CISC：複雑な命令でコンピュータを動かす技術

CISC：複雑な命令でコンピュータを動かす技術

CISCとは

– CISCとは

コンピュータの中枢を担うマイクロプロセッサ。
その設計思想の一つにCISC（複雑命令セットコンピュータ）があります。

マイクロプロセッサは、プログラムに記述された命令を一つずつ実行することで、様々な処理を行います。
CISCは、一つの命令を複雑にすることで、一度に多くの処理を実行できるように設計された方式です。

例えば、データの移動、計算、結果の保存など、通常は複数の命令を必要とする処理を、CISCでは一つの命令にまとめて実行することが可能です。

このように、CISCは複雑な処理を少ない命令数で実現できるため、プログラムのサイズを小さく抑えられます。
しかし、一つの命令が複雑になるため、命令の実行に時間がかかるという側面もあります。

対して、RISC（縮小命令セットコンピュータ）は、一つの命令を単純化することで高速化を実現した設計思想です。

現在主流となっているのはRISCですが、CISCも特定の用途でその特徴を生かして利用されています。

CISCの特徴

– CISCの特徴
CISCは、「複雑命令セットコンピュータ」の略称で、その名の通り複雑で多様な命令セットを持つコンピュータアーキテクチャです。

CISCの最大の特徴は、豊富な命令レパートリーを持つことです。これは、複雑な処理を少ない命令の数で実現できることを意味します。例えば、データの移動、演算、比較といった一連の処理を、CISCでは一つの命令で実行できます。

この特徴は、プログラマーの負担を大きく軽減します。なぜなら、複雑な処理を短いプログラムで記述できるためです。結果として、プログラム開発の効率が向上し、開発期間の短縮にも繋がります。

また、一つの命令が複雑な処理を実行するため、処理速度が速くなる場合もあります。

しかし、メリットばかりではありません。命令が複雑になるということは、それを解釈し実行するマイクロプロセッサ側の設計も複雑になるということです。これは、マイクロプロセッサの製造コスト増加に直結するため、CISCを採用する際には、コスト面も考慮する必要があります。

このように、CISCはプログラム開発の効率と処理速度の向上を期待できる一方で、製造コストの増加という課題も抱えています。

CISCの用途

– CISCの活躍の場

一昔前、コンピュータの世界ではCISCが主流の設計手法でした。しかし、時代が進むにつれて、より簡素で設計しやすいRISCが台頭し、現在では多くのコンピュータで採用されています。

RISCの波が押し寄せる中でも、CISCは特定の分野でその力を発揮し続けています。例えば、高い処理能力が求められるサーバーや、企業の基幹システムを支えるメインフレームなどでは、依然としてCISCが使われています。

CISCは、複雑な命令を1つの命令で実行できるため、処理の高速化に繋がるという利点があります。サーバーやメインフレームでは、膨大な量のデータ処理や複雑な計算が求められるため、CISCのこの特徴が活かされています。

また、CISCは過去の設計思想を引き継いでいるため、互換性を保ちやすいという側面もあります。長年CISCで運用されてきたシステムを、容易に新しいシステムに移行できるという点は、大きなメリットと言えるでしょう。

このように、CISCはRISCに主流の座を譲ったとはいえ、その特徴を活かせる分野では、現在も活躍を続けています。 RISCの普及により、コンピュータの設計思想は大きく変化しましたが、CISCの設計思想は、現代の様々なコンピュータシステムにも影響を与え続けています。

CISCとRISCの違い

– CISCとRISC命令セットアーキテクチャの違いコンピュータの頭脳であるCPUには、プログラムの指示を理解し実行するための命令セットが用意されています。この命令セットの設計思想には、大きく分けて「CISC」と「RISC」の二つが存在します。CISC（複雑命令セットコンピュータ）は、一つ一つの命令を複雑化することで、より多くの処理を少ない命令数で実行できることを目指した設計思想です。複雑な処理を少ない命令でこなせるため、プログラムのサイズは小さく、メモリ容量が限られていた時代のコンピュータでは有利でした。しかし、複雑な命令を解釈し実行するには、内部構造が複雑になり、設計や製造のコストが高くなる傾向があります。一方、RISC（縮小命令セットコンピュータ）は、命令の種類を減らし、単純な処理を行う命令だけを揃えています。一つ一つの命令は単純な処理しか行いませんが、その分、回路構成が簡素化され、高速に処理を実行できます。また、設計や製造にかかるコストを抑えられるというメリットもあります。CISCとRISCは、それぞれに長所と短所があり、どちらが良いとは一概には言えません。現在では、高性能なコンピュータには、RISCを採用するケースが多いです。これは、RISCが持つ高速処理という特性が、現代の複雑な処理を行うコンピュータにとって重要だからです。しかし、CISCも、その命令の豊富さから、特定の用途に特化したコンピュータや組み込みシステムなどで利用されています。コンピュータの用途や性能要件に応じて、最適なアーキテクチャが選択されるのです。

まとめ

– まとめ

コンピュータの処理能力を高める設計思想として、-複雑な命令セットコンピュータ（CISC）- というものがあります。CISCは、一つの命令で複雑な処理を実行できるため、プログラムの開発が容易になるという利点がありました。かつてはコンピュータの主流でしたが、近年では、より単純な命令セットを用いる -縮小命令セットコンピュータ（RISC）- が主流となっています。

RISCの台頭により、CISCは一時期ほどの勢いはありませんが、現在でも高性能なコンピュータや特定の用途において利用され続けています。これは、CISCが複雑な処理を効率的に実行できるという利点を持つためです。また、CISCで培われた設計思想は、現代のRISCにも影響を与えており、両者は相互に影響を及ぼしながら進化を続けています。

このように、CISCはコンピュータの歴史において重要な役割を果たしてきました。コンピュータの進化を語る上で、CISCは決して欠かすことのできないキーワードと言えるでしょう。