Vantaggi e svantaggi di RISC

Mentre un processore di computer è veloce e accurato, di solito può eseguire solo un'attività alla volta. Una delle grandi sfide per qualsiasi sistema informatico è stabilire l'ordine più efficiente per eseguire le attività. Reduced instruction set computing, o RISC, è una strategia per decidere questo ordine, un po' come un essere umano che ha un sistema per gestire una lista di cose da fare. RISC può anche significare reduced instruction set computer: ovvero un computer che fa funzionare il suo processore usando la strategia RISC.

Il motivo per RISC

Un processore di computer deve essere istruito esattamente su cosa fare attraverso un set di istruzioni. Diversi tipi di istruzioni richiedono al processore di usare diversi transistor e altre parti di circuiti elettrici. Di conseguenza, un aumento del numero o della varietà di istruzioni richiede un circuito più complicato, richiede più tempo per essere eseguito, o entrambe le cose. RISC è progettato per aumentare l'efficienza di un computer nell'emissione di istruzioni.

I principi RISC

IBM ha studiato il problema dell'efficienza negli anni '70. Nel 1974 John Cocke scoprì che il 20 percento delle istruzioni inviate a un processore era responsabile dell'80 percento del lavoro che svolgeva. Quel rapporto 20/80 è comune in molte situazioni diverse, non solo nell'informatica, ed è noto come Principio di Pareto. IBM iniziò a sviluppare una nuova architettura, che è l'insieme di base di regole su come le parti di un computer interagiscono, per sfruttare la scoperta di Cocke e fare un uso più efficiente delle istruzioni. Rilasciò il suo primo computer usando i principi RISC nel 1980.

Cambiamenti chiave di RISC

RISC è più un approccio generale all'informatica che un insieme specifico di regole, quindi diversi processori e sistemi basati su RISC funzioneranno in modi diversi. I sistemi RISC usano spesso un approccio particolare ai registri, che sono spazi di archiviazione temporanea sul processore per un accesso ancora più rapido che ottenere dati dalla memoria di un computer; i processori basati su RISC usano registri a scopo generale invece di assegnarli a tipi specifici di dati, significando che il processore può cambiare registri da un'attività all'altra più efficientemente. I sistemi RISC spesso assicurano che il computer emetta sempre istruzioni nello stesso formato, risparmiando al processore il lavoro di interpretare esattamente cosa si intende. Ove possibile, i processori basati su RISC cercano di eseguire un numero esatto di istruzioni in ogni ciclo di clock, che è un segnale temporale generato elettronicamente progettato per mantenere le azioni del computer a un ritmo logico e sincronizzato.

RISC oggi

Dagli anni '80, RISC è diventato un approccio quasi universale all'informatica: oggi computer desktop, tablet e smartphone mobili, e persino molti supercomputer usano processori basati sui principi RISC. Il termine è diventato così popolare che gli approcci usati prima di RISC sono stati retrospettivamente soprannominati complex instruction set computing, o CISC. I termini sono scelti con cura perché i sistemi RISC non necessariamente implicano avere meno istruzioni di CISC; la differenza è una gamma più ristretta di istruzioni, organizzate in modo più semplice.