RISC の利点と欠点

コンピュータ プロセッサは高速で正確ですが、通常は一度に 1 つのタスクしか実行できません。どのコンピュータ システムにとっても大きな課題の 1 つは、タスクを実行するための最も効率的な順序を見つけることです。縮小命令セット コンピューティング (RISC) は、この順序を決定するための戦略であり、To Do リストを管理するシステムを持つ人間に少し似ています。 RISC は、縮小命令セット コンピューターの略語でもあります。つまり、RISC 戦略を使用してプロセッサを操作するコンピューターです。

RISC の理由

コンピュータ プロセッサは、一連の命令を通じて何をすべきかを正確に伝える必要があります。異なる種類の命令では、プロセッサが異なるトランジスタやその他の電気回路部品を使用する必要があります。その結果、命令の数や種類が増えると、より複雑な回路が必要になるか、実行に時間がかかるか、またはその両方が発生します。 RISC は、コンピューターの命令発行効率を高めるように設計されています。

RISC 原則

IBM は 1970 年代に効率の問題を研究しました。 1974 年、John Cocke は、プロセッサに発行された命令の 20% が、プロセッサが行った作業の 80% を担っていることを発見しました。この 20/80 の比率は、コンピューティングだけでなく、さまざまな状況で一般的であり、パレートの法則として知られています。 IBM は、Cocke の発見を利用して命令をより効率的に使用するために、コンピューターの各部分がどのように相互作用するかの基本的なルール セットである新しいアーキテクチャの開発を開始しました。 1980 年に、RISC の原則を使用した最初のコンピューターをリリースしました。

主な RISC の変更

RISC は、特定のルール セットというよりは、コンピューティングに対する一般的なアプローチであるため、RISC ベースのプロセッサやシステムが異なれば、さまざまな方法で動作します。 RISC システムは、多くの場合、レジスタに対して特定のアプローチを使用します。レジスタは、コンピューターのメモリからデータを取得するよりも高速にアクセスするための、プロセッサ上の一時的なストレージ スペースです。 RISC ベースのプロセッサは、特定の種類のデータにレジスタを割り当てるのではなく、汎用レジスタを使用します。つまり、プロセッサはレジスタをタスクからタスクへより効率的に切り替えることができます。 RISC システムは、多くの場合、コンピューターが常に同じ形式で命令を発行することを保証し、意味を正確に解釈するプロセッサーの作業を節約します。可能な限り、RISC ベースのプロセッサは、各クロック サイクルで正確な数の命令を実行しようとします。これは、コンピューターの動作を論理的で同期されたペースで実行し続けるように設計された、電子的に生成される時間信号です。

RISC トゥデイ

1980 年代以降、RISC はコンピューティングへのほぼ普遍的なアプローチになりました。今日では、デスクトップ コンピューター、モバイル タブレット、スマートフォン、さらには多くのスーパーコンピューターでさえ、RISC の原則に基づいたプロセッサを使用しています。この用語は非常に一般的になったため、RISC の前に使用されたアプローチは遡及的に複雑な命令セット コンピューティング (CISC) と呼ばれるようになりました。 RISC システムでは必ずしも CISC よりも命令数が少ないとは限らないため、用語は慎重に選択されています。違いは、命令の範囲が狭く、より単純な方法で編成されていることです。