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jueves, 17 de mayo de 2012

Tecnologia CISC y RISC

Tecnología CISC y RISC

Clásicamente cuando hablamos de arquitectura de los microprocesadores, se mencionan dos tecnologías en cuanto al diseño interno:
  • CISC ( Complex Instruction Set Computer ) Computadoras con un conjunto de instrucciones complejo.
  • RISC ( Reduced Instruction Set Computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones reducido.
Los procesadores de tipo CISC son los usados tradicionalmente en la fabricación de computadoras e incorporan un conjunto de instrucciones internas que les permiten resolver algoritmos complejos.

Modelo a modelo, los fabricantes incorporan conjuntos de instrucciones nuevas que permiten procesar software cada vezmás complejo y completo, pero manteniendo la retrocompatibilidad de los conjuntos de instrucciones más antiguos.

La primer consecuencia de la fabricación de procesadores cada vez más completos es la incorporación dentro del encapsulado de cada vez más componentes internos que requieren de una mayor cantidad de alimentación eléctrica y por supuesto el aumento de temperatura que esto trae aparejado. Esto último requiere de la optimización de los sitemas de refrigeración del microprocesador.

La tecnología RISC utiliza un conjunto de instrucciones más simplificado, lo que obliga a los programas a contener un conjunto de lineas de programación más voluminoso a consecuencia de la necesidad de realizar operaciones complejas a partir de la simplificación operacional matemática.

Para dar un ejemplo pedagógico (no real) que permita entender este concepto, imaginemos una operación matemática que involucre la operación matemática de 25 x 4

  • En un procesador CISC, la operación se puede hacer en un solo paso: [ 25 x 4 = 100 ] esto es debido a que el procesador contiene la instrucción de MULTIPLICACION.
  • En un procesador RISC la operación debe desglosarse en una operación más simplificada porque el micro no contiene la instrucción de multiplicación sino de SUMA: [ 25 + 25 +25 +25 = 100 ]
Como puede apreciar en el ejemplo, el CISC realiza la operación con un solo paso, mientras que el RISC debe hacerlo en cuatro pasos sucesivos.

Esto no es visible para el programador de alto nivel porque el COMPILADOR es el que asume el trabajo de ajustar las operaciones que puede soportar el microprocesador. Es por eso que en realidad el programador sigue programando de igual modo, pero el resultado de compilar y linkear, generará un resultado distinto, siendo el programa binario final escrito para tecnología RISC entre un 25% a 35% más voluminoso que el resultado de un programa escrito para CISC.

Desde el punto de vista del fabricante, la tecnología RISC  interna de estos microprocesadores, se traduce en la necesidad de incluir en el ancapsulado una menor cantidad de componentes internos y reducir el consumo eléctrico del microprocesador.

Se dice que un RISC que ejecute código optimizado puede ser un 400% o 500% más eficiente que un CISC.

Desde el punto de vista práctico, un procesador RISC permite una durabilidad mayor en tiempo de la carga útil de una batería portátil.

Otro elemento a tener en cuenta desde el punto de vista técnico, es justamente la necesidad de mantener versiones específicas de sistemas operativos adaptados a la tecnología del micro, porque en definitiva es necesario adaptar el software a las instrucciones finales que puede operar el microprocesador.

Obviamente es el mercado de hard, la demanda de equipos portátiles o de escritorio y la prevalencia de los factores de consumo y sistemas de refrigración, algunos de los elementos que influyen en el mercado de desarrollo de micros y las tecnologías empleadas.