Les avantages et les inconvénients du RISC

Bien qu'un processeur d'ordinateur soit rapide et précis, il ne peut généralement effectuer qu'une seule tâche à la fois. L'un des grands défis pour tout système informatique est de déterminer l'ordre le plus efficace pour effectuer les tâches. Le calcul du jeu d'instructions réduit, ou RISC, est une stratégie pour décider de cet ordre, un peu comme un humain disposant d'un système pour gérer une liste de tâches. RISC peut également signifier ordinateur à jeu d'instructions réduit :c'est-à-dire un ordinateur qui exploite son processeur en utilisant la stratégie RISC.

La raison du RISC

Un processeur d'ordinateur doit être informé exactement de ce qu'il doit faire par le biais d'un ensemble d'instructions. Différents types d'instructions obligent le processeur à utiliser différents transistors et autres pièces de circuit électrique. Par conséquent, une augmentation du nombre ou de la variété des instructions nécessite un circuit plus compliqué, plus long à réaliser, ou les deux. RISC est conçu pour augmenter l'efficacité d'un ordinateur dans l'émission d'instructions.

Les principes RISC

IBM a étudié le problème de l'efficacité dans les années 1970. En 1974, John Cocke a découvert que 20 % des instructions données à un processeur étaient responsables de 80 % du travail qu'il effectuait. Ce rapport 20/80 est courant dans de nombreuses situations différentes, pas seulement en informatique, et est connu sous le nom de principe de Pareto. IBM a commencé à développer une nouvelle architecture, qui est l'ensemble de règles de base sur la façon dont les parties d'un ordinateur interagissent, pour tirer parti de la découverte de Cocke et utiliser plus efficacement les instructions. Elle a sorti son premier ordinateur utilisant les principes RISC en 1980.

Modifications RISC clés

RISC est plus une approche générale de l'informatique qu'un ensemble spécifique de règles, de sorte que différents processeurs et systèmes basés sur RISC fonctionneront de différentes manières. Les systèmes RISC utilisent souvent une approche particulière des registres, qui sont un espace de stockage temporaire sur le processeur pour un accès encore plus rapide que l'obtention de données à partir de la mémoire d'un ordinateur; Les processeurs basés sur RISC utilisent des registres à usage général plutôt que de les affecter à des types de données spécifiques, ce qui signifie que le processeur peut basculer plus efficacement les registres d'une tâche à l'autre. Les systèmes RISC garantissent souvent que l'ordinateur émet toujours des instructions dans le même format, ce qui évite au processeur d'interpréter exactement ce qui est signifié. Dans la mesure du possible, les processeurs basés sur RISC essaient d'exécuter un nombre exact d'instructions dans chaque cycle d'horloge, qui est un signal temporel généré électroniquement conçu pour maintenir les actions d'un ordinateur à un rythme logique et synchronisé.

RISC aujourd'hui

Depuis les années 1980, RISC est devenu une approche presque universelle de l'informatique :aujourd'hui, les ordinateurs de bureau, les tablettes mobiles et les smartphones, et même de nombreux supercalculateurs utilisent des processeurs basés sur les principes RISC. Le terme est devenu si populaire que les approches utilisées avant RISC ont été rétrospectivement surnommées calcul de jeu d'instructions complexes, ou CISC. Les termes sont soigneusement choisis car les systèmes RISC n'impliquent pas nécessairement d'avoir moins d'instructions que CISC; la différence est une gamme d'instructions plus restreinte, organisée de manière plus simple.