17 - CISC & RISC: CPU가 이해할 수 있는 명령어들

CISC & RISC

CPU가 이해할 수 있는 명령어의 모음을

명령어 집합, 명령어 집합 구조(ISA)라고 한다.

 

이 ISA는 인텔 기반의 CPU인지,

ARM 기반의 CPU인지에 따라서

그 형태 및 쓰임이 다르다.

 

CISC

CISC란,

Complex Instruction Set Computer로

복잡한 명령어 집합을 활용하는 컴퓨터를 의미한다.

 

x86, x86-64가 대표적인 CISC 기반 ISA이다.

 

CISC는 가변 길이 명령어를 활용하기 때문에

명령어의 크기가 다양하고

적은 수의 명령어로도 프로그램을 실행할 수 있다.

 

이러한 방식의 장점은 메모리를 절약할 수 있다는 점이고,

단점은 명령어의 길이가 제각각이기 때문에

파이프라이닝이 어려워서 효율이 떨어진다.

 

명령어의 크기와 실행되기까지의 시간이

일정하지 않아서

여러 클럭 주기를 필요로 하기 때문이다.

 

RISC

RISC란

Reduced Instruction Set Computer로

축소된 명령어 집합을 사용하는 컴퓨터를 의미한다.

 

ARM이 대표적인 RISC기반 ISA이다.

 

RISC는 고정 길이 명령어를 활용하기 때문에

파이프라이닝이 최적화되어 효율이 높다.

 

메모리 접근 명령어를

'load', 'store' 두 개로 제한할 만큼

메모리 접근을 단순화 + 최소화하였다.

 

대신, 레지스터를 적극적으로 활용하여

레지스터를 이용한 연산이 CISC보다 많고

일반적으로 범용 레지스터 수도 더 많다.

 

RISC는 CISC보다 많은 명령어로

프로그램을 작동한다.

 

CISC vs RISC

비교 항목	CISC	RISC
명령어 형태	복잡하고 다양함	단순하고 적음
명령어 길이	가변 길이	고정 길이
주소 지정 방식	다양함	적음
프로그램 이루는 명령어의 수	많음	적음
명령어 수행 시 소요되는  클럭	여러 클럭	1클럭 내외
파이프라이닝 난이도	어려움	쉬움