PERBEDAAN RISC DAN CISC

A. CISC ( Complex Instruction Set Computing )
Complex Instruction Set Computing (CISC) atau kumpulan instruksi komputasi kompleks. Adalah suatu arsitektur komputer dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memori (load), operasi aritmatika, dan penyimpanan ke dalam memori (store) yang saling bekerja sama.

Tujuan utama dari arsitektur CISC adalah melaksanakan suatu instruksi cukup dengan beberapa baris bahasa mesin yang relatif pendek sehingga implikasinya hanya sedikit saja RAM yang digunakan untuk menyimpan instruksi-instruksi tersebut. Arsitektur CISC menekankan pada perangkat keras karena filosofi dari arsitektur CISC yaitu bagaimana memindahkan kerumitan perangkat lunak ke dalam perangkat keras.

Karakteristik CISC
Sarat informasi memberikan keuntungan di mana ukuran program-program yang dihasilkan akan menjadi relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang. Karena CISC inilah biaya pembuatan komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi jauh lebih hemat
Dimaksudkan untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan. (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit) Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan

Ciri-ciri
Jumlah instruksi banyak
Banyak terdapat perintah bahasa mesin
Instruksi lebih kompleks

Pengaplikasian CISC yaitu pada AMD dan Intel

B. RISC (Reduced Instruction Set Computer)

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.

Ciri-ciri
Instruksi berukuran tunggal
Ukuran yang umum adalah 4 byte
Jumlah pengalamatan data sedikit,
Tidak terdapat pengalamatan tak langsung
Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika
Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi
Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.
Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .

Pengaplikasian RISC yaitu pada CPU Apple

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.

Contoh-contoh RISC dan CISC:
RISC :

1. Komputer vektor

2. Mikroprosesor Intel 960

3. Itanium (IA64) dari Intel Corporation

4. Power PC dari International Business Machine, dll.



CISC :

1. Prosesor system/360

2. Prosesor VAX

3. Prosesor PDP-11

4. CPU AMD

5. Intel x86, dll.

Ceita di tahun 2014 sampai saat ini

            Di tahun 2014 adalah dimana tahun yang memiliki banyak permasalahan, dari bencana alam, perdebatan maupun berita – berita yang tidak menyenangkan. Namun di tahun 2014 ini juga memiliki moment indah yang tidak pernah terlupakan. Momen yang buruk dapat membuat kita berintropeksi diri dan membuat pembelajaran untuk kedepannya. Tahun 2014 memiliki cerita tersendiri seperti di mana tahun 2014 adalah tahun pergantian president Indonesia.

            Namun di tahun lalu tidak memiliki banyak moment indah seperti tahun sebelumnya. Di tahun 2014 sepertinya tahun yang membosannkan gak ada perubahan di dalam kehidupan hanya saja di tahun itu banyak permasalahan di keluarga seperti nyokap terkena penyakit hingga saat ini. Tidak banyak hal yang baik di dalamnya tapi ada beberapa hal yang menyenangkan seperti ikut AFA 2014 dimana acara tersebut menampilkan festival asia yang diadakan 1 tahun sekali. Di dalamnya terdapat kuliner has jepan, music jepan, cosplay dll. Hanya itu hiburan yang ada di tahun 2014.

            Di akhir tahun 2014 adalah momen di mana setiap orang merayakan acara tahun baru seperti berkumpul dengan keluarga, jalan-jalan, makan-makan dll. Namun yang saya alami hanya memiliki acara berkumpul dengan keluarga saja, itupun untuk merawat nyokap yang sedang sakit. Setelah pergantian tahun baru yaitu tahun 2015 yang saya rasakan tidak jauh berbeda dengan tahun sebelumnya karena hanya baru merasakan awal bulan jadi belum ada moment baru, Cuma melaksanakan kegiatan seperti biasanya seperti berangkat ke kampus, mengerjakan tugas kampus dll.

Hanya itu cerita yang bisa di ceritakan di tahun 2014 hingga saat ini. Intinya Setiap tahun kita harus memiliki visi dan misi yang ingin di capai, jika tidak kita hanya dapat mengikuti kegiatan yang ada dan mengalir begitu saja dan tidak ada perubahan. Dan lakukan lah secara maksimal apa yang kita perbuat agar mendapatkan hasil yang kita inginkan.

RISC DAN PIPELINING

A. ARSITEKTUR REDUCED INSTRUCTION SET COMPUTERS (RISC)

Perkembangan inovasi komputer sejak 1960 menambah satu daftar penemuan yang sangat menarik dan paling penting , yaitu Arsitektur Reduced Instruction Set computers ( RISC). Walaupun sistem RISC telah ditentukan dan dirancang dengan berbagai cara berdasarkan komunitasnya, elemen penting yang digunakan sebagian rancangan umumnya adalah sebagai berikut :

1. Set instruksi yang terbatas dan sederhana
2. Register general purpose berjumlah banyak atau penggunaaan teknologi kompiler untuk mengoptimalklan penggunaan register.
3. Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi.

I. Implikasi
Secara umum penelitian menyatakan terdapat tiga buah elemen yang menentukan karakter arsitektur RISC :

1. Penggunaan register dalam jumlah besar yang ditunjukan untuk mengotimalkan pereferensian operand.

2. Diperlukan perhatian bagi perancangan pipelaine instruksi karena tingginya proporsi instruksi pencabangan bersyarat dan procedure call, pipeline instruksi yang bersifat langsung dan ringkas menjadi tidak efisien

3. Terdapat set instruksi yang disederhanakan



II. Karakteristik Arsitektur Reduced Instruction Set Computers (RISC)

Arsitektur RISC memiliki beberapa karakteristik diantaranya :

1. Siklus mesin ditentukan oleh waktu yang digunakan untuk mengambil dua buah operand dari register, melakukan operasi ALU, dan menyimpan hasil operasinya kedalam register, dengan demikian instruksi mesin RISC tidak boleh lebih kompleks dan harus dapat mengeksekusi secepat mikroinstruksi pada mesin-mesin CISC. Dengan menggunakan instruksi sederhana atau instruksi satu siklus hanya dibutuhkan satu mikrokode atau tidak sama sekali, instruksi mesin dapat dihardwired. Instruksi seperti itu akan dieksekusi lebih cepat dibanding yang sejenis pada yang lain karena tidak perlu mengakses penyimapanan kontrol mikroprogram saat eksekusi instruksi berlangsung.

2. Operasi berbentuk dari register-ke register yang hanya terdiri dari operasi load dan store yang mengakses memori . Fitur rancangan ini menyederhanakan set instruksi sehingga menyederhanakan pula unit control. Keuntungan lainnya memungkinkan optimasi pemakaian register sehingga operand yang sering diakses akan tetap ada di penyimpan berkecepatantinggi. Penekanan pada operasi register ke register merupakan hal yang unik bagi perancangan RISC.

3. Penggunaan mode pengalamatan sederhana, hampir sama dengan instruksi menggunakan pengalamatan register,. Beberapa mode tambahan seperti pergeseran dan pe-relatif dapat dimasukkan selain itu banyak mode kompleks dapat disintesis pada perangkat lunak dibanding yang sederhana, selain dapat menyederhanakan sel instruksi dan unit kontrol.

4. penggunaan format-format instruksi sederhana, panjang instruksinya tetap dan disesuaikan dengan panjang word. Fitur ini memiliki beberapa kelebihan karena dengan menggunakan field yang tetap pendekodean opcode dan pengaksesan operand register dapat dilakukan secara bersama-sama.


PIPELINING

a) Pengertian Pipeline

Pipeline adalah suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.

Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistemkomputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijaankan oleh microprocessor.

b) Intruksi pipeline

Tahapan pipeline

1. Mengambil instruksi dan membuffferkannya

2. Ketika tahapn kedua bebas tahapan pertama mengirimkan instruksi yang dibufferkan tersebut

3. Pada saat tahapan kedua sedang mengeksekusi instruksi, tahapan pertama memanfaatkan siklus memori yang tidak dipakai untuk mengambil dan membuffferkan instruksi berikutnya .

Instuksi pipeline:

Karena untuk setiap tahap pengerjaan instruksi, komponen yang bekerja berbeda, maka dimungkinkan untuk mengisi kekosongan kerja di komponen tersebut. Sebagai contoh :

Instruksi 1: ADD AX, AX

Instruksi 2: ADD EX, CX

Setelah CU menjemput instruksi 1 dari memori (IF), CU akan menerjemahkan instruksi tersebut(ID). Pada menerjemahkan instruksi 1 tersebut, komponen IF tidak bekerja. Adanya teknologi pipeline menyebabkan IF akan menjemput instruksi 2 pada saat ID menerjemahkan instruksi 1. Demikian seterusnya pada saat CU menjalankan instruksi 1 (EX), instruksi 2 diterjemahkan (ID).

c) Keuntungan dan Kerugian

Pipelining tidak membantu dalam semua kasus. Ada beberapa kemungkinan kerugian. Pipa instruksi dikatakan sepenuhnya pipelined jika dapat menerima instruksi baru setiap clock cycle. Sebuah pipa yang tidak sepenuhnya pipelined telah menunggu siklus yang menunda kemajuan pipa.

Keuntungan dari Pipelining:

1. Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga meningkatkan tingkat instruksi dalam kebanyakan kasus( lebih cepat selesai).

2. Beberapa combinational sirkuit seperti penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak sirkuit. Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat menghemat sirkuit & combinational yang lebih kompleks.

3. Pemrosesan dapat dilakukan lebih cepat, dikarenakan beberapa proses dilakukan secara bersamaan dalam satu waktu.

Kekurangan Pipelining:

1. Pipelined prosesor menjalankan beberapa instruksi pada satu waktu. Jika ada beberapa cabang yang mengalami penundaan cabang (penundaan memproses data) dan akibatnya proses yang dilakukan cenderung lebih lama.

2. Instruksi latency di non-pipelined prosesor sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined setara. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa intruksi ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prosesor pipeline.

3. Kinerja prosesor di pipeline jauh lebih sulit untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang berbeda.

4. Karena beberapa instruksi diproses secara bersamaan ada kemungkinan instruksi tersebut sama-sama memerlukan resource yang sama, sehingga diperlukan adanya pengaturan yang tepat agar proses tetap berjalan dengan benar.

5. Sedangkan ketergantungan terhadap data, bisa muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang sebelumnya.

6. Kasus Jump, juga perlu perhatian, karena ketika sebuah instruksi meminta untuk melompat ke suatu lokasi memori tertentu, akan terjadi perubahan program counter, sedangkan instruksi yang sedang berada dalam salah satu tahap proses yang berikutnya mungkin tidak mengharapkan terjadinya perubahan program counter.

d) Kesulitan dalam Pipeline

Untuk menerapkan prinsip multi-stage atau mulai saat ini kita namakan pipelining di prosesor, diperlukan organisasi prosesor khusus. Pada dasarnya, prosesor dipartisi menjadi sejumlah unit-unit kecil dengan fungsi spesifik. Setiap unit berperan untuk menyelesaikan sebagian dari instruksi-intruksi berikut :

Instruction fetch, decode, operand address calculation, operand fetch, execute dan store result.

Dalam proses di atas terkadang sering terjadi kendala/conflict seperti:

1. Terjadinya pause (Pi), karena adanya data conflict dalam program tersebut

2. Terjadinya data error dikarenakan banyaknya proses yang dilakukan bersamaan

3. Terjadinya pengambilan data secara bersamaan, sehingga salah satu proses tertunda

4. Terjadinya penumpukan data di salah satu intruksi sehingga ada beberapa proses yg di tunda

5. Dengan terjadinya conflict tadi, speed-up yang diperoleh menjadi lebih kecil (lambat) dibandingkan dengan tanpa conclict