CPU Architecture: RISC vs CISC

Intel은 16비트 8086 마이크로프로세서를 출시하면서 86을 사용한 여러 후속 제품이 출시되었다.
x86은 일반적으로 32비트 아키텍처를 나타낸다. x86 CPU에는 많은 명령어 집합이 존재한다.
단일 명령으로 전체 계산(ex: 곱하기)을 완료하거나 데이터 청크를 메모리의 한 위치에서 다른 위치로 직접 이동할 수 있는 것들이다.
별 것 아닌 것처럼 느껴져도 곱하고 이동하려면 낮은 수준에서 많은 명령이 필요하다.
이러한 유형의 명령 집합이 있는 처리장치는 CISC^{Complex Instruction Set Computing}라고 한다.
강력한 명령어는 공간과 전력을 차지하는 더 많은 트랜지스터가 필요하다는 것을 의미한다.

 

에너지 효율성과 CPU 아키텍처의 명령어 세트를 단순화하는 방법을 모색하다가 RISC^{Reduced Instruction Set Computer} 프로세서의 설계로 이어졌다. 어셈블리 언어 프로그래머의 작업이 더 복잡해지지만 프로세서의 작업이 간소화되는 효과가 있다.
RISC 프로세서와 고급 RISC 시스템을 사용하면 CPU 코어가 아닌 컴파일러로 복잡성을 푸시하여 복잡한 작업을 수행한다.

 

x86은 매우 빠른 컴퓨팅 성능을 갖는 경향이 있으며 프로그래밍 및 명령 수에서 더 명확하거나 단순하지만 트랜지스터가 많은 더 크고 더 비싼 칩을 희생해야 한다. ARM은 특정 유형의 작업에 대해 매우 빠를 수 있지만 작업이 더 복잡하고 작업을 정의하고 실행하는 데 더 많은 노력이 명령 집합이 아닌 프로그래밍에 푸시되기 때문에 개별 명령에 대한 반복적인 주기로 인해 속도가 느려질 수 있다.

 

위와 같은 차이로 ARM은 오랫동안 낮은 에너지 소비와 낮은 열 발생을 포함한 전반적인 리소스 관리에 중점을 두었다.
ARM 아키텍처에는 단순화된 냉각 시스템이 없는 경향이 있다. 배터리 수명, 크기, 냉각 요구 사항 제거 그리고 중요한 비용에 초점이 맞춰진다.

 

수년 동안 데스크탑 또는 고성능 컴퓨팅에서는 x86이 적합하고 모바일 장치에는 ARM 칩이 적합하다고 이어졌다.
2020년 Apple의 M1 칩이 출시하고 2022에 M2 시리즈를 출시하면서 인식이 바뀌었다.
그러나 ARM 칩에서는 x86 아키텍처용으로 작성된 소프트웨어를 단순히 실행할 수는 없다.
Apple이 이를 가능하게 한 이유는 실행할 수 있도록 수천 명의 개발자가 도구를 만들었기 때문이다.