Arquitetura RISC x CISC

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Arquitetura RISC x CISC 
 
 
O processador é a unidade principal do computador. Ele controla o fluxo dos 
programas, executa operações lógicas e aritméticas, acessa a memória e faz 
solicitações aos periféricos. Com a evolução acelerada da tecnologia levou a indústria 
a criar processadores cada vez mais velozes, o que propiciou o surgimento de diversos 
estudos sobre o aperfeiçoamento da arquitetura dos computadores, realizado 
principalmente na década de 1980. Esses estudos foram precursores de um novo tipo 
de arquitetura, denominada ​RISC​, a qual se contrapõe a arquitetura até então 
predominante, conhecida como ​CISC​. 
Um projeto de pesquisa da IBM identificou que a maioria das instruções da atual 
arquitetura, na época, eram usadas com pouca freqüência. Apenas uma pequena 
parcela de instruções eram de fato utilizadas dentre inúmeras instruções a disposição. 
Os próprios desenvolvedores de sistemas operacionais acostumaram-se a utilizar 
determinados subconjuntos de instruções, tendendo a ignorar as demais, 
principalmente as mais complexas.Desde os primeiros processadores, esses utilizavam 
conjuntos de instruções bastante complexos. Por conta de sua difícil execução, esse 
tipo de arquitetura exige que o processador analise as instruções e execute pequenas 
sub-rotinas gravadas dentro do próprio processador. Então surgiu a idéia de construir 
um processador mais simples, que não necessitasse de microcódigo, deixando o 
trabalho pesado para os programas. Um computador com conjunto reduzido de 
instruções (​RISC​). Com o tempo, este termo acabou por se generalizar e denomina 
todas as máquinas que obedecessem a um conjunto específico de princípios de 
arquitetura. Como era preciso identificar os outros computadores não RISC, foi criado o 
termo ​CISC​, abreviatura de: ​C​omplex ​I​nstruction ​S​et ​C​omputer. Computador com 
conjunto complexo de instruções. 
RISC​ é a abreviatura de: ​R​educed ​I​nstruction ​S​et ​C​omputer. A característica 
mais marcante de um sistema RISC é sua tendência a possuir um conjunto de 
instruções menor que o das máquinas CISC. A arquitetura RISC é constituída por um 
 
 
pequeno conjunto de instruções simples que são executadas diretamente pelo 
hardware, sem a intervenção de um interpretador (microcódigo), ou seja, as instruções 
são executadas em apenas uma microinstrução​. ​As máquinas RISC só se tornaram 
viáveis devido aos avanços de software, no aparecimento de compiladores otimizados​. 
Com menor quantidade de instruções e com cada uma delas tendo sua execução 
otimizada, o sistema deve produzir seus resultados com melhor desempenho, mesmo 
considerando-se que uma menor quantidade de instruções conduzirá a programas 
mais longos. O principal objetivo de uma máquina RISC é executar uma instrução por 
ciclo. Como o acesso à memória utiliza mais ciclos, a solução foi criar um grande 
número de registradores. Este número de registradores têm grande impacto na 
performance das máquinas RISC, que só são possíveis devido sua simplicidade de 
projeto (inexistência de microcódigo). 
Quando as duas arquiteturas são comparadas a discussão gira em torno de qual 
é melhor, RISC ou CISC. Considerando os argumentos favoráveis às arquiteturas 
RISC, o primeiro deles é que o projeto RISC é mais simples e seu conjunto pequeno de 
instruções pode ser implementado mais rapidamente, implicando numa vantagem de 
desempenho sobre máquinas complexas. Além disso, os chips RISC produzem menos 
formatos de instruções e modos de endereçamentos que os chips CISC. O conjunto 
complexo de instruções CISC produz operações internas lentas e faz com que o chip 
decodifique instruções. O tamanho fixo de instruções RISC (geralmente 32 bits) produz 
melhor alinhamento de instruções na memória, resultando em mais eficiência nas 
operações. O conjunto de instruções RISC utiliza o recurso de pipeline (uma instrução 
por ciclo), sendo mais eficiente que os processadores CISC. 
Por outro lado, os processadores RISC, usando instruções mais simplificadas 
com orientação de LOAD/STORE, exigem maior memória de armazenamento para 
seus programas em linguagem de máquina e apresentam também maior tráfego de 
memória, ou seja, os programas baseados em RISC sempre requerem mais instruções 
para completar uma tarefa. O que é observado atualmente é que as tecnologias RISC e 
 
CISC estão se misturando. Os processadores RISC estão aumentando o conjunto de 
instruções e os CISC estão aumentando o número de registradores. 
Sobre os processadores da atualidade, não há certeza de que o mesmo utiliza 
apenas a arquitetura RISC ou CISC. Na verdade o que temos são processadores 
híbridos, os quais abrigam características de ambas arquiteturas. Ao passar dos anos, 
a Intel e a AMD perceberam que utilizar de conceitos da arquitetura RISC os ajudariam 
a projetar processadores mais velozes. Ao mesmo tempo, esses novos processadores 
necessitavam ser compatíveis com os mais antigos. No fim, a conclusão foram 
processadores híbridos que eram capazes de executar instruções x86, sendo assim 
compatível com todos os programas, ao mesmo tempo que comporta internamente 
chips RISC, transformando instruções complexas em simples, processadas por um 
núcleo RISC.