RISC (Reduced Instruction Set Computer)
Rechner mit reduziertem Befehlssatz
Was ist das?
RISC steht für „Reduced Instruction Set Computer“ (Computer mit reduziertem Befehlssatz). Möglicherweise ist Ihnen dieser Begriff bereits im Vergleich zu CISC („Complex Instruction Set Computer“, Computer mit komplexem Befehlssatz) begegnet. RISC und CISC können als unterschiedliche „Denkschulen“ bei der Entwicklung der Befehlssatzarchitektur (ISA) eines Prozessors – kurz: der Architektur – betrachtet werden. Eine Architektur legt fest, wie ein Computer Befehle ausführt, welche Datentypen und Register er unterstützt, wie er den Speicher verwaltet und wie er mit anderen Geräten interagiert. Die Komponente, die diese Architektur in einem Computer tatsächlich umsetzt, ist die bekannte Verarbeitungseinheit, beispielsweise eine CPU oder GPU. Beim RISC-Ansatz wird eine Architektur entwickelt, die einfache Befehle verwendet, die innerhalb eines einzigen Taktzyklus ausgeführt werden können. Der CISC-Ansatz hingegen erlaubt komplexe Befehle, deren Ausführung sich über mehrere Taktzyklen erstreckt.
Stellen wir uns dazu einen einfachen mündlichen Befehl vor. Angenommen, Sie möchten Ihren Computer anweisen, eine Tür zu öffnen. Ein CISC-Prozessor versteht den Befehl als Ganzes und kann ihn ohne weitere Erläuterungen ausführen. Ein RISC-Prozessor benötigt dagegen eine genaue Aufschlüsselung in einzelne Schritte: Erstens die Türklinke greifen, zweitens die Türklinke herunterdrücken, drittens die Tür aufdrücken (oder heranziehen) … Ein RISC-Prozessor benötigt für die Ausführung eines Befehls nicht zwangsläufig mehr Zeit als ein CISC-Prozessor. Er benötigt lediglich eine andere Software, die mit der vergleichsweise größeren Länge seiner Maschinencodes arbeitet.
Stellen wir uns dazu einen einfachen mündlichen Befehl vor. Angenommen, Sie möchten Ihren Computer anweisen, eine Tür zu öffnen. Ein CISC-Prozessor versteht den Befehl als Ganzes und kann ihn ohne weitere Erläuterungen ausführen. Ein RISC-Prozessor benötigt dagegen eine genaue Aufschlüsselung in einzelne Schritte: Erstens die Türklinke greifen, zweitens die Türklinke herunterdrücken, drittens die Tür aufdrücken (oder heranziehen) … Ein RISC-Prozessor benötigt für die Ausführung eines Befehls nicht zwangsläufig mehr Zeit als ein CISC-Prozessor. Er benötigt lediglich eine andere Software, die mit der vergleichsweise größeren Länge seiner Maschinencodes arbeitet.
Warum benötigen Sie es?
CISC erlangte Mitte des 20. Jahrhunderts aufgrund der damals begrenzten Speicherkapazitäten und anderer Einschränkungen große Bedeutung. Ziel war es, die Komplexität in die CPU zu integrieren und dadurch andere Komponenten sowie die Software zu entlasten. Seitdem haben sich jedoch sowohl die Speicherkapazitäten als auch die Softwarekomplexität weiterentwickelt. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts erlebte RISC dank der zunehmenden Verbreitung mobiler Geräte eine Renaissance. Diese profitieren erheblich vom geringeren Stromverbrauch und der damit verbundenen geringeren Wärmeabgabe von RISC-Prozessoren. ARM-Prozessoren, die auf der RISC-Architektur basieren, sind inzwischen sogar die am weitesten verbreiteten Computerchips der Welt. Zwischen 1985 und 2021 wurden 200 Milliarden ARM-Chips ausgeliefert. ARM-Prozessoren kommen sogar im weltweit führenden Supercomputer „Fugaku“ zum Einsatz. Gleichzeitig wird weiterhin darüber diskutiert, ob sich in den Servern und Rechenzentren der Zukunft RISC oder CISC durchsetzen wird.
Weitere Informationen:
《So bauen Sie Ihr Rechenzentrum mit GIGABYTE auf: kostenloser technischer Leitfaden zum Download》
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Wie unterstützt GIGABYTE?
Seit 2013 entwickelt und produziert GIGABYTE Technology ARM-basierte Serverlösungen, die auf der RISC-Architektur basieren. Im Laufe der Jahre hat GIGABYTE einheitliche Designkonzepte für ARM-Server entwickelt und kann dadurch schnell neue Serverprodukte für spezifische Anwendungen bereitstellen. Ob Rack-Server der R-Serie für den allgemeinen Einsatz, GPU-Server der G-Serie für den Einsatz mit GPGPUs, High-Density-Server der H-Serie für HCI, HPC und Cluster-Computing oder Edge-Server der E-Serie für Edge-Computing – GIGABYTE bietet die passenden ARM-Server, damit Sie die Vorteile von RISC in Ihrem Serverraum oder Ihrer Serverfarm nutzen können.