tugas ORKOM 01

22.18 |

ARSITEKTUR REDUCED INSTRUCTION SET COMPUTERS (RISC)

rancangan umumnya:

• Set instruksi yang terbatas dan sederhana

• Register general purpose berjumlah banyak atau penggunaaan teknologi kompiler

untukmengoptimalklan penggunaan register.

• Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi

Karakteristik-Karakteristik Eksekusi Instruksi

Salah satu evolusi komputer yang besar adalah evolusi bahasa pemprograman

Terjadi semantic gap, yaitu perbedaan antara operasi-operasi yang disediakan oleh HLL

dengan yang disediakan oleh arsitektur komputer, ini ditandai dengan ketidakefisienan

eksekusi, program mesin yang berukuran besar, dan kompleksitas kompiler.

Untuk mengurangi kesenjangan ini para perancang menjawabnya dengan arsitektur. Fitur

fiturnya meliputi set-set instruksi yang banyak, lusinan mode pengalamatan, dan statemen

–statemen HLL yang diimplementasikan pada perangkat keras.

Set-set instruksi yang kompleks tersebut dimaksudkan untuk :

1.Memudahkan pekerjaan kompiler

2.Meningkatkan efisiensi eksekusi, karena operasi yang kompleks dapat diimplementasikan didalam mikrokode.

3.Memberikan dukungan bagi HLL yang lebih kompleks dan canggih.

Oleh karena itu untuk memahami RISC perlu memperhatikan karakteristik eksekusi

instruksi. Adapun aspek-aspek komputasinya adalah :

1.Operasi-operasi yang dilakukan

hal yang penting bagi perancang set instruksi mesin yang mengindikasikan jenis

instruksi mana yang sering terjadi karena harus didukung optimal

2.Operand-operand yang digunakan

Penelitian Paterson telah memperhatikan [PATT82a] frekuensi dinamik

terjadinya kelas-kelas variabel. Hasil yang konsisten diantara program pascal

dan C menunjukkan mayoritas referensi menunjuk ke variable scalar.

3.Pengurutan eksekusi/ procedure call

Dalam HLL procedure call dan return merupakan aspek penting karena

merupakan operasi yang membutuhkan banyak waktu dalam program yang

dikompalasi sehingga banyak berguna untuk memperhatikan cara implementasi

opperasi ini secara efisien. Adapun aspeknya yang penting adalah jumlah

parameter dan variabel yang berkaitan dengan prosedur dan kedalaman

pensarangan (nesting).

Implikasi

Secara umum penelitian menyatakan terdapat tiga buah elemen yang menentukan

karakter arsitektur RISC :

1.Penggunaan register

2.Diperlukan perhatian bagi perancangan pipelaine instruksi

3.Terdapat set instruksi yang disederhanakan

Arsitektur RISC memiliki beberapa karakteristik

diantaranya :

1.Siklus mesin

2.operasi load dan store

3.Penggunaan mode pengalamatan sederhana

4.penggunaan format-format instruksi sederhana

Ciri-Ciri RISC

1.Instruksi berukuran tunggal

2.Ukuran yang umum adalah 4 byte

3.Jumlah pengalamatan data sedikit

4.Tidak terdapat pengalamatan tak langsung yang mengharuskan

melakukan sebuah akses memori agar memperoleh alamat operand

lainnya dalam memori.

5.Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan

operasi aritmatika, seperti penambahan ke memori dan penambahan

dari memori.

6.Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi

7.Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/

store

8.Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat

data adalah sebuah instruksi.

9.Jumlah bit bagi integer register spesifier

sama dengan 5 atau lebih, artinya sedikitnya 32 buah register integer

dapat direferensikan sekaligus

10.Jumlah bit floating point register spesifier sama dengan 4 atau lebih,

artinya sedikitnya 16 register floating point dapat direferensikan

sekaligus secara eksplisit.

PROSESSOR YANG MENGGUNAKAN SISTEM RISC

AMD 29000, MIPS R2000, SPARC, MC 88000, HP PA, IBM RT/TC, IBM RS/6000,

inteli860, Motorola 88000 (keluarga Motorola), PowerPC G5

KELEBIHAN TEKNOLOGI RISC

1.Berkaitan dengan penyederhanaan kompiler

2.Arsitektur RISC memiliki kecenderungan lebih menekankan pada

referensi register dibanding referensi memori, dan referensi register

memerlukan bit yang lebih sedikit sehingga memiliki akses eksekusi

instruksi lebih cepat.

3.Kecenderungan operasi register ke register akan lebih menyederhanakan set

instruksi dan menyederhanakan unit kontrol serta pengoptimasian register akan

menyebabkan operand-operand yang sering diakses akan tetap berada

dipenyimpan berkecepatan tinggi.

4.Penggunaan mode pengalamatan dan format instruksi yang lebih sederhana.

KEKURANGAN TEKNOLOGI RISC

1.Program yang dihasilkan dalam bahasa simbolik akan lebih panjang

(instruksinya lebih banyak).

2.Program berukuran lebih besar sehingga membutuhkan memori yang lebih

banyak, ini tentunya kurang menghemat sumber daya.

3. Program yang berukuran lebih besar akan menyebabkan menurunnya

kinerja,yaitu instruksi yang lebih banyak artinya akan lebih banyak byte-byte

instruksi yang harus

CISC

Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer (CISC;

“Kumpulan instruksi komputasi kompleks”) adalah sebuah arsitektur dari set

instruksi dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat

rendah, seperti pengambilan dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan

ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi.

Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan RISC.

SEJARAH CISC

CISC paralel untuk pertamakalinya, seperti 486 dari Intel, AMD, Cyrix, dan
IBM telah mendukung setiap instruksi yangdigunakan oleh prosesor-prosesor
sebelumnya, meskipun efisiensi tertingginya hanya saatdigunakan pada subset
x86 yang sederhana (mirip dengan set instruksi RISC, tetapi tanpa batasan
penyimpanan/pengambilan data dari RISC). Prosesor-prosesor modern x86 juga
telahmenyandikan dan membagi lebih banyak lagi instruksi-instruksi kompleks
menjadi beberapa“operasi-mikro” internal yang lebih kecil sehingga dapat
instruksi-instruksi tersebut dapatdilakukan secara paralel, sehingga mencapai
performansi tinggi pada subset instruksi yang lebih besar.