5、JVM 上的算术计算全解析

JVM 上的算术计算全解析

1. CISC 与 RISC 芯片对比

在计算机的世界里，CPU 芯片主要分为复杂指令集计算（CISC）芯片和精简指令集计算（RISC）芯片，它们各有特点。

1.1 数据处理方式差异

CISC 芯片具有强大的数据处理能力，它能够在不使用 CPU 内部存储的情况下，将一大块数据（比如由数千字节组成的字符串）从一个内存位置移动到另一个内存位置。而 RISC 芯片则需要将每个字节或字从内存移动到 CPU，再从 CPU 移回内存。并且在每一步操作中，都需要获取并解释移动特定字节的指令。尽管 RISC 芯片的整体取指 - 执行周期可能运行得更快，但对于某些特定程序或应用，可能需要使用大量指令才能完成 CISC 计算机用一条复杂指令就能完成的任务。

1.2 芯片设计与特性

RISC 芯片的支持者认为，RISC 芯片具有抵抗“功能蔓延”的优势。RISC 芯片通常设计简洁、小巧，并且在未来版本中也能保持这种特性。而 CISC 芯片的新版本通常会添加更多指令、功能和复杂性，这可能会影响向后兼容性，因为为较新 CISC 芯片编写的程序往往会利用之前版本中不存在的功能和指令。

1.3 市场案例分析

以市场上的两款主要 CPU 芯片为例，奔腾 4 是 CISC 芯片，拥有庞大的指令集（仅表示加法就有 34 种不同方式）；而 PowerPC 是 RISC 芯片，它能够快速执行常见操作，但在处理罕见或复杂任务时需要更长时间。因此，在比较不同 CPU 的处理器速度时，不能仅仅关注时钟速度。RISC 芯片的单个时钟周期通常对应一条机器指令，而 CISC 芯片可能需要至少两到三个时钟周期才能完成