CISC (Complex Instruction Set Computer)
Computer mit komplexem Befehlssatz
Was ist das?
Während RISC für „Reduced Instruction Set Computer“ steht, ist CISC die Abkürzung für „Complex Instruction Set Computer“. CISC und RISC lassen sich als unterschiedliche Denkschulen bei der Entwicklung der Befehlssatzarchitektur (ISA, kurz auch Architektur) eines Prozessors verstehen. Die Architektur legt fest, wie ein Prozessor (z. B. eine CPU oder GPU) Befehle ausführt, welche Datentypen und Register er unterstützt, wie er den Speicher verwaltet und mit anderen Geräten interagiert. CISC unterstützt komplexe Befehle, die sich über mehrere Taktzyklen hinweg ausführen lassen, während RISC einfache Befehle verwendet, die innerhalb eines einzigen Taktzyklus ausgeführt werden können.
Als einfaches Beispiel für einen Sprachbefehl: Wenn Sie Ihren Computer auffordern, eine Tür zu öffnen, müssen Sie einem RISC-Prozessor jeden einzelnen Schritt vorgeben (z. B. die Türklinke greifen, sie herunterdrücken, die Tür aufdrücken oder heranziehen usw.). Ein CISC-Prozessor hingegen versteht Ihren Befehl ohne weitere Erläuterungen. Obwohl die Rechenzeit beider Prozessortypen ungefähr gleich ist, kommt der CISC-Ansatz mit deutlich kleineren Codegrößen aus. Daher wird weniger Speicher benötigt, um die zusätzlichen Befehlszeilen abzulegen. Aus diesem Grund ist CISC nach wie vor der vorherrschende Ansatz bei PCs, Servern und in Rechenzentren, während RISC hauptsächlich in mobilen Geräten eingesetzt wird – in letzter Zeit jedoch auch auf dem Servermarkt wieder an Bedeutung gewinnt.
Als einfaches Beispiel für einen Sprachbefehl: Wenn Sie Ihren Computer auffordern, eine Tür zu öffnen, müssen Sie einem RISC-Prozessor jeden einzelnen Schritt vorgeben (z. B. die Türklinke greifen, sie herunterdrücken, die Tür aufdrücken oder heranziehen usw.). Ein CISC-Prozessor hingegen versteht Ihren Befehl ohne weitere Erläuterungen. Obwohl die Rechenzeit beider Prozessortypen ungefähr gleich ist, kommt der CISC-Ansatz mit deutlich kleineren Codegrößen aus. Daher wird weniger Speicher benötigt, um die zusätzlichen Befehlszeilen abzulegen. Aus diesem Grund ist CISC nach wie vor der vorherrschende Ansatz bei PCs, Servern und in Rechenzentren, während RISC hauptsächlich in mobilen Geräten eingesetzt wird – in letzter Zeit jedoch auch auf dem Servermarkt wieder an Bedeutung gewinnt.
Warum wird es benötigt?
Die Designphilosophie von CISC-Prozessoren besteht darin, die Komplexität in die CPU zu integrieren, damit der Rechenprozess die Software und andere Hardwarekomponenten möglichst wenig belastet. Dadurch können CISC-Prozessoren komplexe Workloads sehr schnell und effizient verarbeiten und von einer als Multithreading bezeichneten Technik profitieren. Der vorherrschende Typ von CISC-Prozessoren ist als „x86“ bekannt – benannt nach einer Reihe von Intel-Prozessoren, die in den 1980er-Jahren auf den Markt kamen. Bis heute gibt es im x86-Markt nur zwei große Anbieter: Intel und AMD.
Neben den inhärenten Vorteilen von CISC profitieren x86-Prozessoren von einem vollständigen und umfassenden Software- und Hardware-Ökosystem. Dies ist auch den langjährigen Investitionen von Intel und AMD in den PC-Markt zu verdanken. Obwohl der ARM-Prozessor als führende RISC-Architektur zunehmend in den Servermarkt vordringt, ist x86 auch heute noch in Serverräumen und der IT-Infrastruktur allgegenwärtig. Innovative neue Verfahren wie Flüssigkeitskühlung und Immersionskühlung wurden entwickelt, um den vergleichsweise hohen Stromverbrauch und die Wärmeabgabe von CISC-Systemen zu bewältigen.
Neben den inhärenten Vorteilen von CISC profitieren x86-Prozessoren von einem vollständigen und umfassenden Software- und Hardware-Ökosystem. Dies ist auch den langjährigen Investitionen von Intel und AMD in den PC-Markt zu verdanken. Obwohl der ARM-Prozessor als führende RISC-Architektur zunehmend in den Servermarkt vordringt, ist x86 auch heute noch in Serverräumen und der IT-Infrastruktur allgegenwärtig. Innovative neue Verfahren wie Flüssigkeitskühlung und Immersionskühlung wurden entwickelt, um den vergleichsweise hohen Stromverbrauch und die Wärmeabgabe von CISC-Systemen zu bewältigen.
Wie unterstützt GIGABYTE Sie?
GIGABYTE Technology bietet ein umfassendes Portfolio an x86-Servern mit Prozessoren der Serien AMD EPYC™ oder Intel® Xeon® Scalable. Für Edge Computing stehen Ihnen unsere E-Series Edge Server zur Verfügung, für Anwendungen mit GPGPUs die G-Series GPU Server, für HCI und HPC die H-Series High Density Server, für den allgemeinen Einsatz die R-Series Rack Server und für die Datenspeicherung die S-Series Storage Server. Wenn Sie einen kompakten und leistungsstarken Server für den Einsatz direkt am Schreibtisch benötigen, bieten sich außerdem die W-Series Tower Server/Workstations an. Darüber hinaus arbeitet GIGABYTE mit verschiedenen Branchenführern zusammen und bietet Lösungen für die Flüssigkühlung „direct-to-chip“, die einphasige Immersionskühlung und die zweiphasige Immersionskühlung. Diese wegweisenden Kühllösungen unterstützen Sie dabei, den Energieverbrauch und die Wärmeabfuhr der modernsten CISC-Prozessoren zu bewältigen.