Mikroprozessortechnologie – CISC vs RISC

Es gibt zwei maßgebende Architekturprinzipien in der Mikroprozessortechnologie, RISC und CISC. Die Grundunterschiede zwischen beiden Prinzipien werden bereits durch die Namensgebung klar.

RISC (Reduced Instruction Set Computing)

RISC arbeitet mit einem geringeren Grundbefehlssatz (maximal 128) aus weniger komplexen Befehlen, welche maximal vier Befehlsformate haben können. Das macht Programmausführungen mit einem RISC-Prozessor flexibler, da die Befehlsausführungszeit geringer ist. Durch geringe Befehlsausführungen können die Rechenvorgänge des Prozessors schneller und somit auch flexibler unterbrochen werden.

Da sich der Befehlssatz auf das Nötigste beschränkt und die jeweiligen Befehle so (gegenüber den Befehlen der CISC-Architektur) kurz und außerdem einheitlich lang bleiben, wird auch das Dekodieren der Befehle in kürzerer Zeit möglich. RISC-Prozessoren haben gegenüber den CISC-Prozessoren verhältnismäßig viele Register (kleinster, aber schnellst adressierbarer/ansprechbarer Speicher, welcher sich innerhalb des Prozessors befindet), was die Rechengeschwindigkeit weiterhin erhöht.

Der Code für einen RISC-Prozessor ist weniger kompakt als der eines CISC-Prozessors, denn die vielen Befehle, welche nur für eine mittelmäßig komplexe Anweisung notwendig sind, blähen den Code geradezu auf.

CISC (Complex Instruction Set Computing )

CISC-Prozessoren kamen nach den RISC-Prozessoren und begründeten sich vor allem durch eine Zeit des teuren Arbeitsspeichers und des nicht vorhandenen Cache-Speichers. So wurden viele komplexe Befehle (welche selbst aus mehreren effektiven Befehlen bestehen und unterschiedliche Größen haben können) direkt im Mikroprogrammspeicher des Mikroprozessors gespeichert, die Architektur um spezialisierte Register, viele Befehlsformate und Adressierungen erweitert. CISC-Prozessoren hatten sich in der Vergangenheit besonders bei Großrechnern durchgesetzt, aber auch in kleinere (End-)Geräten wurden CISC-Prozessoren integriert, insbesondere durch Hersteller wie IBM, Intel und Motorola.

CISC vs RISC – Keine Frage der Zukunft

Heute sind reine CISC-Prozessoren kaum mehr in Verwendung, aber auch reine RISC-Prozessoren sind heute kein Trend mehr. Heutige Prozessoren sind meistens RISC-Prozessoren, welche sich in ihrer Architektur auch an CISC-Prozessoren anlehnen. Die Prozessoren finden sich heute im Taschenrechner, in der digitalen Kamera, im PC usw. auch das aktuelle IPhone von Apple nutzt einen Prozessor, der mehr RISC- als CISC-Prozessor ist.

Die Differenzierung von RISC und CISC ist aktuell und auch in Zukunft nicht mehr notwendig, da sich die Hersteller nicht mehr nur für eine Philosophie entscheiden, sondern anforderungsgemäß Architekturen entwickeln, die Elemente aus CISC wie auch aus RISC enthalten, wobei die RISC-Eigenschaften meistens überwiegen mögen.