RISC-Prozessor

RISC-Prozessor

 

[Abk. für Restricted-Instruction-Set-Computer-Prozessor, »Computerprozessor mit reduziertem Befehlssatz«], ein Prozessor, der einen relativ kleinen Befehlssatz verwendet, was einen einfachen Aufbau und daher eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit als herkömmliche, sog. CISC-Prozessor bedingt. Während Letzterer über 300 Maschinenbefehle bearbeiten können muss, von denen aber 80 % nur selten bis sehr selten tatsächlich benutzt werden, braucht ein RISC-Prozessor nur 128 oder weniger Befehle zu verstehen.

 

Außer der Vereinfachung der Maschinensprache besitzt das RISC-Prinzip noch andere wichtige Eckpunkte:

 

- Die wichtigsten Befehlsfolgen werden auf dem Chip fest verdrahtet, brauchen also nicht mehr durch ein Mikroprogramm dargestellt zu werden. Dadurch genügt für solche Aufgaben ein einzelner Aufruf, wohingegen ein Mikroprogramm erst geladen und dann abgearbeitet werden müsste.

 

- Seltener vorkommende Aufgaben, für die es bei CISC-Prozessoren jeweils eigene Maschinenbefehle gab, werden in der RISC-Technologie aus einer größeren Zahl von einfachen Befehlen aufgebaut. Da aber meistens solche Aufgaben Teil einer in einer höheren Programmiersprache geschriebenen Applikation sind, erledigt diese Zerlegung der Compiler ohne größeren Zeitverlust.

 

- Zum RISC-Konzept gehört auch ein stark ausgeweitetes Pipelining, welches durch die geringere Anzahl von komplexen Befehlen ebenfalls erleichtert wird und zu einem weiteren Geschwindigkeitsgewinn führt.

 

RISC-Prozessoren wurden zunächst für Großrechner, insbesondere im wissenschaftlichen Bereich, entwickelt, seit den 1990er-Jahren haben sie sich aber auch am PC-Markt weitgehend durchgesetzt. Beispiele waren hierfür zunächst der Alpha-Chip von DEC, der R4200 von MIPS, der u. a. in Sun- bzw. Silicon-Graphics-Workstations eingesetzt wurde, oder der PowerPC von IBM, Motorola und Apple. Der erste Pentium dagegen war noch ein CISC-Prozessor, der allerdings ebenfalls bereits Teile des RISC-Konzepts übernommen hatte. Ab Pentium Pro und Pentium II wurden alle komplexeren Befehle vor der Ausführung in eine RISC-artige Form übersetzt, sodass diese auch als (teilweise) RISC-Prozessoren gelten können. Dieses Verfahren nahm gleichzeitig einen anderen Trend vorweg: Heute weisen die meisten Rechner sowohl RISC- als auch CISC-Elemente auf. Obwohl auf der untersten Ebene das geschwindigkeitsorientierte RISC-Konzept die Regel ist, kann man heute keine scharfe Trennlinie zwischen RISC und CISC mehr ziehen.