명령어 집합
- 명령어 집합(Instruction Set) 또는 명령어 집합 구조(ISA, Instruction Set Architecture)라고 한다.
- 구조라는 단어가 붙는 이유는 CPU가 어떤 명령어를 이해하는 지에 따라 컴퓨터 구조 및 설계 방식이 달라지기 때문이다.
- ISA는 CPU의 언어임과 동시에 CPU를 비롯한 하드웨어가 소프트웨어를 어떻게 이해할 지에 대한 약속이라고 할 수 있다.
CISC (Complex Instruction Set Computer)
CISC의 특성
- 명령어의 포맷이나 길이에 관한 규칙이 없으어 가변적인 길이를 가질 수 있다.
- 하나 이상의 사이클로 명령어를 실행하나, 이로 인하여 전체 명령의 수행 시간이 얼마나 걸릴 지 예측이 어렵다.
- 복잡한 명령어를 사용하여 메모리 사용을 최적화하므로 코드의 길이가 짧아지고 메모리의 효율적인 사용이 가능하다.
다만, 구현이 복잡하고 명령어 디코딩과 실행 시간이 길어질 수도 있다는 단점이 있다.
- 배터리 효율이 RISC에 비해 떨어진다.
복합 명령어
- 여러 작업을 하나의 명령어로 수행할 수 있는 기능을 의미한다.
- 명령어 집합에서 제공하는 다양한 기능들을 통합하여 복잡한 작업을 간단하게 실행할 수 있도록 한다.
- 다양한 주소 모드를 사용할 수 있어 명령어 하나로 복잡한 메모리 접근 패턴을 처리할 수 있다.
- 인텔의 CPU와 AMD CPU에 주로 사용된다.
RISC ( Reduced Instruction Set Computer)
RISC의 특성
- 간단하고 기본적인 명령어로 구성되어 있어, 명령어의 디코딩과 실행을 단순화할 수 있다.
- 명령어의 포맷과 길이가 규격화되어 있어, 하나의 명령어가 1클럭 내외로 실행된다.
- 전체 명령의 수행 시간이 얼마나 걸릴 지 예측이 가능하다.
- 전력 효율이 좋다.
- ARM 계열의 CPU를 사용하는 스마트폰, 임베디드, IOT 기기 등에 주로 사용된다.
⊙ 참고 문헌
- Dave Lee, 「백엔드 취업 파트타임 스쿨 5기:Part 03. 컴퓨터 공학 필수 개념-Chaper 01. 컴퓨터 구조-14_CISC, RISC CPU와 컴퓨터 구조 정리」, 제로베이스, 2024, https://zero-base.co.kr/
- 강민철, 「혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제 4쇄」, 한빛미디어, 2023, p166 - 175