Cos'è ris?
RIS (Reduced Instruction Set Computing)
RISC, acronimo di Reduced Instruction Set Computing (Calcolo con Set di Istruzioni Ridotto), è un'architettura di CPU (Central Processing Unit) che favorisce un set di istruzioni semplificato, rispetto alle architetture CISC (Complex Instruction Set Computing). L'obiettivo primario di RISC è migliorare le prestazioni eseguendo istruzioni più semplici in modo più veloce e efficiente.
Caratteristiche principali:
- Set di Istruzioni Ridotto: RISC utilizza un set di istruzioni piccolo e altamente ottimizzato. Questo significa che ci sono meno istruzioni diverse che la CPU deve gestire. Ogni istruzione viene generalmente eseguita in un singolo ciclo di clock.
- Istruzioni di Dimensione Fissa: Generalmente, le istruzioni RISC hanno una dimensione fissa, semplificando il decoding e l'esecuzione.
- Più Registri: Le architetture RISC tendono ad avere un numero maggiore di registri rispetto alle architetture CISC. Questo permette di memorizzare più dati direttamente nella CPU, riducendo la necessità di accedere alla memoria (che è più lenta). Questo aspetto è legato al concetto di registro%20file.
- Operazioni Load/Store: L'accesso alla memoria è limitato alle istruzioni di load (caricamento dalla memoria) e store (salvataggio in memoria). Le operazioni aritmetiche e logiche vengono eseguite solo sui dati presenti nei registri. Questo principio influenza la progettazione della pipeline.
- Pipeline: Le architetture RISC sono particolarmente adatte all'implementazione di pipeline. Le istruzioni semplici e di dimensioni fisse permettono di dividere l'esecuzione di un'istruzione in fasi più piccole, che possono essere eseguite in parallelo.
- Semplicità del Hardware: Un design più semplice porta a una implementazione hardware più facile e a costi di produzione potenzialmente inferiori. La semplicità%20dell'hardware si riflette anche nel minor consumo energetico.
Vantaggi:
- Prestazioni elevate: La semplificazione delle istruzioni e l'uso intensivo dei registri consentono di raggiungere alte velocità di esecuzione.
- Efficienza energetica: La semplicità del design si traduce in un minore consumo di energia, rendendo RISC ideale per dispositivi mobili e embedded.
- Costi ridotti: Hardware più semplice significa costi di produzione potenzialmente inferiori.
- Flessibilità: La semplicità dell'architettura RISC la rende più facile da adattare a diverse applicazioni.
Svantaggi:
- Dimensione del codice: Poiché le istruzioni sono più semplici, è necessario un numero maggiore di istruzioni per eseguire le stesse operazioni che richiederebbero meno istruzioni in un'architettura CISC. Questo può portare a un codice di dimensioni maggiori. La dimensione%20del%20codice è una metrica importante.
- Complessità del compilatore: Il compilatore deve essere più intelligente per ottimizzare l'uso dei registri e ridurre la dimensione del codice.
Esempi di architetture RISC: