RISC

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara

İndirgenmiş komut takımıyla hesaplama, (İngilizce: Reduced instruction set computing veya RISC), işlemcinin tasarım mimarisini ifade eder.

Neden RISC?[değiştir | kaynağı değiştir]

Bilgisayar tasarımında önemli noktalardan birisi işlemcinin komut kümesinin belirlenmesidir. Belirli bir bilgisayar için seçilen komut kümesi bu bilgisayarın makine diliyle yazılımlanmasını belirler. Eski bilgisayarlarda küçük ve basit komut kümeleri mevcuttur. Bunun nedeni komutları yürütecek donanımın küçük tutulmasıydı. Sayısal donanım ucuzlamaya başlayıp, tüm devreler daha ileri bir seviyeye ulaşınca bilgisayar komutları da hem sayı hem de karmaşıklık olarak arttı. Bazı bilgisayarlar 100 hatta 200’ün üzerinde komut kümesine sahip oldular. Bu bilgisayarlar çok farklı veri tiplerini kullanabiliyorlar ve çok sayıda adresleme kipi bulunuyordu. Bilgisayar donanımlarının karışık olma eğilimi birçok etkenin sebep olduğu bir olaydır. Örneğin mevcut kiplerin güncellenmesi, yüksek seviyeli dilden makine diline geçişin sağlanması ve yazılım temelli işlevlerin donanım temelli olmasının sağlanması bu nedenlerden bazılarıdır. Çok sayıda komutları bulunan bir bilgisayar CISC olarak adlandırılır.

Yüksek düzeyli dillerde yazılmış olan yazılımların CISC makinelerde derlenmesi ile elde edilen kodlar incelendiğinde:

  • Çok sayıda atama (A=B) yapıldığı
  • Erişilen verilerin çoğunlukla yerel ve skaler (dizi ve matris olmayan) veriler olduğu
  • Makine dili yazılımlarda en büyük yükü altyazılım çağrılarının oluşturduğu
  • Altyazılımların büyük çoğunluğunun (%98) 6 veya daha az parametre aldığı
  • Altyazılımların büyük çoğunluğunun (%92) 6 veya daha az yerel değişken kullandığı
  • Altyazılım çağırma derinliğinin büyük çoğunlukla (%99) 8’den daha az olduğu

belirlenmiştir. Yüksek düzeyli yazılımlama dillerinin oluşturduğu bu veriler dikkate alınarak merkezi işlem birimlerinin verimlerini artırmak amacıyla daha az bellek erişimi yapan ve:

  • Daha az sayıda komut
  • Daha az sayıda adresleme kipi
  • Sabit uzunlukta komut yapısı (komut çözme işi kolaydır)
  • Doğrudan bellek üzerinde işlem yapan komutlara sahip olmayıp, işlemlerin iç saklayıcılarda yapılması
  • Belleğe sadece okuma/yazma işlemleri için erişme
  • Tek çevrimde alınıp yürütülebilen komutlar (komut işhattı sayesinde)
  • Devrelendirilmiş (hardwired) donanım birimi

özelliklerine sahip olan RISC işlemciler tasarlanmıştır. Bazıları tüm RISC makinelerde bulunmayan bazıları ise CISC makinelerde de rastlanılabilen RISC işlemciler için özellikle önemli özellikler ise:

  • Çok sayıda saklayıcı (register file)
  • Kesişimli saklayıcı penceresi (overlapped register window)
  • Komutlar için optimize edilebilen işhattı(pipeline)
  • Derleyici desteği

olarak sayılabilir.

Bkz. EPIC