Здравствуйте.
Сегодня я хотел бы поговорить об одной архитектуре, которая, возможно, и
не на слуху у обывателя, но играет колоссальную роль в мире
электроники. Речь идет о RISC, что является аббревиатурой от английского
Reduced Instruction Set Computer. В переводе это означает "компьютер с
сокращенным набором инструкций". Звучит, возможно, скучно, но на самом
деле это очень элегантная и мощная концепция.
Чтобы понять, что
это такое, давайте представим, что у вас есть два повара. Один, это CISC
(Complex Instruction Set Computer), и у него в запасе сотни рецептов,
включая очень сложные, вроде "пожарить мясо, добавить специи и нарезать
кубиками". Второй повар, это RISC, и у него есть только самые базовые
рецепты: "пожарить", "добавить", "нарезать".
Теперь представьте,
что вам нужно приготовить сложное блюдо. Повар CISC просто возьмет один
свой сложный рецепт и выполнит его. Быстро? Может быть. Но его печка
очень сложная, с кучей кнопок и функций, и для каждого рецепта она
должна быть настроена по-своему. Это делает ее большой и громоздкой.
А
повар RISC? Он будет использовать несколько простых рецептов, чтобы
добиться того же результата. "Пожарить мясо", "добавить специи",
"нарезать кубиками", он выполнит эти три действия по очереди. И хотя это
может показаться более долгим, его печка очень простая, с минимумом
функций, но она работает невероятно быстро. Он может выполнять эти
простые операции в три раза быстрее, чем повар CISC одну сложную.
Так
вот, в мире компьютеров, RISC, это архитектура, в которой процессор
(тот самый "повар") использует небольшой, но очень эффективный набор
инструкций (тех самых "рецептов"). Каждая инструкция очень проста и
может быть выполнена за один, максимум два, такта процессора. Это делает
сам процессор гораздо проще, меньше по размеру и более
энергоэффективным.
У RISC-архитектуры есть несколько ключевых
преимуществ. Во-первых, это быстродействие. За счет простоты инструкций
процессор может обрабатывать их параллельно, используя так называемый
"конвейер". Это как на сборочном конвейере: пока один рабочий ставит
колесо, другой уже устанавливает двери. Во-вторых, это
энергоэффективность. Меньшее количество сложных схем потребляет меньше
энергии, что критически важно для мобильных устройств, например,
смартфонов и планшетов.
Сегодня RISC-архитектура является основой
для многих современных процессоров. Например, процессоры, которые стоят
в вашем iPhone или Android-смартфоне, а также в планшетах и многих
других гаджетах, построены на RISC. Компания Apple, перейдя со старой
архитектуры на ARM (которая является разновидностью RISC), добилась
невероятного успеха в производительности и автономности своих ноутбуков.
В
отличие от CISC-процессоров, которые доминировали в мире персональных
компьютеров в течение долгого времени, RISC-архитектура сделала ставку
на простоту и эффективность, и эта ставка полностью себя оправдала в
мире, где скорость и экономия энергии вышли на первый план.