采用CISC体系结构的计算机存在哪些问题？

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最佳答案：（1）指令的2/8规律
　　CISC计算机系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。大量的统计数字表明，大概有20%的比较简单的指令被反复使用，使用量约占整个程序的80%；而有80%左右的指令则很少使用，其使用量约占整个程序的20%。
　　VLSI制造工艺要求CPU控制逻辑的规整性
　　进入20世纪80年代后，VLSI技术的发展非常迅速，往往每3到4年集成度就提高了一个数量级。VLSI工艺要求规整性，而CISC处理器中，为了实现大量复杂的指令，控制逻辑极不规整，给VLSI工艺造成很大困难。
　　此外，以CISC处理器中，大量使用微程序技术以实现复杂的指令系统。20世纪70年代之前一般采用磁芯做主存储器，采用半导体做控制存储器，两者的速度相差5~10倍。从70年代后期开始，大量使用DRAM（动态随机存储器）做主存储器，使主存与控制存储器的速度相当，从而使许多简单指令没有必要用微程序来实现。而复杂的指令，用微程序实现和简单指令组成的子程序实现已经没有多大区别。
　　软硬件的功能划分
　　在CISC中，为了支持目标程序的优化，支持高级语言和编译程序，增加了许多复杂的指令，用一条指令来替代一串指令。这些复杂指令简化目标程序，缩小了高级语言与机器指令之间的语义差距。但是，增加了这些复杂指令并不等于缩短了程序的执行时间。
　　为了实现复杂的指令，不仅增加了硬件的复杂程序，而且使指令的执行周期大大加长。例如，为了支持编译程序的对称性要求，一般的运算型指令都能直接访问主存储器，从而使指令的执行周期数增加，数据的重复利用率降低。据统计，一般CISC处理器的指令平均执行周期都在4以上，有些在10以上，如Intel公司的8088等。
　　这里有一个软件与硬件的功能如何恰当分配的问题。在CISC中，通过增强指令系统的功能，简化了软件，增加了硬件的复杂程度。然而，由于指令复杂了，指令的执行时间必然加长，从而有可能使整个程序的执行时间反而增加，因此，在计算机体系结构设计中，软硬件功能划分必须核实。
　　RISC 和CISC 是目前设计制造微处理器的两种典型技术，虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡，以求达到高效的目的，但采用的方法不同，因此，在很多方面差异很大，它们主要有：
　　（1） 指令系统：RISC 设计者把主要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来完成。因此，在RISC 机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。而CISC 计算机的指令系统比较丰富，有专用指令来完成特定的功能。因此，处理特殊任务效率较高。
　　（2） 存储器操作：RISC 对存储器操作有限制，使控制简单化；而CISC 机器的存储器操作指令多，操作直接。
　　（3） 程序：RISC 汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计；而CISC 汇编语言程序编程相对简单，科学计算及复杂操作的程序社设计相对容易，效率较高。
　　（4） 中断：RISC 机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断；而CISC 机器是在一条指令执行结束后响应中断。
　　（5） CPU：RISC CPU 包含有较少的单元电路，因而面积小、功耗低；而CISC CPU 包含有丰富的电路单元，因而功能强、面积大、功耗大。
　　（6） 设计周期：RISC 微处理器结构简单，布局紧凑，设计周期短，且易于采用最新技术；CISC 微处理器结构复杂，设计周期长。
　　（7） 用户使用：RISC 微处理器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用；CISC微处理器结构复杂，功能强大，实现特殊功能容易。
　　（8） 应用范围：由于RISC 指令系统的确定与特定的应用领域有关，故RISC 机器更适合于专用机；而CISC 机器则更适合于通用机。