Estructura de computadores

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CC-BY-SA • PID_00177072 38 El procesador 6. Computadores CISC y RISC En el diseño del procesador hay que tener en cuenta diferentes principios y re- glas, con vistas a obtener un procesador con las mejores prestaciones posibles. Las dos alternativas principales de diseño de la arquitectura del procesador son las siguientes: • Computadores CISC 4 , cuyas características son: – El formato de instrucción es de longitud variable. – Dispone de un gran juego de instrucciones, habitualmente más de cien, para dar respuesta a la mayoría de las necesidades de los progra- madores. – Dispone de un número muy elevado de modos de direccionamiento. – Es una familia anterior a la de los procesadores RISC. – La unidad de control es microprogramada; es decir, la ejecución de instrucciones se realiza descomponiendo la instrucción en una secuencia de microinstrucciones muy simples. – Procesa instrucciones largas y de tamaño variable, lo que dificulta el procesamiento simultáneo de instrucciones. • Computadores RISC 5 , que tienen las características siguientes: – El formato de instrucción es de tamaño fijo y corto, lo que permite un procesamiento más fácil y rápido. – El juego de instrucciones se reduce a instrucciones básicas y simples, con las que se deben implementar todas las operaciones complejas. Una instrucción de un procesador CISC se tiene que escribir como un conjunto de instrucciones RISC. – Dispone de un número muy reducido de modos de direccionamiento. – La arquitectura es de tipo load-store (carga y almacena) o registro-registro. Las únicas instrucciones que tienen acceso a memoria son LOAD y STORE, y el resto de las instrucciones utilizan registros como ope- randos. – Dispone de un amplio banco de registros de propósito general. – Casi todas las instrucciones se pueden ejecutar en pocos ciclos de reloj. – Este tipo de juego de instrucción facilita la segmentación del ciclo de ejecución, lo que permite la ejecución simultánea de instrucciones. – La unidad de control es cableada y microprogramada. La segmentación permite que la ejecución de una instrucción empiece antes de acabar la de la anterior (se encabalgan las fases del ciclo de ejecución de varias instrucciones), gracias a que se reduce el tiempo de ejecución de las instrucciones. (4) CISC es la abreviatura de complex instruction set computer; en español, computador con un juego de instrucciones complejo. (5) RISC es la abreviatura de reduced instruction set computer; en español, computador con un juego de instrucciones reducido.
CC-BY-SA • PID_00177072 39 El procesador Los procesadores actuales no son completamente CISC o RISC. Los nuevos diseños de una familia de procesadores con características típicamente CISC incorporan características RISC, de la misma manera que las familias con ca- racterísticas típicamente RISC incorporan características CISC. Ejemplo PowerPC, que se puede considerar un procesador RISC, incorpora características CISC, tales como un juego de instrucciones muy amplio (más de doscientas instrucciones). Los últimos procesadores de Intel (fabricante de procesadores típicamente CISC) también incorporan características RISC.
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