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	<title>Reduced Instruction Set Computer - Versionsgeschichte</title>
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	<subtitle>Versionsgeschichte dieser Seite in Demo Wiki</subtitle>
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		<id>https://demowiki.knowlus.com/index.php?title=Reduced_Instruction_Set_Computer&amp;diff=10576&amp;oldid=prev</id>
		<title>imported&gt;Aka: /* Blütezeit */ Leerzeichen vor Link eingefügt</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://demowiki.knowlus.com/index.php?title=Reduced_Instruction_Set_Computer&amp;diff=10576&amp;oldid=prev"/>
		<updated>2024-12-03T07:17:13Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;&lt;span class=&quot;autocomment&quot;&gt;Blütezeit: &lt;/span&gt; Leerzeichen vor Link eingefügt&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;Neue Seite&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;{{Weiterleitungshinweis|RISC}}&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Reduced Instruction Set Computer&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;RISC&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, {{enS}} für &amp;#039;&amp;#039;Rechner mit reduziertem [[Befehlssatz]]&amp;#039;&amp;#039;) ist eine [[Prozessorarchitektur|Designphilosophie]] für [[Prozessor|Computerprozessoren]]. Der Begriff wurde 1980 von [[David A. Patterson]] und Carlo H. Séquin geprägt.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=David A. Patterson, Carlo H. Sequin |Titel=RISC I: a reduced instruction set VLSI computer |Sammelwerk=25 years of the international symposia on Computer architecture (selected papers) |Reihe=ISCA ’98 |Verlag=Association for Computing Machinery |Ort=New York, NY, USA |Datum=1998 |ISBN=978-1-58113-058-4 |Seiten=216–230 |DOI=10.1145/285930.285981}}&amp;lt;/ref&amp;gt; Das Designziel war der Verzicht auf einen komplexen, für die [[Assemblersprache|Assemblerprogrammierung]] komfortablen Befehlssatz hin zu einfach zu dekodierenden und schnell auszuführenden Befehlen („eigentliche Befehlsausführung“ meist nur 1 Takt). Dies ermöglichte zudem höhere [[Taktsignal|Taktfrequenzen]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die RISC entgegengesetzte Designphilosophie wird als [[Complex Instruction Set Computer]] (CISC) bezeichnet. In der heutigen Zeit hat die Unterscheidung in RISC und CISC weitgehend an Bedeutung verloren. Ehemalige RISC-[[Prozessorfamilie]]n haben mittlerweile auch komplexere Befehle aufgenommen, CISC-Prozessoren haben seit Mitte der 1990er Jahre RISC-ähnliche Designkomponenten erhalten und sind ebenfalls [[superskalar]]. Die Dekodierung von Befehlen nimmt unabhängig von RISC oder CISC nur noch einen kleinen Teil der Chipfläche ein. Die Hauptfläche der Chips nehmen mittlerweile Verarbeitungseinheiten ein, die erst seit Anfang der 1990er Jahre in Prozessoren auftauchen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== RISC-Designphilosophie ==&lt;br /&gt;
{{Belege fehlen|z.B: Das Wort „balancieren“ kommt in [[Pipeline (Prozessor)]] nicht vor. --[[Benutzer:Arilou|arilou]] ([[Benutzer Diskussion:Arilou|Diskussion]]) 09:39, 26. Nov. 2012 (CET)}}&lt;br /&gt;
Befehlssätze von Prozessoren der 1980er Jahre wurden zunehmend größer. Neue Befehle kamen hinzu, alte Befehle, die kaum noch gebraucht wurden, blieben erhalten. Es tauchten sehr komplexe Befehle und Adressierungsarten auf, welche durch Compiler und selbst durch Assemblerprogrammierer schwer nutzbar waren.&lt;br /&gt;
Der RISC-Prozessor der 1980/90er Jahre sollte unter Anwendung des [[KISS-Prinzip]]s einen einfachen Befehlssatz erhalten, der schnell zu dekodieren und einfach auszuführen ist. Ein RISC-Befehlssatz verzichtet auf komplexe Befehle – insbesondere auf solche, die Speicherzugriffe (langsam) mit arithmetischen Operationen (schnell) kombinieren. Dadurch lassen sich die Stufen der Prozessorpipeline gut abstimmen, die Stufen werden kürzer, die Pipeline lässt sich schneller takten und sie ist besser ausgelastet, da weniger „Blockaden“ (&amp;#039;&amp;#039;stalls&amp;#039;&amp;#039;) auftreten.&amp;lt;!-- Diese Eigenschaften ergeben große Effizienzgewinne.--&amp;gt; Einfachere Befehle lassen sich darüber hinaus einheitlicher kodieren als bei CISC-Architekturen, was den Dekodieraufwand und damit die Pipelinelatenz weiter verringert.&lt;br /&gt;
Der Befehlssatz von CISC-Prozessoren ist meist in Form von [[Mikroprogrammsteuerwerk|Microcode]] implementiert. Bei RISC-Prozessoren hingegen sind die einzelnen Befehle fest verdrahtet.&lt;br /&gt;
Das ermöglicht, den Befehlssatz mit relativ wenig [[Transistor]]en umzusetzen; die Befehle werden teilweise parallel und sehr schnell verarbeitet.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Berücksichtigung von damals neuen Erkenntnissen beim Compilerbau:&lt;br /&gt;
* Aus der Verschiebung von Aufgaben der [[Hardware]] ([[CPU]]) in die [[Software]] ([[Compilerbau]]) erfolgte auch eine Optimierung von RISC-CPUs für [[Compiler]], die sich u.&amp;amp;nbsp;a. in vielen, in gleicher Weise benutzbaren [[Register (Computer)|Registern]] niederschlägt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Hintergrund der Entwicklung von RISC-Architekturen waren:&lt;br /&gt;
* Der weitgehende Wechsel von Assembler-Programmierung zu Hochsprachen-Programmierung in den 1980er Jahren. Selbst Betriebssysteme wurden vermehrt in höheren Sprachen geschrieben.&lt;br /&gt;
* Genügend Hauptspeicher, um komplexe Optimierungen in Compilern überhaupt erst durchführen zu können.&amp;lt;br /&amp;gt;Genügend Hauptspeicher für den etwas längeren Code (den RISC damals mit sich brachte).&lt;br /&gt;
* Man wollte viel Rechenleistung aus den damals möglichen 0,2 bis 2 Millionen Transistoren einer CPU herausholen.&lt;br /&gt;
Folgende Eigenschaften sind typisch für RISC-Prozessoren:&lt;br /&gt;
* Alle Befehle folgen dem gleichen oder sehr wenigen Ablaufschemata (Fetch, Decode, …)&lt;br /&gt;
* Sich weitgehend daraus ergebende Eigenschaften:&lt;br /&gt;
** Die Befehle haben eine konstante Länge (meist 32&amp;amp;nbsp;Bit).&lt;br /&gt;
** Geringe Variation der Ausführungszeit, häufig sogar konstant. In ersten Designs betrug die tatsächliche Ausführungszeit oft 1 Takt. Spätere Designs verwenden eher 1 Takt pro Pipelinestufe, erreichen dank [[Superskalarität]] jedoch dennoch einen Durchsatz von 1 Befehl pro Takt.&amp;lt;br /&amp;gt;Befehle, die sich nicht so implementieren ließen (Ganzzahldivision), wurden meist weggelassen und durch mehrere einfachere Befehle ersetzt, die diese Aufgabe zusammen erledigten.&lt;br /&gt;
** Entkopplung von Speicherlese-Operationen und Arithmetik („[[Load/Store-Architektur]]“).&lt;br /&gt;
* Superskalare Architektur, Pipelining mit mindestens 4 Stages (seit 1990er auch bei CISC).&lt;br /&gt;
* Entwicklung von CPU und von ([[C (Programmiersprache)|C]]-)Compiler laufen parallel und beeinflussen sich massiv gegenseitig.&lt;br /&gt;
* RISC-Architekturen führen zu mehr temporären Zwischenergebnissen, daher haben diese mindestens 16 General-Purpose-Register (mittlerweile auch bei CISC).&lt;br /&gt;
* Häufig [[Harvard-Architektur|Harvard-]] oder Super-Harvard-Architekturen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Folgende Dinge findet man nur bei RISC-Prozessoren, sind aber primär das Ergebnis einer Performanceoptimierung bzw. der Einsparung von Chipfläche:&lt;br /&gt;
* Delayed Branches: Die 1 bis 3 folgenden Befehle hinter Sprungbefehlen werden ebenfalls ausgeführt.&lt;br /&gt;
* Etliche Prozessoren führen keine Verriegelung von [[Pipeline (Prozessor)|Prozessorpipeline]]-Stufen durch, dieses Design gab der [[MIPS-Architektur]] sogar den Namen ({{lang|en|&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;M&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;icroprocessor without &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;i&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;nterlocked &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;p&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;ipeline &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;s&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;tages}}).&lt;br /&gt;
&amp;lt;!--&lt;br /&gt;
RISC bedeutet nicht, egal wie häufig behauptet&lt;br /&gt;
* zwangsläufig einfache Befehle. RISC-Befehle sind fast genauso komplex wir CISC-Befehle. Es gab einfache und orthogonale Befehlssätze lange vor RISC (z.&amp;amp;nbsp;B. PDP-11). Es gibt sehr komplexe RISC-Befehle.&lt;br /&gt;
* einfache Chips. Pro Kern haben aktuelle Hochleistungs-CPUs 320 bis 350 Millionen Transistoren.&amp;lt;br /&amp;gt;Egal, ob POWER8, Sparc M-7 oder Xeon-Haswell.&lt;br /&gt;
* keine Spezialbefehle:&lt;br /&gt;
** Befehle für Prüfsummen und Verschlüsselung findet man bei RISC wie bei CISC.&lt;br /&gt;
** Komplexe Vektorbefehle (für die man vor wenigen Jahren noch 40 Befehle benötigt hätte) findet man auch sowohl bei RISC wie bei CISC. Beispiel: [[Fused multiply-add]] von 8 Gleitkommazahlen mit anschließender Permulation der 8 Ergebnisse.&lt;br /&gt;
// sollte erst diskutiert werden. --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;!--&lt;br /&gt;
RISC ist keine Ideologie, sondern eher ein Pragmatismus, der sich der Zeit angepasst hat.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Gleiches gilt übrigens für CISC. Auch dies ist ein Pragmatismus (Kompatibilität ist das höchste Gut) und auch hier hat sich vieles der Zeit angepasst:&lt;br /&gt;
* Hinzufügen von Befehlen, die sehr an RISC erinnern.&lt;br /&gt;
* Beibehaltung des Befehlssatzes bei gleichzeitig Änderung der Verarbeitungsweise (komplette Entkopplung von Befehlssatz und Rechenwerken, damit sind diese im Innern reine RISC-Maschinen geworden, die µOps abarbeiten).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
// dass später gewissen Angleichungen stattgefunden haben, ist unstrittig. --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;!--&lt;br /&gt;
Ist man bei RISC-Prozessoren auf höherer [[Höhere Programmiersprache|Hochsprachen]] angewiesen,&lt;br /&gt;
weil Assembler-Programmierung auf ihnen kompliziert geworden ist?&lt;br /&gt;
Nein! Selbst für Assemblerprogrammierer ist der reguläre Befehlssatz mit mehr Registern angenehmer als z.&amp;amp;nbsp;B. ein x86-Befehlssatz. Man kann hervorragend mit einem Makroassembler relativ komplexen Code schreiben, was so bei den irregulären Befehlssätzen mit zusätzlicher Registerknappheit vieler CISC-Prozessoren nicht geht. RISC ist nicht für Assemblerprogrammierung vorgesehen, es ist weitaus weniger notwendig dies zu tun, es ist aber genauso machbar.&lt;br /&gt;
// etwas „proletiger“ Stil&lt;br /&gt;
--&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Typische Eigenschaften von RISC-Prozessoren ==&lt;br /&gt;
Es gibt keine formale Definition des Begriffes RISC. Die Mehrheit der RISC-Prozessoren besitzt folgende Eigenschaften:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Superskalarität ===&lt;br /&gt;
Die „eigentliche Befehlsausführung“ dauert meist nur 1 Taktzyklus pro Befehl.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Es wird pro Takt ein Befehl begonnen, und in jedem Takt ein (früherer) Befehl beendet. Die Dekodierung erfolgt ohne Mikrocode durch ein fest verdrahtetes Netzwerk. Ein klassischer RISC-Prozessor führt Befehle in vier Takten durch: Fetch, Decode, Load, Execute. In jeder dieser Stufen befindet sich immer jeweils ein Befehl.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Load-Store-Architektur ===&lt;br /&gt;
Bei einer [[Load/Store-Architektur|Load-Store-Architektur]] greifen nur Load- und Store-Befehle auf den [[Hauptspeicher]] zu. Alle anderen Befehle arbeiten ausschließlich mit [[Operator (Mathematik)#Operand|Registeroperanden]] und [[Literal]]en. Diese Load- und Store-Befehle besitzen keine komplexen [[Adressierung (Rechnerarchitektur)|Adressmodi]], stattdessen werden die Adressen in [[Register (Computer)#Frei verwendbare Register|frei verwendbaren Registern]] berechnet.&lt;br /&gt;
Allerdings weisen nur wenige RISC-CPUs eine klassische Load-Store-Architektur auf, die meisten erlauben einen Speicheroperanden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Große Anzahl frei verwendbarer Register und Drei-Adress-Code ===&lt;br /&gt;
Um dem [[Compiler]] eine effiziente Codeerzeugung und Programmoptimierung zu ermöglichen, haben RISC-Prozessoren eine große Anzahl [[Register (Computer)#Frei verwendbare Register|frei verwendbarer Register]] (typisch sind 16 oder 32) und Befehle im [[Adressrechner (Maschinenbefehl)#3-Adressbefehle / typisch RISC-Rechner|Drei-Adress-Code]]. Befehle im Drei-Adress-Code haben ein Ziel- und zwei Quellregister. Der [[Berkeley RISC|Berkeley-RISC-Prozessor]] und seine Nachkommen (u.&amp;amp;nbsp;a. [[Sun SPARC]], [[AMD Am29000]] und [[Intel i960]]) besitzen zusätzlich [[Registerfenster]], die eine besonders große Anzahl an Registern erlauben und den Aufruf von [[Unterprogramm]]en beschleunigen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Befehle mit fester Länge und wenigen Formaten ===&lt;br /&gt;
Alle Befehle sind gleich lang und es gibt nur wenige [[Befehlssatz|Befehlsformate]]. Das heißt, dass bei fast allen Befehlen die Lage von [[Opcode]], Registeroperanden und [[Literal]]en gleich ist, was das Dekodieren wesentlich vereinfacht und damit beschleunigt. Typisch sind 32&amp;amp;nbsp;Bit breite Befehlsworte und fünf verschiedene Befehlsformate. Erwähnenswerte Ausnahmen sind [[IBM 801|IBMs ursprünglicher 801]], [[ARM-Architektur#Thumb-Befehlssatz|ARMs Thumb]], microMIPS und [[Infineon TriCore]]. Diese RISC-Architekturen benutzen variable Befehlslängen von 16 und 32&amp;amp;nbsp;Bit, um so den Programmcode zu verkürzen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Geschichte ==&lt;br /&gt;
=== Anfänge ===&lt;br /&gt;
Die Anfänge von RISC reichen bis in die 60er Jahre zurück. Ende der 70er und Anfang der 80er Jahre kamen schließlich mehrere Faktoren zusammen, die zu einer neuen Designphilosophie und einer Welle neuer Prozessordesigns führten:&amp;lt;ref&amp;gt;George Radin: The 801 Minicomputer, 1976. (englisch)&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=David A. Patterson, David R. Ditzel |Titel=The case for the reduced instruction set computer |Sammelwerk=Readings in computer architecture |Verlag=Morgan Kaufmann Publishers Inc. |Ort=San Francisco, CA, USA |Datum=2000 |ISBN=978-1-55860-539-8 |Seiten=135–143 |Sprache=en |Online=https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/641914.641917?casa_token=5ZZkCVUd-e8AAAAA:USLKyyHZHpRHHyEusoMoBg5dOjiBVVBBTS1B5YLhUq6KC450lh95GOAPMj4TBmWkGV1JnSWfgBEv |Format=PDF |Abruf=2021-09-12 |DOI=10.1145/641914.641917}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=David A. Patterson |Titel=Reduced instruction set computers |Sammelwerk=Communications of the ACM |Band=28 |Nummer=1 |Datum=1985-01-02 |Seiten=8–21 |Sprache=en |DOI=10.1145/2465.214917}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=John Cocke, V. Markstein |Titel=The evolution of RISC technology at IBM |Sammelwerk=IBM Journal of Research and Development |Band=34 |Nummer=1 |Datum=1990-01 |Seiten=4–11 |Sprache=en |DOI=10.1147/rd.341.0004}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;{{Literatur |Autor=M. Alsup |Titel=Motorola’s 88000 family architecture |Sammelwerk=IEEE Micro |Band=10 |Nummer=3 |Datum=1990-06 |Seiten=48–66 |Sprache=en |DOI=10.1109/40.56325}}&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
* Durch die Einführung der [[Cache#Cachehierarchie|Speicherhierarchie]] aus schnellen [[Cache]]s und billigem [[Hauptspeicher]] wurden die Geschwindigkeitsvorteile der [[Mikroprogrammierung|Mikroprogrammspeicher]] hinfällig.&lt;br /&gt;
* Die [[Compiler]] wurden aufwändiger und erzeugten schnelleren Code, etwa indem sie die Registervergabe durch [[Färbung (Graphentheorie)|Graphfärbung]] lösten, gemeinsame Teilausdrücke entfernten, schnellere äquivalente Anweisungen verwendeten, durch das statische Auswerten von Ausdrücken zur Übersetzungszeit und durch das Entfernen von totem Programmcode. Viele dieser Optimierungen können auf [[Mikroprogrammierung|mikroprogrammierten]] Prozessoren nicht ihr volles Potential ausschöpfen, weil sie nicht direkt auf den internen [[Mikroprogrammierung|Mikrocode]] angewendet werden können.&lt;br /&gt;
* Fortschritte in der [[Strukturgröße|Halbleiter-Integration]] erlaubten es, schnelle, komplexere Prozessoren aus immer mehr Transistoren auf einem [[Integrierter Schaltkreis|Chip]] zu integrieren. Zusammen mit neuen VLSI-CAD-Werkzeugen führte die Integration zu einer deutlich höheren Produktivität, so dass neue Entwicklungen mit relativ wenig Personal möglich wurden. Die kürzeren Entwicklungszyklen erlaubten eine schnelle Evolution der Designphilosophie.&lt;br /&gt;
* Die [[DARPA]], die Forschungsagentur des amerikanischen Verteidigungsministeriums, unterstützte in dieser Zeit gezielt Projekte zur Entwicklung [[integrierter Schaltkreis]]e, darunter auch das [[Berkeley RISC|RISC-Projekt]] in Berkeley, das [[Stanford MIPS|MIPS-Projekt]] in Stanford und viele weitere Nachfolgeprojekte.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Wichtige Wegbereiter für RISC waren die [[CDC 6600]] ([[Seymour Cray]] und [[Jim Thornton]], 1964) und [[IBM ACS-1|IBMs ACS-Projekt]] ([[Jack Bertram]] und [[John Cocke]], ab 1963). Einige frühe RISC-Projekte und -Architekten:&lt;br /&gt;
* ab 1974 [[IBM 801]] ([[John Cocke]])&lt;br /&gt;
* ab 1980 [[Berkeley RISC|Berkeley Reduced Instruction Set Computer]] ([[David A. Patterson]] und [[Carlo H. Séquin]])&lt;br /&gt;
* ab 1981 [[Stanford MIPS|Stanford Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages]] ([[John L. Hennessy]])&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== Blütezeit ===&lt;br /&gt;
Als nach anfänglichen Zweifeln die Vorteile von RISC offensichtlich wurden, begannen praktisch alle Computerhersteller damit, eigene RISC-Architekturen zu entwickeln:&lt;br /&gt;
* ab 1983 [[ARM-Architektur|Acorn Risc Machine]] ([[Sophie Wilson]], [[Steve Furber]])&lt;br /&gt;
* ab 1983 [[MIPS-Architektur|MIPS]] ([[Craig Hansen]])&lt;br /&gt;
* ab 1984 [[AMD Am29000]] ([[Brian Case]] und [[Ole Moller]])&lt;br /&gt;
* ab 1984 [[PA-RISC|HP Precision Architecture RISC]] ([[Bill Worley]] und [[Michael Mahon]])&lt;br /&gt;
* ab 1984 [[Motorola 88000|Motorola 88k]] ([[Mitch Alsup]])&lt;br /&gt;
* ab 1984 [[Intel i960]] ([[Glen Myers]])&lt;br /&gt;
* ab 1985 [[IBM Power]] ([[John Cocke]], [[Greg Grohoski]] und [[Rich Oehler]])&lt;br /&gt;
* ab 1985 [[Sun SPARC|Sun Scalable Processor ARChitecture]] (Robert Garner)&amp;lt;!-- ursprünglichen Link auf falschen Robert Garner entfernt --&amp;gt;&lt;br /&gt;
* ab 1989 [[DEC Alpha]] ([[Richard Sites|Dick Sites]] und [[Richard Witek|Rich Witek]])&lt;br /&gt;
* ab 1991 [[Apple]]–[[IBM]]–[[Motorola]] [[PowerPC]] ([[Rich Oehler]], [[Keith Diefendorff]], [[Ron Hochsprung]] und [[John Sell]])&lt;br /&gt;
In der Folge war der Begriff RISC positiv besetzt und wurde in der Werbung inflationär benutzt (u.&amp;amp;nbsp;a. von Intel für den [[Intel 80486|486]]). Von [[Steven A. Przybylski]] ist folgende ironische Definition von RISC überliefert: „ein Computer, der nach 1985 angekündigt wurde“.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Vergleich zu CISC ==&lt;br /&gt;
Die Liste der [[Standard Performance Evaluation Corporation|SPEC]] (&amp;#039;&amp;#039;Standard Performance Evaluation Corporation&amp;#039;&amp;#039;) mit den&lt;br /&gt;
schnellsten Prozessoren ist mittlerweile sehr heterogen. Man findet „RISC-Prozessoren“ wie „CISC-Prozessoren“ wie auch Prozessoren, die von Grafikprozessoren abstammen. Wichtig für Supercomputer ist die Skalierbarkeit der Architektur für den parallelen Betrieb zehntausender bis hunderttausender Kerne. Mittlerweile sind die überwiegende Anzahl der Prozessoren der [[TOP500]] x64-kompatible „CISC-Prozessoren“ (76 Prozent: Intel Xeon und AMD Opteron). Als „RISC-Prozessor“ steht der IBM [[Blue Gene]] (PPC) mit 18 Prozent ganz vorn.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bei aktuellen Großrechnern sind reine/weitgehende RISC-Chips inzwischen jedoch fast vollständig von den Mikroprozessoren der Intel x86-Linie verdrängt, die einen RISC-Kern mit einer CISC-Emulationsschicht verbinden. Deren Ursprung aus dem erfolgreichen Massenmarkt-Einsatz macht die Kleinserien der Großrechner-RISC-Chips unrentabel. DEC Alpha wurde eingestellt, ebenso HPs PA-RISC, Suns SPARCs werden nicht mehr produziert, PowerPC-Chips fertigt nur noch IBM selbst, Renesas SuperH hat kaum mehr Verbreitung, XScale, MIPS und StrongARM sind in Großrechnern selten oder verschwunden. (Stand 2011)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
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 Freescale (ehem. [[Motorola]]) hergestellt wird (und beispielsweise bis zum Wechsel zu Intel-CPUs in den Computern von [[Apple]] Verwendung fand), durch eine Befehlserweiterung namens „[[AltiVec]]“ ergänzt, die in den PowerPC-Prozessoren spezielle [[Multimedia]]fähigkeiten nachrüstet (vgl. [[Multi Media Extension|MMX]] bei [[x86-Prozessor]]en). Allerdings folgt auch AltiVec den RISC-Eigenschaften.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ende der 1980er-Jahre brachte der britische Hersteller [[Acorn]] den [[Heimcomputer]] [[Acorn Archimedes|Archimedes]] mit einem speziell konzipierten RISC-Prozessor auf den Markt, dessen Leistungsfähigkeit die der damals in Heimcomputern eingesetzten Prozessoren weit in den Schatten stellte. Diese &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;A&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;corn &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;R&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;isc &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;M&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;achine war der Ursprung der heutigen [[ARM-Architektur|ARM]]-Prozessoren, die in [[Eingebettetes System|eingebetteten Systemen]] (zum Beispiel Mobiltelefonen) sehr verbreitet sind.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Praktische Bedeutung – Systeme mit RISC-CPU ==&lt;br /&gt;
* [[ARM Limited|ARM]] – Die [[Arm-Architektur]] ist in Stückzahlen gemessen wohl die erfolgreichste RISC-Familie, sie findet sich in vielen Systemen,&amp;lt;ref&amp;gt;ARM-Beispiele:&lt;br /&gt;
* [[Apple]]: [[Newton (PDA)|Newton]] [[iPod]]s (ARM7TDMI [[System-on-a-Chip|SoC]]), [[iPhone]] (Samsung ARM1176JZF, [[Apple A4]]), [[iPod touch]] (ARM11), [[iPad]] ([[Apple A4]] bzw. [[Apple A5]]), [[Macintosh|Mac]] ([[Apple M1]])&lt;br /&gt;
* [[Canon]]: IXY Digital 700 Kamera (Eigenentwicklung, ARM-basiert)&lt;br /&gt;
* [[Hewlett-Packard]]: HP-49/50 [[Grafikfähiger Taschenrechner]] (ARM9TDMI)&lt;br /&gt;
* [[Linksys]]: [[NSLU2]] Netzwerkspeicher/NAS [Intel XScale IXP420]&lt;br /&gt;
* [[Nintendo]]: Game Boy Advance (ARM7), Nintendo DS (ARM7, ARM9)&lt;br /&gt;
* [[HP Palm|Palm]]: PocketPC PDAs und Smartphones (Intel [[XScale]] und Samsung SC32442 – ARM9)&lt;br /&gt;
* [[Sony]]: verschiedene Mobiltelefone, Network Walkman (Eigenentwicklung, ARM-basiert)&amp;lt;/ref&amp;gt; bei denen es um relativ hohe Leistung, geringen Stromverbrauch und niedrige Kosten geht (typisch: 100–500&amp;amp;nbsp;MHz, teilweise bis zu 2,7&amp;amp;nbsp;GHz;&amp;lt;ref&amp;gt;AnandTech: [http://www.anandtech.com/show/8687/the-nexus-6-review The Motorola Nexus 6]&amp;lt;/ref&amp;gt; Stand 2015). Die ARM Ltd., die diese Systeme konstruiert, baut allerdings selbst keine Prozessoren, sondern verkauft lediglich Lizenzen für das Design an ihre Kunden. Mittlerweile sollen 10&amp;amp;nbsp;Milliarden ARM-CPUs im Umlauf sein, die z.&amp;amp;nbsp;B. zum Einsatz kommen in [[Tabletcomputer|Tablets]], [[Digitalkamera]]s, [[Grafikfähiger Taschenrechner|grafikfähigen Taschenrechnern]], [[Network Attached Storage|NAS]], [[Router]]n, [[Spielkonsole]]n, [[Personal Digital Assistant|PDAs]], [[Smartphone]]s und verschiedenen Mobiltelefonen. Ein Einsatz für energiesparende Server wird für die nahe bis mittlere Zukunft angestrebt, weshalb ARM im Jahre 2012 erste Prozessoren mit [[64-Bit-Architektur]] vorstellte.&amp;lt;ref&amp;gt;Heise Online: [http://heise.de/-1368660 ARM bläst zum Angriff auf 64-Bit-Server]&amp;lt;/ref&amp;gt;&amp;lt;ref&amp;gt;ARM-Presseerklärung: [http://www.arm.com/about/newsroom/arm-launches-cortex-a50-series-the-worlds-most-energy-efficient-64-bit-processors.php ARM Launches Cortex-A50 Series, the World&amp;#039;s Most Energy-Efficient 64-bit Processors]&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
* [[IBM Power|Power Architecture]] – Eine Entwicklung von [[IBM]] und [[Freescale]] (früher [[Motorola]]), ist heute die am weitesten verbreitete RISC-CPU im High-End-Bereich, sie ist eine Architektur mit zahlreichen Einsatzgebieten,&amp;lt;ref&amp;gt;PowerPC Beispiele:&lt;br /&gt;
* Apple: PowerPC-basierte [[Macintosh]] Computer&lt;br /&gt;
* [[Cisco]]: Router und Switches für den kommerziellen Einsatz bis zur Enterprise-Klasse&lt;br /&gt;
* IBM: Supercomputer, Mittelklasse-Server und Workstations&lt;br /&gt;
* Nintendo: [[Nintendo GameCube|Gamecube]] und [[Wii]] Spielkonsolen&lt;br /&gt;
* [[Microsoft]]: [[Xbox 360]] Spielkonsole&lt;br /&gt;
* Motorola: verschiedene Bordcomputer für PKW und andere Fahrzeuge&lt;br /&gt;
&amp;lt;!-- ** Sony: [[PlayStation 3]] Spielkonsole // die PS3 erzielt ihre Leistung v.a. aus den SPEs, und die sind zwar RISC, aber nicht PowerPC --&amp;gt;&amp;lt;/ref&amp;gt; angefangen bei leistungsstarken [[Eingebettetes System|eingebetteten Systemen]] wie Druckern oder [[Router]]n, über Workstations, bis hin zu Supercomputern.&lt;br /&gt;
* [[MIPS-Architektur|MIPS]] – Anfangs wurden die CPUs vor allem in klassischen [[Workstation]]s und Servern eingesetzt, heute liegt der Haupteinsatzbereich, ähnlich wie bei ARM, im Bereich [[Eingebettetes System|Eingebettete Systeme]].&amp;lt;ref&amp;gt;MIPS-Beispiele:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[AVM GmbH|AVM]]: [[Fritz!Box]] WLAN/Telefonie-Router&lt;br /&gt;
* [[Silicon Graphics|SGI]]: Server und Workstations wie Indy, Onyx und Origin (R2000 bis R12000)&lt;br /&gt;
* Sony [[PlayStation]], [[PlayStation Portable]] Spielkonsolen&lt;br /&gt;
* [[Nintendo 64]] Spielkonsole&lt;br /&gt;
* Linksys [[WRT54G]] und zahlreiche ähnliche Geräte, siehe auch [http://wiki.openwrt.org/TableOfHardware OpenWRT unterstützte Router]&lt;br /&gt;
* [[MikroTik]], siehe [[:en:MikroTik|MikroTik]] in der englischsprachigen Wikipedia; RouterBOARD&amp;lt;/ref&amp;gt; Praktisch alle MIPS-basierten Workstation- und Server-Familien wurden mittlerweile auf Intel [[Itanium]] migriert.&lt;br /&gt;
* [[Oracle Corporation|Oracles]] (ehemals [[Sun Microsystems]]) [[Sun SPARC|SPARC]]-Produktlinie wurde vor allem in klassischen [[Workstation]]s und Servern von Sun eingesetzt.&amp;lt;ref&amp;gt;SPARC-Beispiele:&lt;br /&gt;
* [[K computer]] japanischer Supercomputer&lt;br /&gt;
* [[Fujitsu]] Supercomputer, Mittelklasseserver und Workstations&lt;br /&gt;
* Sun: Supercomputer, Mittelklasseserver und Workstations&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
* Hewlett-Packards [[PA-RISC]] – Bis zur Einführung des Intel Itanium wurden PA-RISC-CPUs vor allem in klassischen [[Workstation]]s und Servern von HP eingesetzt.&amp;lt;ref&amp;gt;PA-RISC-Beispiele:&lt;br /&gt;
* Hewlett-Packard: Supercomputer, Mittelklasse-Server und Workstations, aber auch [[Grafikkarte]]n&lt;br /&gt;
* Hitachi: Workstations&lt;br /&gt;
* Stratus: Stratus-Continuum-Serie, höchstverfügbare Supercomputer&amp;lt;/ref&amp;gt; Die CPU-Familie wird nicht mehr weiterentwickelt. Praktisch alle PA-RISC-basierten Workstation- und Server-Familien wurden mittlerweile auf Intel Itanium migriert.&lt;br /&gt;
* [[DEC Alpha]] – Bis zur Einführung der Intel Itanium-CPUs wurden Alpha-CPUs vor allem in klassischen [[Workstation]]s und Servern von Digital, Compaq und HP eingesetzt. Die Alpha-Plattform war frei verfügbar und wurde von zahlreichen [[Original Equipment Manufacturer|OEM]]-Partnern genutzt. Die CPU-Familie wird nicht mehr weiterentwickelt. Praktisch alle Alpha-basierten Workstation- und Server-Familien wurden mittlerweile auf Intel Itanium migriert.&lt;br /&gt;
* [[Hitachi (Unternehmen)|Hitachis]] [[SuperH]], war weit verbreitet z.&amp;amp;nbsp;B. in den Spielkonsolen [[Sega 32X|Sega Super 32X]], [[Sega Saturn]] und [[Dreamcast]]. SuperH wird heute ähnlich wie die ARM-Plattform hauptsächlich in [[Embedded Systems|eingebetteten Systemen]] eingesetzt.&lt;br /&gt;
* [[Atmel AVR]] wird in [[Embedded Systems|eingebetteten Systemen]] eingesetzt, wie z.&amp;amp;nbsp;B. [[Xbox]]-Steuerkontrollern, aber auch in [[BMW]]-Automobilen.&lt;br /&gt;
* Das [[OpenRISC]]-Projekt greift die Philosophie [[Freie Hardware|freier Hardware]] auf. Ziel des Projektes ist es, eine CPU zu erstellen, auf der [[Linux]] läuft und das – im Sinne [[Freie Software|freier Software]] – frei verfügbar ist.&amp;lt;ref&amp;gt;{{Webarchiv|url=http://www.ppcnux.de/?q=opencore-openrisc |text=OpenCore – OpenRISC|wayback=20110824042454}} – Artikel bei &amp;#039;&amp;#039;PPCNUX&amp;#039;&amp;#039;, vom 28.&amp;amp;nbsp;Juni 2011.&amp;lt;/ref&amp;gt;&lt;br /&gt;
* [[RISC-V]] ist ein weiteres freies Instruktionsset basierend auf den RISC-Prinzipien.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Weblinks ==&lt;br /&gt;
* [http://cre.fm/cre151 CRE151 Die ARM-Architektur] [[Tim Pritlove]] und [[Harald Welte]] gehen in diesem [[Podcast]] auch auf die Unterschiede von RISC und CISC-Prozessoren ein.&lt;br /&gt;
* [https://riscv.org/ RISC-V International], [[Non-Profit-Organisation]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Einzelnachweise und Anmerkungen ==&lt;br /&gt;
&amp;lt;references /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{Navigationsleiste Prozessorarchitektur}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{Normdaten|TYP=s|GND=4191875-7|LCCN=sh88006799}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Prozessorarchitektur nach Befehlssatz]]&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>imported&gt;Aka</name></author>
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