Avantages et inconvénients de l'architecture RISC
Un processeur est rapide et précis, mais ne peut généralement exécuter qu'une tâche à la fois. Un grand défi pour tout système informatique est de déterminer l'ordre le plus efficace pour exécuter les tâches. Le RISC (Reduced Instruction Set Computing) est une stratégie pour décider cet ordre, un peu comme un humain gérant une liste de tâches. RISC peut aussi signifier "ordinateur à jeu d'instructions réduit" : un ordinateur dont le processeur fonctionne selon la stratégie RISC.
La raison du RISC
Un processeur doit être guidé exactement par un ensemble d'instructions. Différents types d'instructions exigent l'utilisation de différents transistors et composants de circuit. Ainsi, augmenter le nombre ou la variété d'instructions nécessite un circuit plus complexe, plus lent, ou les deux. Le RISC est conçu pour augmenter l'efficacité d'un ordinateur dans l'émission d'instructions.
Les principes du RISC
IBM a étudié le problème d'efficacité dans les années 1970. En 1974, John Cocke a découvert que 20 % des instructions envoyées à un processeur étaient responsables de 80 % du travail effectué. Ce ratio 20/80 est commun dans de nombreuses situations, pas seulement l'informatique : c'est le principe de Pareto. IBM a développé une nouvelle architecture (règles de base d'interaction des composants) pour exploiter cette découverte et utiliser les instructions plus efficacement. Son premier ordinateur utilisant les principes RISC est sorti en 1980.
Changements clés du RISC
Le RISC est plus une approche générale qu'un ensemble de règles strictes, donc différents processeurs/systèmes RISC fonctionnent différemment. Les systèmes RISC utilisent souvent une approche particulière des registres (espace de stockage temporaire sur le processeur pour accès plus rapide que la mémoire) : registres à usage général plutôt qu'assignés à des types de données spécifiques, permettant au processeur de basculer les registres entre tâches plus efficacement. Les systèmes RISC font souvent en sorte que l'ordinateur émette toujours les instructions dans le même format, économisant au processeur le travail d'interprétation. Quand possible, les processeurs RISC essaient d'exécuter un nombre exact d'instructions par cycle d'horloge (signal électronique de synchronisation).
Le RISC aujourd'hui
Depuis les années 1980, le RISC est devenu une approche quasi universelle : ordinateurs de bureau, tablettes, smartphones, et même nombreux supercalculateurs utilisent des processeurs basés sur les principes RISC. Le terme est si populaire que les approches antérieures ont été rétrospectivement nommées CISC (Complex Instruction Set Computing). Les termes sont choisis car les systèmes RISC n'ont pas nécessairement moins d'instructions que le CISC ; la différence est une gamme d'instructions plus étroite, organisée plus simplement.