Reduced Instruction Set Computing

Dieser Text beschreibt Reduced Instruction Set Computing.

RISC ist eine Abkürzung aus dem IT-Bereich, die eine Bauart von Prozessoren genannt.

Sie steht für "Reduced Instruction Set Computing", was soviel heißt wie "Computer mit reduziertem Befehlssatz". Dies bedeutet, dass jeder einzelne Befehl ca. (relativ) einfache Operationen ausführt. Durch diese Reduzierung ist die Ausführung der Einzelbefehle schneller möglich als für die komplexen Befehle der CISC-Prozessoren.

Diese Mikrobefehle, die der Prozessor ausführen kann, sind bei RISC-Prozessoren fest verdrahtet, d.h. jede Operation wird durch tatsächliche Leiterbahnen auf dem Prozessor repräsentiert. Der Befehlssatz von CISC-Prozessoren liegt hingegen meist mikroprogrammiert vor, d.h. die "Bibliothek" der Befehle ist auf einem Chip gespeichert.

Da RISC-Prozessoren später eingeführt wurden als die CISC-Prozessoren und da sich deren Befehlssatz ohnehin komplett unterscheidet, enthalten RISC-Prozessoren meistens neuere Techniken als die "älteren" CISC-Prozessoren, da sie ohne Rücksicht auf Kompatibilitäten entwickelt werden konnten. Daher werden diese Techniken häufig ebenfalls als typische RISC- Merkmale geführt, obwohl sie mit der ursprünglichen Definition, dem eingeschränkten Befehlssatz, nichts zu tun haben. So haben RISC-Prozessoren meistens deutlich mehr Register als CISC-Prozessoren, die sich zudem untereinander nicht in ihrer Funktion unterscheiden (außer die Stackregister). Auch kann sich bei Rechenoperationen die Absichtregister von den Quellregistern unterscheiden. Zudem enthalten sie ab und zu spezielle Befehle für die Sprungvorhersage.

Eine weitere meistens vorhandene, aber nicht notwendiges Merkmal ist, dass die Befehle des Prozessors fast alle die gleiche Breite von mindestens 32 Bit haben, während z.B. die X86-Prozessoren Befehle zwischen einem und fünf Byte Breite besitzen.

RISC-Prozessoren werden auf der Liste der SPEC (http://www.spec.org) (Standard Performance Evaluation Corporation) mit den schnellsten Prozessoren weit oben angeführt. Sie werden u. a. von IBM (Power und PowerPC-Prozessoren), Motorola (PowerPC-Prozessoren), Intel (StrongARM und XScale ), Mips Technologies und Sun Microsystems (SPARC) hergestellt.

RISC-Prozessoren bilden das Gegenstück zu CISC-Prozessoren. Heutige RISC-Prozessoren überschreiten die Grenzen der engen Definition und enthalten auch komplexere Befehle. So wurde der Befehlssatz des PowerPC-Prozessors, der von IBM und Motorola hergestellt wird, durch eine Befehlserweiterung namens "AltiVec" ergänzt, die den PowerPC-Prozessoren spezielle Multimediafähigkeiten nachrüstet, und beispielsweise in den Computern von Apple Verwendung findet.