ARQUITECTURA DE LAS COMPUTADORAS : ARQUITECTURA CISC

CISC

Complex Instruction Set Computer (CISC). En español(Computadora de Conjunto de Instrucciones Complejas). En ella el procesador trae cientos de registros y se necesitan muchos pasos y ciclos de reloj para realizar una sola operación.

Todos los CPUs x86 compatibles con la PC son procesadores CISC, pero en las Mac nuevas o en algunas que se hagan dibujos de ingeniería complejos, probablemente tengan un CPU RISC(Computadora de Conjunto de Instrucciones Reducido).

CARACTERÍSTICAS

La microprogramación es una característica importante y esencial de casi todas las arquítecturas CISC. Como por ejemplo: Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486, Motorola 68000, 68010, 620, 8030, 684.

La microprogramación significa que cada instrucción de máquina es interpretada por un microprograma localizado en una memoria en el circuito integrado del procesador. En la década de los sesentas la micropramación, por sus características, era la técnica más apropiada para las tecnologías de memorias existentes en esa época y permitía desarrollar también procesadores con compatibilidad ascendente. En consecuencia, los procesadores se dotaron de poderosos conjuntos de instrucciones.

Las instrucciones compuestas son decodificadas internamente y ejecutadas con una serie de microinstrucciones almacenadas en una ROM interna. Para esto se requieren de varios ciclos de reloj (al menos uno por microinstrucción). La meta fundamental de la arquitectura de CISC es terminar una tarea adentro como pocas líneas de la asamblea como sea posible. Esto es alcanzado construyendo el hardware del procesador que es capaz de entender y de ejecutar una serie de operaciones.

Para esta tarea particular, un procesador de CISC vendría preparado con una instrucción específica a la que se le nombrara MULT. Cuando está instrucción esta ejecutada, carga los dos valores en los registros separados, multiplica los operandos en la unidad de la ejecución, y después almacena el producto en el registro apropiado. Así, la tarea entera de multiplicar dos números se puede terminar con una instrucción.

MULT 2:3, 5:2

MULT es la qué se conoce como “instrucción compleja.

FUNCIONAMIENTO:

Funciona directamente en los bancos de la memoria de computadora y no requiere a programador llamar explícitamente ningún cargamento o las funciones el almacenar. Se asemeja de cerca a un comando en una lengua de alto nivel. Por ejemplo, si dejamos “a” representar el valor de 2:3 y “b” representa el valor de 5:2, después este comando es idéntica a la declaración de C “a = a * B.”

Una de las ventajas primarias de este sistema es que el recopilador tiene que hacer muy poco el trabajo para traducir una declaración del idioma de alto nivel a la asamblea. Porque la longitud del código es relativamente corta, el ESPOLÓN muy pequeño se requiere para almacenar instrucciones. El énfasis se pone en instrucciones complejas del edificio directamente en el hardware.

CISC no representa una propuesta de arquitectura de procesador en el sentido usual. CISC reﬂeja la forma en que se desarrollaban y las mejoras que se habían introducido a las arquitecturas de procesadores hasta, más o menos, 1975. CISC, es el Computador con un Conjunto Complejo de Instrucciones (Complex Instruction Set Computer), representa el nombre la corriente principal desarrollada en arquitectura de computadores y, quizás, podríamos entender que es el nombre que se asigno a la tendencia a la cual el movimiento RISC se oponía.

"Para realizar una sola instrucción un chip CISC requiere de cuatro a diez ciclos de reloj"

Entre las ventajas de CISC destacan las siguientes:

• Reduce la dificultad de crear compiladores.

• Permite reducir el costo total del sistema.

• Reduce los costos de creación de software.

• Mejora la compactación de código.

• Facilita la depuración de errores.

Ejemplo de microprocesadores basados en la tecnología CISC:

• Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486.

• Motorola 68000, 68010, 68020, 68030, 6840.

• MIPS, Millions Instruction Per Second.

• PA-RISC, Hewlett Packard.

• SPARC, Scalable Processor Architecture, Sun Microsystems.

• POWER PC, Apple, Motorola e IBM.

FUNCIONAMIENTO

APLICACIÓN

Las arquitecturas CISC utilizadas desde hace 15 años han permitido desarrollar un gran número de productos de software. Ello representa una considerable inversión y asegura a estas familias de procesadores un mercado creciente. Sin embargo, simultáneamente aumentan las aplicaciones en las cuales la capacidad de procesamiento que se pueda obtener del sistema es más importante que la compatibilidad con el hardware y el software anteriores, lo cual no solo es válido en los subsistemas de alta capacidad en el campo de los sistemas llamados "embedded", en los que siempre dominaron las soluciones especiales de alta capacidad de procesamiento sino también para las estaciones de trabajo ("workstations"). Esta clase de equipos se han introducido poco a poco en oficinas, en la medicina y en bancos, debido a los cada vez mas voluminosos y complejos paquetes de software que con sus crecientes requerimientos de reproducción visual, que antes se encontraban solo en el campo técnico de la investigación y desarrollo.

En este tipo de equipos, el software de aplicación, se ejecuta bajo el sistema operativo UNIX, el cual es escrito en lenguaje C, por lo que las arquítecturas RISC actuales están adaptadas y optimizadas para este lenguaje de alto nivel. Por ello, todos los productores de estaciones de trabajo de renombre, han pasado en pocos años, de los procesadores CISC a los RISC, lo cual se refleja en el fuerte incremento anual del número de procesadores RISC, (los procesadores RISC de 32 bits han visto crecer su mercado hasta en un 150% anual). En pocos años, el RISC conquistará de 25 al 30% del mercado de los 32 bits, pese al aparentemente abrumador volumen de software basado en procesadores con el estándar CISC que se ha comercializado en todo el mundo.