Los avances y progresos en la tecnología de semiconductores, han reducido las diferencias en las velocidades de procesamiento de los microprocesadores con las velocidades de las memorias, lo que ha repercutido en nuevas tecnologías en el desarrollo de microprocesadores. Hay quienes consideran que en breve los microprocesadores RISC (reduced instruction set computer) sustituirán a los CISC (complex instruction set computer), pero existe el hecho que los microprocesadores CISC tienen un mercado de software muy difundido, aunque tampoco tendrán ya que establecer nuevas familias en comparación con el desarrollo de nuevos proyectos con tecnología RISC.
La arquitectura RISC plantea en su filosofía de diseño una relación muy estrecha entre los compiladores y la misma arquitectura como se verá más adelante.
CISC (complex instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones complejo.
RISC (reduced instruction set computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones reducido.
INTRODUCCION
Los atributos complejo y reducido describen las diferencias entre los dos modelos de arquitectura para microprocesadores solo de forma superficial. Se requiere de muchas otras características esenciales para definir los RISC y los CISC típicos. Aun más, existen diversos procesadores que no se pueden asignar con facilidad a ninguna categoría determinada.
Así, los términos complejo y reducido, expresan muy bien una importante característica definitiva, siempre que no se tomen solo como referencia las instrucciones, sino que se considere también la complejidad del hardware del procesador.
Con tecnologías de semiconductores comparables e igual frecuencia de reloj, un procesador RISC típico tiene una capacidad de procesamiento de dos a cuatro veces mayor que la de un CISC, pero su estructura de hardware es tan simple, que se puede realizar en una fracción de la superficie ocupada por el circuito integrado de un procesador CISC.
Esto hace suponer que RISC reemplazará al CISC, pero la respuesta a esta
cuestión no es tan simple ya que:
- Para aplicar una determinada arquitectura de microprocesador son decisivas las condiciones de realización técnica y sobre todo la rentabilidad, incluyendo los costos de software.
- Existían y existen razones de compatibilidad para desarrollar y utilizar procesadores de estructura compleja así como un extenso conjunto de instrucciones.
La meta principal es incrementar el rendimiento del procesador, ya sea optimizando alguno existente o se desee crear uno nuevo. Para esto se deben considerar tres áreas principales a cubrir en el diseño del procesador y estas son:
- La arquitectura.
- La tecnología de proceso.
- El encapsulado.
La tecnología de proceso, se refiere a los materiales y técnicas utilizadas en la fabricación del circuito integrado, el encapsulado se refiere a cómo se integra un procesador con lo que lo rodea en un sistema funcional, que de alguna manera determina la velocidad total del sistema.
Aunque la tecnología de proceso y de encapsulado son vitales en la elaboración de procesadores más rápidos, es la arquitectura del procesador lo que hace la diferencia entre el rendimiento de una CPU (Control Process Unit) y otra.
Dependiendo de cómo el procesador almacena los operandos de las instrucciones de la CPU, existen tres tipos de juegos de instrucciones:
1. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en pilas.
2. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en acumulador.
3. Juego de instrucciones para arquitecturas basadas en registros.
Las arquitecturas RISC y CISC son ejemplos de CPU con un conjunto de instrucciones para arquitecturas basadas en registros.
CAPACIDAD DE PROCESAMIENTO DE LOS SISTEMAS DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL USUARIO
Aparte de la base conceptual para el desarrollo de un sistema de computación de alta calidad, se requieren técnicas especiales para optimizar cada uno de los factores que determinan la capacidad de procesamiento, la cual, solo puede definirse con el programa de aplicación.
La información suministrada por un fabricante, sobre la velocidad en mips (millones de Instrucciones por segundo) que una arquitectura es capaz de realizar, carece de relevancia hasta que el usuario sepa cuantas instrucciones genera el respectivo compilador, al traducir su programa de aplicación y cuánto tiempo tarda la ejecución de estas instrucciones, y solo el análisis de diferentes pruebas y comparaciones de rendimiento ("benchmarks) da una idea aproximada, que el usuario puede aplicar para delimitar las arquítecturas adecuadas.
CONCLUSIONES
Cada quien debe decidirse a favor o en contra de determinada arquitectura de procesador en función de la aplicación concreta que quiera realizar. Esto vale tanto para la decisión por una determinada arquitectura CISC o RISC, como para determinar si RISC puede emplearse en forma rentable para una aplicación concreta.
- Nunca será decisiva únicamente la capacidad de procesamiento del microprocesador, y sí la capacidad real que puede alcanzar el sistema en su conjunto.
- Los costos, por su parte, también serán evaluados.
Supongamos por ejemplo, que el precio de un procesador sea de $5000.00, éste será secundario para un usuario que diseña una estación de trabajo para venderla después a un precio de $1'000,000.00. Su decisión se orientará exclusivamente por la potencialidad de este procesador.
RISC ofrece soluciones atractivas donde se requiere una elevada capacidad de procesamiento y se presente una orientación hacia los lenguajes de alto nivel.
En el campo industrial existe un gran número de aplicaciones que ni siquiera agotan las posibilidades de los controladores CISC de 8 bits actuales.
Si bien el campo de aplicaciones de las arquitecturas RISC de alta capacidad crece con fuerza, esto no equivale al fin de otras arquitecturas de procesadores y controladores acreditadas que también seguirán perfeccionándose, lo que si resulta dudoso es la creación de familias CISC completamente nuevas.
Adoptando técnicas típicas de los procesadores RISC en las nuevas versiones de procesadores CISC, se intenta encontrar nuevas rutas para el incremento de la capacidad de las familias CISC ya establecidas.
Entre tanto, los procesadores RISC han conquistado el sector de las estaciones de trabajo, dominado antes por los procesadores Motorola 68 000, y es muy probable que acosen la arquitectura Intel en el sector superior de las PC's.
Las decisiones en el mercado las toman los usuarios, y aquí, el software o la aplicación concreta juega un papel mucho más importante que las diferencias entre las estructuras que son apreciables para el usuario final.