先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「CPUのRISCという言葉を調べたんですが、読み方も意味もよくわからなくて…。CISCとの違いも気になります。」

先生

「RISCの読み方はリスクといいます。正式名称はReduced Instruction Set Computer（リデュースドインストラクションセットコンピュータ）で、命令をできるだけ簡単にして高速に実行するという考え方ですよ。」

生徒

「命令を簡単にするんですか？複雑な処理はどうするんでしょう？」

先生

「複雑な処理は複数の簡単な命令を組み合わせて行います。ではRISCの特徴や誕生の背景を詳しく説明していきましょう。」

1. RISCとは？読み方と基本の意味

RISCとはReduced Instruction Set Computer（リデュースドインストラクションセットコンピュータ）の略で、読み方はリスクです。命令セットをできるだけ少なく、単純に保つことで、CPU（シーピーユー）が高速に動作できるように設計された方式です。

複雑で多機能な命令を持たせるCISC（シスク）とは対照的に、RISCは「一つの命令をとにかく速く実行する」ことを重視しています。このシンプルさがパイプライン処理とも相性が良く、結果として高速化につながります。

2. RISCが生まれた背景と歴史

RISCの考え方が登場した背景には、CPUの高速化が求められる中で「命令そのものを簡単にした方が効率が良い」という発見があったためです。当時の研究では、複雑な命令ほど使用頻度が低く、実際によく使われるのはごく基本的な命令であることが明らかになりました。

そこで、「複雑な命令をたくさん持つより、よく使う命令に特化して高速に実行できるようにしよう」という考え方が生まれ、それがRISCの出発点となりました。RISC方式はその後スマートフォン向けCPUや組み込み向けCPUに広く採用され、現代でも重要な技術となっています。

RISCの特徴は大きく三つあります。第一に命令がシンプルで数が少ないこと。第二にすべての命令がほぼ同じ時間で実行できるように設計されていること。第三にパイプライン処理との相性が非常に良いことです。

命令を簡単に保つと、CPU内部の命令解読が速くなり、処理の流れもスムーズになります。また、命令の実行サイクルがそろっているため、パイプライン処理が効率よく行えます。こうした特徴が組み合わさり、RISC方式のCPUはシンプルながら高い性能を発揮します。

RISCのメリットは、CPU内部の構造が比較的単純になるため、高速で低消費電力の処理が可能になる点です。スマートフォンやタブレットのCPUでRISCが多く採用されている理由の一つです。命令がシンプルなほどパイプラインが最適化しやすく、効率の良い動作が期待できます。

一方で、複雑な処理を行う場合には複数の命令を組み合わせる必要があるため、プログラムの命令数が増えることがあります。そのため、RISCではコンパイラ（自動翻訳ソフト）の最適化がとても重要になります。

CISC（シスク）は複雑で多機能な命令を備えていますが、RISC（リスク）はその反対で命令を簡潔にしています。CISCはプログラムの命令数を減らせる一方で、実行には時間がかかることがあります。RISCは命令数が増えることはありますが、一つひとつの命令がとても速く実行できます。

現代のCPUでは両方の考え方を取り入れたハイブリッド構造が一般的で、表向きはCISC命令を扱っていても内部ではRISC方式で高速処理しているものもあります。どちらが優れているというより、それぞれの特徴を活かして使われているというのが現在のCPUの姿です。