1. Tugas ke-4 Pelipening dan RISC

ARTIKEL 1 : PELIPENING DAN RISC

   1 .   Pipelining

            Pipelining:adalah sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan.

Sehingga proses instruksi lebih efiisien.

            Sebuah teknik membusuk proses berurutan
ke suboperations, dengan masing-masing subproses menjadi
dieksekusi dalam segmen khusus parsial yang
beroperasi bersamaan dengan semua segmen lainnya

   2.   PROSEDUR VEKTOR PIPELINING

Aplikasi Pengolah Vektor
Permasalahan yang dapat dirumuskan secara efisien dalam hal vektor
Long-range prakiraan cuaca
minyak eksplorasi
Seismik analisis data
medis diagnosis
Aerodinamika dan simulasi penerbangan ruang angkasa
Kecerdasan buatan dan sistem pakar
Pemetaan genom manusia
pengolahan citra

Vector Processor (komputer)
Kemampuan untuk vektor proses, dan struktur data terkait seperti matriks
dan multi-dimensi array, jauh lebih cepat daripada komputer konvensional

Prosesor vektor juga dapat pipelined

   3.   RISC

            RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk negeset istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya.

Sejarah RISC

            Proyek RISC pertama dibuat oleh IBM, stanford dan UC –Berkeley pada akhir tahun 70 dan awal tahun 80an. IBM 801, Stanford MIPS, dan Barkeley RISC 1 dan 2 dibuat dengan konsep yang sama sehingga dikenal sebagai RISC. RISC mempunyai karakteristik :

            • one cycle execution time : satu putaran eksekusi. Prosessor RISC mempunyai CPI (clock per instruction) 

atau waktu per instruksi untuk setiap putaran. Hal ini dimaksud untuk mengoptimalkan setiap instruksi pada CPU.

pipelining:adalah sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan.Sehingga 

proses instruksi lebih efiisien

large number of registers: Jumlah register yang sangat banyak. RISC di Desain dimaksudkan untuk dapat 

menampung jumlah register yang sangat banyak untuk mengantisipasi agar tidak terjadi interaksi yang berlebih dengan memory.

            Disingkat dengan CISC. Rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang kompleks. Instruksi-instruksi yang tersedia memudahkan para programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC. Di lain pihak, banyaknya instruksi dalam CISC dapat mengurangi kecepatannya. Chip Intel x86 merupakan chip dari jenis CISC karena ia menggunakan set instruksi kompleks.

             merupakan kebalikan dari RISC, biasanya digunakan pada keluarga processor untuk PC (AMD, Cyrix). Para pesaing Intel seperti Cyrix dan AMD juga telah menggunakan chip RISC tetapi ia telah dilengkapi dengan penukar (converter) CISC.

            Di sini chip jenis RISC akan membahagikan operasi besar kepada beberapa operasi  lebih mudah sehingga terdapat perintah-perintah kecil yang mampu memproses dengan cepat.

            Para perancang mikroprosesor mencari kinerja lebih bagus di dalam keterbatasan  kontemporer. Pada tahun 1970-an misalnya, memori diukur dengan kilobyte dan sangat mahal saat itu. CISC merupakan pendekatan dominan karena menghemat memori.

            Pada arsitektur CISC seperti Intel x86, yang diperkenalkan pada tahun 1978, bisa terdapat ratusan instruksi program - perintah-perintah sederhana yang menyuruh sistem menambah angka, menyimpan nilai dan menampilkan hasilnya. Bila semua instruksi panjangnya sama, instruksi sederhana akan memboroskan memori. Instruksi sederhana membutuhkan ruang penyimpanan 8 bit, sementara instruksi yang paling kompleks mengkonsumsi sebanyak 120 bit.

            Walaupun instruksi dengan panjang bervariasi lebih sulit diproses oleh chip, instruksi CISC yang lebih panjang akan lebih kompleks. Bagaimanapun, untuk memelihara kompatibilitas software, chip x86 seperti Intel Pentium III dan AMD Athlon harus bekerja dengan instruksi CISC yang dirancang pada tahun 1980-an, walaupun keuntungan awalnya yaitu menghemat memori tidaklah penting sekarang.

            Kelebihan dan kekurangan dari dua arsitektur tersebut sering menjadi perdebatatan diantara para ahli. Namun demikian teknologi terkini menggunakan arsitektur RISC ini.

Perbedaan RISC dengan CISC dilihat dari segi instruksinya

RISC ( Reduced Instruction Set Computer )

- Menekankan pada perangkat lunak, dengan sedikit transistor

 Instruksi sederhana bahkan single

- Load / Store atau memory ke memory bekerja terpisah

- Ukuran kode besar dan kecapatan lebih tinggi

- Transistor didalamnya lebih untuk meregister memori

CISC ( Complex Instruction Set Computer )

- Lebih menekankan pada perangkat keras, sesuai dengan takdirnya untuk     

pragramer.

- Memiliki instruksi komplek. Load / Store atau Memori ke Memori bekerjasama

- Memiliki ukuran kode yang kecil dan kecepatan yang rendah.

- Transistor di dalamnya digunakan untuk menyimpan instruksi - instruksi bersifat komplek

            Sudah sering kita mendengar debat yang cukup menarik antara komputer personal IBM dan kompatibelnya yang berlabel Intel Inside dengan komputer Apple yang berlabel PowerPC. Perbedaan utama antara kedua komputer itu ada pada tipe prosesor yang digunakannya. Prosesor PowerPC dari Motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh dipercaya sebagai prosesor RISC, sedangkan Pentium buatan Intel diyakini sebagai prosesor CISC. Kenyataannya komputer personal yang berbasis Intel Pentium saat ini adalah komputer personal yang paling banyak populasinya. Tetapi tidak bisa pungkiri juga bahwa komputer yang berbasis RISC seperti Macintosh, SUN adalah komputer yang handal dengan sistem pipelining, superscalar, operasi floating point dan sebagainya.

            Apakah memang RISC lebih lebih baik dari CISC atau sebaliknya. Tetapi tahukah kita dimana sebenarnya letak perbedaan itu. Apakah prosesor dengan instruksi yang lebih sedikit akan lebih baik dari prosesor yang instruksinya kompleks dan lengkap. Apakah memang perbedaan prosesor itu hanya dari banyak atau tidaknya instruksi saja. Bukankah jumlah instruksi tidak berhubungan dengan ke-handal-an suatu prosesor. Pertanyaan-pertanyaan ini yang hendak dijawab melalui tulisan berikut. Namun supaya lebih dekat dengan elektronika praktis, ElectronicLab akan lebih fokus pada mikrokontroler low-cost yang berbasis RISC dan CISC. Sebagai contoh dari mikrokontroler CISC adalah 68HC11 buatan Motorola dan 80C51 dari Intel. Kita juga mengenal keluarga PIC12/16CXX dari Microchip dan COP8 buatan National Semiconductor sebagai mikrokontroler yang berbasis RISC.

 - Mesin dengan clock cycle yang sangat cepat sehingga
dijalankan pada tingkat satu instruksi per siklus
<- Instruksi Sederhana Set
Panjang Tetap Instruksi Format
Daftar-to-Daftar Operasi

Instruksi Siklus Tiga-Tahap Pipeline Instruksi