとプログラマーの間には、正式に識別された他のいくつかの層があります)。 命令とは、ある動作を行うようにプロセッサに与えられるコマンドのことです。

RISCとは、その前身であるCISC(Complex Instruction Set Computer)を簡略化したものを指します。 プロセッサの黎明期には、CISCと呼ばれる正式な識別方法はありませんでしたが、その後、RISCアーキテクチャとは異なるものとして識別するための造語が生まれました。

RISCアーキテクチャのプロセッサの例としては、MIPS、PowerPC、AtmelのAVR、MicrochipのPICプロセッサ、Armプロセッサ、RISC-Vなどがあり、最近のマイクロプロセッサはすべて、少なくともRISCの要素を持っています。 8ビット、16ビットから32ビットへの移行に伴い、RISCアーキテクチャの必要性が高まったのです。 とはいえ、RISCアーキテクチャが定着するまでには10年を要した。これは主に、RISCアーキテクチャ上で動作するソフトウェアがなかったためである。 また、インテルは、CISCアーキテクチャを使い続ける手段を持っていたため、一から設計し直す必要がないという点でもインパクトがあった。

歴史
最初の集積チップは1958年にJack Kilbyによって設計されました。 マイクロプロセッサーは1970年代に登場し、最初の商用製品はインテル社から発売されました。 1980年代初頭には、RISCアーキテクチャが導入された。 RISCアーキテクチャは、CISCアーキテクチャが複雑化したため、全面的に再設計されたものである。 RISCのコンセプトを考案したのは、IBMのジョン・コックだと言われている。 歴史を振り返ると、より速いコンピュータを実現するために、マイクロプロセッサのアーキテクチャに大きな変化が起こり、RISCとなった。 パイプラインとは、現在の命令が完了する前に次の命令の実行を開始することです)。

RISCとCISCの違いは何ですか?
簡単に言うと、RISCはCISCの改良版と考えられています。

RISCとCISCの違いは何ですか? RISCベースのマシンは、クロックサイクルごとに1つの命令を実行します。 CISCマシンでは、特殊な命令や、1サイクル以上かかる命令を実行することができます。 つまり、CISCアーキテクチャで実行される同じ命令が、RISCマシンでは複数の命令を実行することになります。

CISCアーキテクチャでは、より複雑な命令であっても、同じ処理を行う1つの命令を、一度に直接メモリ上で実行することができます。 このように、RISCアーキテクチャは、より多くのRAMを必要としますが、常にクロックサイクルごとに1つの命令を実行するため、予測可能な処理を行うことができ、パイプライン化に適しています。 RISCとCISCの大きな違いは、RISCは1命令あたりのサイクルの効率を重視し、CISCは1プログラムあたりの命令の効率を重視していることである。 高速なプロセッサは、1クロックあたりの実行時間、命令の実行にかかるサイクル数、1プログラムあたりの命令数に左右される。

RISC ISAは、ハードウェアよりもソフトウェアを重視しています。

RISC ISAは、ハードウェアよりもソフトウェアを重視しています。RISCの命令セットでは、より少ない命令でより効率的なソフトウェア(例えば、コンパイラやコード)を書くことが求められます。

RISCはより多くのRAMを必要としますが、CISCはコードサイズを小さくすることを重視しており、RISCよりも全体的にRAMの使用量が少なくて済みます。

CISCとRISCのアーキテクチャの主な違いを表1にまとめました。

RISC vs CISC
表1:CISCとRISCの命令セットアーキテクチャ(ISA)の違いの一部を表にしたもの

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