精簡指令集計算機(RISC:Reduced Instruction Set Computer RISC) [3] 是一種執(zhí)行較少類型計算機指令的微處理器，起源于80年代的MIPS主機(即RISC機)，RISC機中采用的微處理器統(tǒng)稱RISC處理器。這樣一來，它能夠以更快的速度執(zhí)行操作(每秒執(zhí)行更多百萬條指令，即MIPS)。因為計算機執(zhí)行每個指令類型都需要額外的晶體管和電路元件，計算機指令集越大就會使微處理器更復雜，執(zhí)行操作也會更慢。紐約約克鎮(zhèn)IBM研究中心的John Cocke證明，計算機中約20%的指令承擔了80%的工作，于1974年，他提出RISC的概念。許多當前的微芯片都使用RISC概念。

精簡指令集計算機(RISC:Reduced Instruction Set Computer) [3] 是一種指令長度較短的計算機，其運行速度比CISC要快。RISC和CISC是CPU從指令集的特點上可以分為兩類：CISC和RISC。RISC是英文Reduced Instruction Set Computer的縮寫 [3] ，就是“精簡指令運算集”，CISC就是“復雜指令運算集”。RISC的指令系統(tǒng)相對簡單，它只要求硬件執(zhí)行很有限且最常用的那部分指令，大部分復雜的操作則使用成熟的編譯技術(shù)，由簡單指令合成。目前在中高檔服務器中普遍采用這一指令系統(tǒng)的CPU，特別是高檔服務器全都采用RISC指令系統(tǒng)的CPU。在中高檔服務器中采用RISC指令的CPU主要有Compaq(康柏，即新惠普)公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Sparc。RISC是相對于復雜指令集計算機(CISC)而言的。

所謂復雜指令集計算機是依靠增加機器的硬件結(jié)構(gòu)來滿足對計算機日益增加的性能要求。計算機結(jié)構(gòu)的發(fā)展一直是被復雜性越來越高的處理機壟斷著，為了減少計算機操作與高級語言的差別，為了改善機器的運行特性，機器指令越來越多，指令系統(tǒng)也越來越復雜。特別是早期的較高速度的CPU和較慢速度的存儲器間的矛盾，為了盡量減少存取數(shù)據(jù)的次數(shù)，提高機器的速度，大大發(fā)展了復雜指令集，但隨著半導體工藝技術(shù)的發(fā)展，存儲器的速度不斷提高，特別是高速緩沖的使用，使計算機體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變化，硬件工藝技術(shù)提高的同時，軟件方面也發(fā)生了同等重要的進展，出現(xiàn)了優(yōu)化編譯程序，使程序的執(zhí)行時間盡可能減少。并使機器語言所占的內(nèi)存減至最小，在具有先進的存儲器技術(shù)和先進的編譯程序的條件下，CISC體系結(jié)構(gòu)已不再適用了，因而誕生了RISC體系結(jié)構(gòu)，RISC技術(shù)的基本出發(fā)點就是通過精減機器指令系統(tǒng)來減少硬件設計的復雜程度，提高指令執(zhí)行速度。在RISC中，計算機實際上每一個機器周期里都執(zhí)行指令，無論簡單或復雜的操作，均由簡單指令的程序塊完成，具有較強的仿真能力。在RISC機器中，要求在“單機器周期”時間內(nèi)執(zhí)行所有的指令，而系統(tǒng)最根本的吞吐率限制是由程序運行中訪存時間比例所決定的，因此，只要CPU執(zhí)行指令的時間與取指時間相同，即可獲得最大的系統(tǒng)吞吐率。(對于一個機器周期執(zhí)行一條指令而言)。RISC機器中，采用硬件控制以實現(xiàn)快速的指令譯碼，并采用較少的指令和簡單的尋址模式，通過固定的指令格式來簡化指令譯碼和硬線控制邏輯。另外，RISC設計是以復雜的編譯設計優(yōu)化來求取簡單的硬件芯片環(huán)境。編譯優(yōu)化可以改善HLL程序的運行效率，但所有的程序必須由高級語言編寫。

RISC設計消除了微碼的例行程序，把機器低級控制交給軟件處理。即用較快的RAM代替處理器中的微碼ROM作為指令的緩存(Cache)，計算機的控制駐存在指令Cache，從而使得計算機系統(tǒng)和編譯器產(chǎn)生的指令流能使高級語言的需求和硬件性能密切配合。計算機的性能可以用完成一特定任務所需的時間來衡量，這個時間等于C×T×I。C=完成每條指令所需的周期數(shù)，T=每個周期的時間，I=每個任務的指令數(shù)RISC技術(shù)就是努力使C和T減至最小，C和T的減小可能導致I的增加，但優(yōu)化編譯技術(shù)和其他技術(shù)的采用可以彌補由于I的增加對機器性能的影響。RISC技術(shù)之所以很快由一種新見解發(fā)展成為前景廣闊的計算機市場，主要有如下幾方面的原因：一是RISC結(jié)構(gòu)適應日新月異的VLSI技術(shù)發(fā)展;二是RISC簡化了處理器結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)和調(diào)試較容易，因而設計代價低，開發(fā)周期短;三是簡化了結(jié)構(gòu)，處理器占據(jù)了較小的芯片面積，從而可在同一芯片上集成進較大的寄存器文件，翻譯后備緩沖器(TLB)、協(xié)處理器和快速乘除器等，使得處理器獲得更高的性能;四是RISC對HLL程序的支持優(yōu)于以往的復雜指令系統(tǒng)計算機，可以使用戶(程序員)很容易使用統(tǒng)一的指令集，很容易估算代碼優(yōu)化所起的作用，使程序員對硬件的正確性有了更多的信任感。