Arquitecturas CISC y RISC: Características, Diferencias y Funcionamiento

Arquitectura CISC

La arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computer) predominó en los primeros diseños de CPU. Se caracteriza por un amplio conjunto de instrucciones complejas y potentes.

Características de CISC:

• Formatos de instrucción de varios tamaños.
• Interpreta microinstrucciones.
• Muchos modos de direccionamiento.
• Pocos registros de propósito general.
• Repertorio de instrucciones flexible.
• Son lentas. Ejecución por software (SW).
• Unidad de Control (UC) microprogramada.

Arquitectura RISC

La arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer) surgió como respuesta a la necesidad de mayor velocidad de procesamiento. Al aumentar las prestaciones de la memoria principal (MP), se hizo posible trabajar con instrucciones más simples que se completan en un ciclo de reloj, acelerando la ejecución.

Características de RISC:

• Formatos de instrucción de pocos tamaños.
• Interpreta microoperaciones.
• Pocos modos de direccionamiento.
• Muchos registros de propósito general.
• Repertorio de instrucciones rígido.
• Son rápidas. Ejecución directa por hardware (HW).
• UC cableada.

Fases de Ejecución de una Instrucción

1. Carga, búsqueda o lectura: La UC envía a la MP la dirección de la instrucción, que está guardada en el registro Contador de Programa (CP), y activa las señales de control necesarias para obtener la instrucción.
2. Decodificación: La UC recibe la instrucción, la analiza y lee los operandos desde la MP, enviando su dirección y activando las señales de control correspondientes.
3. Ejecución: La Unidad Aritmético-Lógica (ALU), bajo las órdenes de la UC, realiza las operaciones sobre los operandos y guarda el resultado en la MP o en un registro.
4. Incremento del registro CP (Contador de Programa): Las instrucciones pueden ejecutarse de forma consecutiva o mediante bifurcaciones (saltos en el flujo del programa).

Humanware

El humanware se refiere al variado colectivo de personas encargadas de desarrollar o gestionar el sistema informático (profesionales informáticos) o de aprovechar sus prestaciones (usuarios).

Sistemas Aislados vs. Sistemas Distribuidos

Inicialmente, todos los componentes de un sistema informático se encontraban centralizados en un mismo lugar (sistemas aislados). Actualmente, los componentes pueden estar repartidos en diferentes ubicaciones físicas, dando lugar a sistemas conectados o en red (sistemas distribuidos).

Bus de Datos

El bus de datos es bidireccional y transporta datos desde o hacia la MP y las unidades de entrada/salida (E/S).