MATERI ARSITEKTUR KOMPUTER PERTEMUAN KE-12
REDUCED INSTRUCTIONS SET COMPUTER (RISC)
– Set instruksi yang terbatas dan sederhana
– Register general purpose yang berjumlah banyak, atau penggunaan teknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian registernya
– Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi
1. Karakteristik karakteristik Eksekusi Instruksi
• Salah satu bentuk evolusi komputer yang paling di rasakan adalah adalah evolusi bahasa pemrograman
Karakteristik dari beberapa prosesor CISC, RISC dan Superskalar
Karakteristik RISC
Karakteristik Super Skalar
Aspek-aspek Komputasi
• Untuk memahami RISC harus diawali
dengan tinjauan singkat tentang
karakteristik eksekusi instruksi
• Aspek-aspek komputasi yang dimaksud
adalah sebagai berikut :
A. Operasi-operasi yang di lakukan
B. Operand-operand yang di gunakan
C. Pengurutan eksekusi
A. Operasi
B. Operand
2. Penggunaan File Register Besar
• Alasan diperlukannya penyimpanan register adalah
dengan melihat kenyataan bahwa menyimpan
register merupakan perangkat penyimpan paling
cepat, yang lebih cepat dibandingkan dengan
memori utama dan memori cache.
• File register secara fisik berukuran kecil, dan
umumnya berada pada satu keping dengan ALU
dan Control Unit dan hanya memakai alamat yang
lebih pendek dibandingkan dengan alamat-alamat
cache dan memori
• Dengan demikian, di perlukan strategi
yang dapat menjaga operand-operand
yang paling sering di akses tetap di dalam
register dan untuk meminimalkan operasioperasi register memori
• Dalam mamaksimalkan register dipakai 2
pendekatan
1. Pendekatan perangkat lunak
2. Pendekatan perangkat keras
3. Register Windows
• Penggunaan register dalam jumlah yang
besar akan mengurangi kebutuhan
mengakses memori
• Dalam hal ini tugas perancang adalah
mengatur register-register sedemikian rupa
sehingga tujuan dapat tercapai
4. File Register Berukuran Besar
VS Cache
• File register yang diorganisasikan menjadi dua
jendela, berfungsi sebagai buffer kecil yang cepat
untuk menampung subset seluruh variabel yang
memiliki kemungkinan besar akan banyak di pakai
• File register berfungsi lebih menyerupai cache
memori
• File register dapat tidak efesian dalam
menggunakan ruang, karena tidak semua prosedur
akan memerlukan ruang jendela sepenuhnya yang
telah diberikan
• File register dapat tidak efesian dalam
menggunakan ruang, karena tidak semua
prosedur akan memerlukan ruang jendela
sepenuhnya yang telah diberikan
• Sebaliknya cache memiliki ketidak efisienan
lainnya yaitu
- Data akan di baca kedalam cache dalam bentuk
blok-blok.
- sedang file register hanya berisi variabel-variabel
yang sedang di gunakan.
- Cache membaca suatu blok data, yang mungkin
sebagian darinya tidak akan di gunakanCache
memiliki kemampuan untuk menangani variabel
global dan juga variabel lokal
File Register Besar Vs Cache
5. Otimasi Register
Berbasis Kompiler
• Pada mesin RISC hanya tersedia register dalam
jumlah yang sedikit (16-32 buah)
• Disini penggunaan register yang telah di
optimalkan tersebut merupakan tenggung jawab
kompiler
• Fungsi kompiler adalah untuk menjaga operand
bagi komputasi sebanyak mungkin di dalam
register dan bukannya di dalam memori utama.
• Hal itu ditujukan untuk meminimalkan operasi load
dan store
6. Karakteristik CISC Vs RISC
• Rancangan RISC dapat memperoleh
keuntungan dengan mengambil sejumlah
feature CISC
• Rancangan CISC dapat memperoleh
keuntungan dengan mengambil sejumlah
feature RISC
Ciri-ciri RISC :
1. Instruksi berukuran tunggal
2. Ukuran yang umum adalah 4 Byte
3. Jumlah mode pengalamatan data yang
sedikit ( < 5 buah)
4. Tidak terdapat pengalamatan tak langsung
5. Tidak terdapat operasi yang
menggabungkan operasi load / store
dengan operasi aritmetika
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
management Unit (MMU) bagi suatu
alamat data adalah sebuah instruksi
9. Jumalh bit bagi register specifier sama
dengan lima atau lebih
10.Jumlah bit floating point register specifier
empat atau lebih
7. Kontroversi RISC dan CISC
• Tidak terdapat mesin-mesin RISC dan CISC yang
sebanding dalam hal harga, tingkat teknologi,
kompleksitas gate, kecanggihan kompiler dsb
• Tidak terdapat pengujian program yang pasti.
Kinerja bervariasi sesuai dengan programnya
• Kesulitan dalam mengumpulkan akibat-akibat yang
di sebabkan perangkat keras yang berkaitan
dengan keterampilan dalam membuat kompiler
• Kesulitan dalam mengumpulkan akibat-akibat
yang di sebabkan perangkat keras yang
berkaitan dengan keterampilan dalam membuat
kompiler
• Sebagian besar analisi komperatif tentang RISC
dilakukan pada mesin-mesin “mainan” bukannya
pada mesin-mesin komersial. Selain itu,
sebagian besar mesin yang tersedia secara
komersial dan di iklankan sebagai RISC memiliki
karakteristik campuran antara RISC dan CISC.
Dengan demikian, perbandingan yang adil
dengan mesin CISC komersial dan murni
sangatlah sulit di laksanakan
• Dalam beberapa tahun terakhir, kontroversi
RISC dangan CISC semakin berkembang.
• Hal ini disebabkan karena terjadinya semakin
konvergensinya teknologi.
• Dengan semakin bertambahnya kerapatan
keping dan semakin cepatnya perangkat keras,
maka sistem RISC menjadi semakin komplek
• Bersamaan dengan hal itu, untuk mencapai
kinerja yang maksimum, Rancangan CISC telah
di fokuskan terhadap masalah-masalah
tradisional yang berkaitan dengan RISC, seperti
misalnya pertambahan jumlah register general
purpose dan penekanan pada rancangan
pipeline instruksi
0 komentar: