Home >Documents >Reduced Instruction Set Computer(RISC )

Reduced Instruction Set Computer(RISC )

Date post:03-Jan-2016
Category:
View:376 times
Download:40 times
Share this document with a friend
Description:
Reduced Instruction Set Computer(RISC ). Memahami Alasan mengapa digunakan menggunakan RISC Memahami Kareteristik RISC Memahami Ciri-ciri RISC dan CISC. Tujuan. Memahami proses pipelining pada RISC. Memahami mesin RISC. Tonggak Perkembangan Arsitektur Komputer. family concept - PowerPoint PPT Presentation
Transcript:
  • Reduced Instruction SetComputer(RISC)Tujuan

    Memahami Alasan mengapa digunakanmenggunakan RISCMemahami Kareteristik RISCMemahami Ciri-ciri RISC dan CISCMemahami proses pipelining pada RISCMemahami mesin RISC

  • Tonggak PerkembanganArsitektur Komputerfamily conceptmicroprogrammed control unitcache memorypipeliningmultiprocessorRISC

  • Reduced InstructionSet Computer (RISC)rancangan arsitekturCPU yang mengambildasar filosofi bahwa prosesor dibuat denganarsitektur yang tidak rumit dengan membatasi jumlah instruksi hanya pada instruksi dasar yang diperlukan saja.Kata "reduced", berarti pengurangan pada setinstruksinya.Rancangan ini berawal dari pertimbangan pertimbangan dan analisa model perancanganlain yang kompleks, sehingga harus adapengurangan set instruksinya.

  • Perkembangan RISC1980 oleh John Cocke di IBM dengan menghasilkan minikomputer eksperimental 8011980 kelompok Barkeley yang dipimpin David Patterson mulai meneliti rancangan RISC menghasilkan RISC-1 dan RISC-21981 John Hennessy dari Standford merancang RISC walau agak berbeda dengan nama MIPS

  • Pemakai Teknik RISCDidominasi oleh IBM dengan Intel InsidenyaProsesor PowerPC adalah prosesor buatanMotorola yang menjadi otak utama komputerApple Macintoch memakai teknik RISC dalamdesainnyaMacintosh, DEC, dan SUN adalah komputeryang handal dengan sistem pipelining,superscalar, operasi floating point

  • Karakteristik RISCSiklus instruksi.Operasi Pertukaran data.Mode pengalamatan.Format instruksi.

  • Siklus InstruksiSatu instruksi per siklus mesin.Siklus mesin ditentukan oleh waktu yang digunakan untuk mengambil dua buah operand dari register, melakukan operasi ALU, dan menyimpan hasil operasinya ke dalam register.RISC adalah rancangan prosesor yang sederhana,tetapi dalam kesederhanaan tersebut didapatkankecepatan operasi tiap tiap siklus instruksinya.Instruksi dibatasi hanya menyediakan instruksi dasarsaja.Fungsi fungsi yang kompleks akan diterjemahkandalam operasi instruksi instruksi dasar

  • Operasi Pertukaran DataBerbentukpertukaran data dari register e register.Dengan mengoptimalkan penggunaan memori registerdiharapkan siklus operasi semakin cepat.Register adalah memori yang paling cepat dibandingkan cache maupun memori utama.Dengan penyederhanaan instruksi maka operasi unitkontrol juga akan sederhana dan cepat.Penekanan penggunaan operasi dari register ke registeradalah hal yang unik pada rancangan RISC.Rancangan kontemporer lainnya memiliki instruksiregister ke register juga, namun juga melibatkan operasilangsung ke memori utama dalam fetch

  • Mode PengalamatanFitur rancangan ini juga dapat menyederhanakan sel instruksi dan unit kontrol.Dengan mode pengalamatan yangsederhana akan didapatkan operasipengambilan data dan penyimpanan datasemakin cepat.

  • Format InstruksiUmumnya hanya digunakan sebuah format atau beberapa format saja untuk menyederhanakanimplementasi perangkat kerasnya.Panjang instruksi tetap dan disamakan denganpanjang word yang digunakan.Panjang field dibuat sama dan tetapKelebihannya adalah, dengan menggunakanfield yang tetap maka pengkodean opcode danpengaksesan operand register dapat dilakukansecara bersamaan.Format yang sederhana juga akanmemudahkan kerja unit kontrol.

  • Ringkasan Rancangan RISCInstruksi berukuran tunggal.Ukuran instruksi umumnya 4 byte.Jumlah mode pengalamatan data sedikit,biasanya kurang dari lima macam. Tidak mengenal pengelamatan tak langsung.

    Tidak terdapat operasi yang menggabungkanoperasi ambil data dan simpan data denganoperasi operasi aritmetika.

  • Tidakterdapat lebih dari satu operandberalamat memori per instruksi.Jumlah maksimum pemakaian memorymenegement unit (MMU) bagi suatu alamatdata adalah satu instruksi.Jumlah bit bagi integer integer specifier samadengan lima atau lebih. Ini berarti sedikitnya 32buah register integer dapat direferensikansekaligus secara eksplisit.Jumlah bit bagi floating point register specifiersama dengan empat atau lebih, sehinggasedikitnya 16 buah register floating point dapatdireferensikan bersama secara eksplisit.Ringkasan Rancangan RISC

  • Kelebihan Rancangan RISCKinerja Sistem CPUoptimalisasi dan pengefektifan kompilerdengan menggunakan instruksi yangsederhana terdapat kemungkinan untuk :memindahkanfungsi fungsi keluar loopmelakukan reorganisasi kode untuk efisiensimemaksimalkan pemakaian registermelakukan perhitungan bagian instruksi komplekspada saat waktu kompilasiMemudahkan kerja unit kontrolMemudahkan implementasi pipelining

  • Kelebihan Rancangan RISC Implementasi Perangkat KerasKesederhanaan instruksi dan unit kontrolmenghasilkan hardware sederhanaHardware sederhana dapat diletakan dalam satu keping tunggalHardware sederhana menghasilkan proses hardware, dimensi yang lebih kecil, konsumsi daya rendah dan lebih ekonomis

  • RISC versus CISCProcesor Power PC dari Motorola adalahotak utama komputer Apple MacintoshRISC:MacintoshSUNDECProcesor Intel Pentium sebagai procesorCISC (Complex Instruction Set Computer).

  • RISC versus CISCPerbedaan utama dari keduanya adalahjumlah set instruksiMana yang lebih baik antara set instruksiyang sedikit atau banyak ?Sebagai pembanding adalahRISC (keluarga PIC12/16CXX dari Microchipdan COP8 buatan National Semiconductor) CICS (68HC11 buatan Motorola dan 80C51dari Intel)

  • Pipelining RISCmetode untuk meningkatkan kinerja sistemkomputer.instruksi yang bisa dilakukan akandikerjakan tanpa menunggu instruksisebelumnya selesai.sangat baik untuk mengantisipasi waktutunggu prosesor terhadap kerja komponanlainnya.

  • Fase - Fase Operasi Komputer F : instruksi fetch (pengambilan dari register atau memori) E : eksekusi (melakukan operasi pada ALU) M : memori (operasi penyimpanan dari register ke memori)

  • Pipelining (1)Pipelining akan lebih mudah diimplementasikanbila set instruksi sederhana dan teratur.Kebanyakan rancangan komputer memilikipanjang set instruksi yang sama sehingga tidakada masalah dalam hal ini.Hal yang perlu diperhatikan adalah durasi antarset instruksi, karena tidak semua operasimemiliki waktu operasi yang sama.Operasi perpindahan data antar register lebihcepat daripada akses ke memori utama.Keteraturan dan durasi akan sulit diantisipasibila set instruksi beragam, ada yang sederhanadan ada yang kompleks seperti rancanganCISC.

  • Pipelining (2)

    Karena pertimbangan inilah RISC lebih mudah menerapkan pipelining untuk meningkatkan kinerjanya. Instruksi instruksi RISC dibuat sederhana sehingga hampir durasi eksekusi instruksi samasehingga akan mudah melakukan penjadwalanoperasi pada teknik pipelining-nya.Disamping keteraturan instruksi, untukmemperoleh pipelining yang optimal harusdipertimbangkan kecepatan kerja komponen komponen komputer, penjadwalan instruksiyang tepat dan alokasi register yang dinamis.

  • Kesimpulan (1) akademis telah menjadi prosesor komersial yang terbukti mampu beroperasi lebih cepat dengan penggunaan luas chip yang efisien.

    Bila teknik emulasi terus dikembangkan maka pemakai tidak perlu lagi mempedulikan prosesor apa yang ada di dalam sistem komputernya, selama prosesor tersebut dapat menjalankan sistem operasi ataupun program aplikasi yang diinginkan.Prosesor RISC, yang berkembang dari riset

  • Kesimpulan (2)Perkembangan kontroversi RISC dan CISC disebabkankarenaterjadinya semakin konvergensinya teknologi.Dengan semakin bertambahnya Kerapatan keeping dan semakin cepatnya perangkat keras,maka system RISC menjadi semakin kompleks.Bersamaan dengan hal itu, Untuk mencapai kinerja yang maksimum, rancangan CISC telah difokuskanterhadapmasalah-masalah tradisional yang berkaitan dengan RISC, seperti misalnya pertambahan jumlah register general purpose dan penekanan pada Rancangan pipeline instruksi.

  • Referensi :

    William Stallings , Computer Organization and Architecture, 1996Riyanto Sigit, ST., MKom , Nur Rosyid Mubtadai, SKom , Setiawardhana, ST, Hero Yudo Martono, ST , ITS

of 23/23
Reduced Instruction Set Computer(RISC) Tujuan Memahami Alasan mengapa digunakan menggunakan RISC Memahami Kareteristik RISC Memahami Ciri-ciri RISC dan CISC Memahami proses pipelining pada RISC Memahami mesin RISC
Embed Size (px)
Recommended