RISC & CISC
1. 폰 노이만 컴퓨터의 구조
가. 프로세서 구조 나. 폰 노이만 컴퓨터의 2가지 특징 다. 프로세스 구조의 발전시 문제 2. CISC와 RISC의 정의
가. CISC(Complex Instruction Set Computer)의 정의 나. RISC(Reduced Instruction Set Computer)의 정의 3. RISC와 CISC의 특징 비교
4. RISC 설계의 기본 원리
가. 복잡한 명령어의 제거
- 주어진 소자의 물리적 조건하에서 최대의 성능을 구현하기 위한 시스템화 기술
- 고려대상이 되는 이유는 데이터 지연현상에 기인
- 메모리 계층구조, 즉 레지스터, 레벨1,2,3 캐쉬 및 각종 버퍼 메모리의 크기, 위치에 따라 성능 및 속도 향상에 결정적임
1) 모든 명령어는 반드시 실행이전에 메모리에 Load되어 있어야 한다
2) 모든 명령어는 한번에 하나씩 처리된다
- 명령어는 복잡한 계산을 수행하기 위해 보다 다양하고, 실행하는 시간도 더욱 길어지는 현상이 발생
- 마이크로 프로세서의 회로 설계가 곤란하고 프로세서의 크기는 물론 전력소모량을 더욱 많이 필요로 하는 현상을 초래
- 복합명령 집합 컴퓨터
- 단순한 명령 처리에서 복합적인 명령 수행까지 하나의 명령집합으로 실행할 수 있도록 여러개의 명령어를 가진 구조
- 하나의 명령으로 복잡한 작업을 수행할 수 있으므로 한편은 편리한 듯 보이지만 명령이 수행 되면 전체의 처리속도가 저하되거나 여러 개의 트랜지스터를 하나의 CPU내에 넣어야 하는 문제점 발생
- 축소명령집합 컴퓨터
- 약 20%의 단순 명령어가 전체업무의 80% 정도를 차지하고, 나머지 80%의 명령어가 사용빈도다 낮은 20%의 업무를 수행하기 위해 존재한다는 점을 착안
- 복잡한 80%의 명령어를 단순한 20%의 명령어로 조합하여 처리할 수 있도록하고, 나머지 복잡한 명령어를 제거하여 프로세서의 속도를 향상시킨 프로세서
RISC
CISC
- 적은 수의 명령어를 가짐
- 적은 수의 어드레싱 모드를 지원
- 메모리 참조는 Load와 Store 명령어로만 접근
- 모든 동작은 CPU레지스터 안에서 수행
- 고정길이 명령어 형식을 사용
- 단일 Cycle갖는 단순 명령어
- Pipelining 기법 사용
- 하드 와이어된 제어방식(Hardwired Control)을 사용- 많은 수의 명령어를 가짐
- 다양한 어드레싱 모드를 지원
- 가변길이 명령어 형식을 가짐
- 많은 명령어가 메모리에 접근
- 복잡한 마이크로 프로그램 존재
- Pipelining 기법이 사용되지 않음
- 마이크로 프로그래밍 제어방식(Micro Programmed Cotrol)을 사용
- 한 사이클 내에 명령어가 실행되도록 실행 과정을 Pipelining 하는 과정
나. 메모리 액세스 명령의 제한
- 연산에 필요한 데이터가 항상 레지스터 내에 있도록 하여 메모리로 부터 명령어 인출을 작게 함
다. 주소 지정방식의 단순화
- 주소 지정 방식의 종류를 최소화
라. Pipelining
- 여러 시이클 내에서 여러 개의 명령어가 동시에 실행 할 수 있도록 구성하는 방식
마. 마이크로 프로그램의 제거
- 명령어를 해석하고 제어신호를 발생하는 고정에서 마이크로프로그램이 아닌 하드웨어처리로 프로세서 고속화
바. 고정된 명령어 형식
- 고정된 하드웨어에 의해 처리될 수 있도록 코드마다 OP 코드 영역의 비트 수를 같도록 명령어의 형식을 조정
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