Hruska|都2021年了，还把x86和ARM归为CISC和RISC？_Ditzel|David|芯片|性能|人

选自extremetech
作者：Joel Hruska
机器之心编译
机器之心编辑部

William Faulker：「过去永远不会死，它甚至还没有过去。」

CISC 和 RISC 是 David Patterson 和 David Ditzel 在 1981 年正式提出的。四十年过去了，二者的发展有哪些融合与变迁？IT 新闻界资深人士 Joel Hruska 撰长文对该领域的发展史及其将面临的挑战做了详细阐述，以下是文章原文。
随着基于 ARM 的 M1 被推出，关于 x86 和 ARM 的比较和讨论也越来越多。这些讨论通常还涉及 CISC 和 RISC ，因为「x86 与 ARM」和「CISC 与 RISC」之间的非常紧密。
但这种关联造成了一种误解：「x86 与 ARM 可以被对应归类为 CISC 与 RISC ，其中 x86 是 CISC ， ARM 是 RISC」，三十年前的确是这样，但现在已经不是了。
人们经常将 x86 CPU 与其他公司制造的处理器进行比较，但近二十年来 x86 都没有一个真正的架构竞争对手。

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发展历程
RISC 是 David Patterson 和 David Ditzel 在他们 1981 年的开创性论文《The Case for a Reduced Instruction Set Computer》中创造的术语。他们根据 20 世纪 70 年代后期领域内的发展趋势以及当时 CPU 面临的扩展问题，正式提出了 RISC 这种半导体设计方法。此外，他们还提出了另一个术语「CISC（复杂指令集）」，来描述许多已经存在但不遵循 RISC 原则的 CPU 架构。
随着限制 CPU 性能的瓶颈发生改变，人们意识到需要一种新的 CPU 设计方法。原始 8086 就是遵循 CISC 设计原则的一个例子，它旨在通过将复杂性转移到硬件中，来缓解内存成本高的问题。这种方法强调代码密度和对一个变量依次执行多个操作的某些指令。作为一种设计理念， CISC 试图最小化 CPU 执行给定任务所必需的指令数来提高性能，其指令集架构通常会提供一些专用指令。
20 世纪 70 年代后期， CISC CPU 存在很多缺点。它们通常必须跨多个芯片才能实现，因为当时的超大规模集成电路（VLSI）技术无法将所有必要的组件封装到一起。实现支持大量极少用指令的复杂指令集架构需要消耗 die space ，并且可实现的最大时钟速度也有限。与此同时，内存成本持续降低，代码尺寸变得不那么重要了。
Patterson 和 Ditzel 认为当时 CISC CPU 仍在尝试解决代码膨胀问题，他们意识到绝大多数 CISC 指令都没有被用到。因此他们提出了一种完全不同的处理器设计方法——一个小得多的指令集 RISC ，其中的指令长度固定，并且所有指令都能在单个时钟周期内完成。尽管 RISC CPU 每条指令执行的工作量比 CISC 的对应指令少了一些，但芯片设计人员通过简化处理器来弥补了这一点。