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반도체 디바이스
반도체 디바이스
마이크로컴퓨터
CISC와 RISC
(1) 어드레스 버스: 메모리나 I/O의 어드레스(번지)를
지정하기 위한 신호선
CISC계와
RISC계의 마이컴
마이크로컴퓨터(줄여서 "마이컴"이라 함)란
컴퓨터로서 필요한 기능을 LSI에 실장한 소형
컴퓨터입니다. 일반 가전 제품부터 컴퓨터나
소형 제어기기에 이르기까지 폭넓은 시스템에
응용되고 있습니다.
마이컴은 연산 및 제어를 실행하는 CPU(중앙연산
처리장치), 기억을 실행하는 메모리, 외부와의 입력 및
출력을 실행하는 I/O의 3부분으로 구성되어 있습니다.
이들 간의 데이터 교환에는 다음의 3개 버스를
사용합니다.
(2) 데이터 버스: 어드레스 버스에 지정된 메모리나
I/O에 데이터를 전송하기 위한 신호선
(3) 제어 버스: 메모리나 I/O에 대하여 데이터의 읽기
또는 쓰기를 지시하거나 CPU가 요구하는 다양한
처리를 실행하는 신호선
대규모 시스템은 위의 3개 구성요소를 집적화한 LSI의
조합을 사용하고 있으며, 소규모 시스템은 구성요소를
단일 칩상에 실장한 1개의 LSI을 사용합니다.
컴퓨터의 심장부에 해당하는 CPU에는 크게
나누어 2종류가 있습니다. CICS는 복잡하고
고도의 기능을 실현하는 명령을 가지고
성능향상을 꾀한 것입니다. 한편 RISC는 명령
세트를 단순화하여 명령 실행시간의 고속화를
꾀한 것입니다.
CISC 방식
1개의 처리에 필요한 명령 수를 적게 하여 성능
향상을 꾀하고 있습니다. 1개 명령으로 복잡한 동작을
실행하기 때문에, CISC(Complexed Instruction
Set Computer: 복잡명령 세트 컴퓨터) 방식이라고
합니다. 반면, 명령이 가변길이를 가지며 복잡하기
때문에 해독에 시간이 걸리거나 실행하기 위한
내부회로가 복잡해지는 등 하드웨어 설계에 부담이
RISC 방식
명령이 소수이고 단순하므로 실행시간의 고속화를
꾀하고 있습니다. 명령은 길이가 정해져 있기 때문에
디코딩 회로나 실행 회로의 규모가 작습니다. 명령은
단순하므로 RISC(Reduced Instruction Set
Computer: 축소명령 세트 컴퓨터) 방식이라고 합니다.
명령 수가 적기 때문에 소프트웨어 작성에 부담이
있지만 C언어 등의 고급 언어를 사용해서 개발 효율을
향상할 수 있습니다.
있습니다.
명령의 종류
명령의 포맷
CISC
• 복잡하고 고도의 기능을 실현하
는 명령을 가짐
• 복잡하고 다양한 어드레스 모드
를 가짐
• 메모리를 액세스하는 명령이 풍
부
• 명령 길이가 다양하다
• 포맷이 복잡하고 다양하다
RISC
• 단기능의 기본명령으로 한정
• 어드레스 모드가 적다
• 메모리 액세스는 로드 및 스토어
명령에 한정
• 명령 길이는 고정 (3 비트가 많
다)
• 심플한 포맷
명령의 실행 속도 • 수 클록이 걸린다 • 1 클록에 실행
명령 실행의 회로
• 마이크로 ROM 이 사용되는 경
우가 많다
• 비파이프라인 처리나 , 단순한
파이프 라인 처리
• 하드 와이어드 로직이 사용된다
• 파이프라인 최적화 , 수퍼파이프
라인및 슈퍼 스케일러 기술의 도
입에 의한 명령 실행의 최적화
범용 레지스터 수 • 적다 (8개정도 ) • 많다 (32개 타입이 많다 )
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CPU 와 각종 버스 접속도
CISC와 RISC의 특징
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