Makalah Processor ARM

MAKALAH ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

PROCESSOR ARM

NAMA  : ARDI SAPUTRA

NIM : 15460810632

DOSEN : Bpk. Abdul Hakim Dalimunthe, M.Kom

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdulillah kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga saya dapat mengerjakan makalah processor ARM ini. Kami berharap makalah ini dapat memberikan motivasi kepada para mahasiswa-mahasiswi lainnya untuk lebih giat mempelajari dengan dalam hakekat yang terkandung dalam Teknologi informatika khusus nya di matakulia Arsitektur dan Organisai Komputer II.

Saya juga meminta maaf  yang sebesar-besarnya apabila ada kekurangan, kesalahan bahkan kata-kata yang tidak berkenan di hati dan disisi lain kami sangat mengharapkan ada masukan baik kritik maupun saran dari saudara. Sehingga penyusun dapat memperbaiki apa yang jadi kekurangan saya karena tidak ada manusia yang sempurna kecuali Allah SWT.

Akhir kata saya mengharapkan makalah ini banyak manfaatnya bagi saya sendiri khususnya maupun semua pihak yang membaca nya.

Penyusun

Ardi Syahputra

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................  1

1.1  Latar Belakang ..............................................................................................................   1

1.2  Tujuan ...........................................................................................................................   1

BAB II PEMBAHASAN ...................................................................................................... 2

1.3  Rumusan Masalah .........................................................................................................   2

1.3.1                    Sejarah Processor ARM ...................................................................................   2

1.3.2                   Sejarah Perusahaan Processor  ARM ....................................................................   3

1.3.3                  Pengertian Processor ..............................................................................................   3

1.3.4                  Fungsi Dan Cara kerja Processor ...........................................................................   4

1.3.5                  Inti  Processor ARM ...............................................................................................   4

1.3.6                  Kelebihan dan Kekurangan Processor ARM ..........................................................   5

1.3.7                  Ciri – Ciri Processor ARM .....................................................................................   6

1.3.8                  Register Processor ARM ........................................................................................   6

1.3.9                  Mode Di Processor ARM .......................................................................................   8

BAB III PENUTUP ..............................................................................................................   8

1.4  Kesimpulan ...................................................................................................................     8

1.5  Kritik dan Saran ............................................................................................................     8

1.6  Daftar Pustaka ...............................................................................................................     9

BAB I PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Komputer adalah suatu peralatan elektronik yang dapat menerima input, mengolah input, memberikan informasi, menggunakan suatu program yang tersimpan di memori computer, dapat menyimpan program dan hasil pengolahan, serta bkerja otomatatis. Istilah komputer (computer) di ambil dari bahasa latin computer yang berarti menghitung (to comaipute/to reckon). Kunci kesuksesan dalam belajar pengantar teknologi informasi ini adalah pada kemampuan memahami tiga hasil pokok pengantar teknologi informasi, yaitu kegunaan, jenis – jenisnya dan cara kerjanya. Dengan penjelasan ini maka kami di tujukan untuk pembuatan makalah pengantar teknologi informasi yang bertema prosessor/CPU.

Processor ini biasanya sering di sebut sebagai otak dan pusat pengendali computer yang di dukung oleh komponen lainnya. Processor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem computer  dan di gunakan sebagai pusat /otak dari computer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Processor terletak pada socket yang telah di sediakan oleh motherboard, dan dapat sesui dengan socket yang ada pada motherboard. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan computer tergantung dari jenis dan kapasitas processor.

1.2         Tujuan

Dengan makalah ini saya berharap pembaca khusus nya teman teman dan terutama untuk saya sendiri agar dapat lebih mengerti mengenai sejarah processor, pengertian processor, fungsi dan cara kerja processor, khususnya processor jenis ARM.

1.3  Rumusan Masalah

1.3. 1                  Sejarah Processor ARM

1.3. 2                  Sejarah Perusahaan ARM

1.3. 3                  Pengertian Processor

1.3. 4                  Fungsi dan Cara Kerja Processor

1.3. 5                  Inti  Processor ARM

1.3. 6                  Kelebihan dan Kekurangan Processor ARM

1.3. 7                  Ciri – Ciri Processor ARM

1.3. 8                  Register – Register Pada Processor

1.3. 9                  Mode – Mode Yang Digunakan Pada Processor ARM

BAB II PEMBAHASAN

1.3.1   Sejarah Processor ARM

Didirikan pada 1990 dengan nama Advanced RISC Machines (ARM), sebuah perusahaan patungan antara Acorn Computers, Apple Computer (sekarang Apple Inc), dan VLSI Technology. Advanced RISC Machines kemudian berganti nama menjadi ARM Holdings ketika melantai di bursa saham tahun 1998.Berkantor pusat di Cambridge, Inggris, ARM fokus pada penelitan dan pengembangan desain arsitektur prosesor.Tak seperti Intel atau AMD yang memproduksi dan menjual prosesor, ARM punya bisnis model yang unik. Mereka hanya menjual lisensi hak kekayaan intelektual atau hak paten desain prosesor kepada perusahaan pemanufaktur semikonduktor, seperti Qualcomm, Nvidia, Texas Instrument, STMicroelectronics, Renesas, Samsung hingga Apple. Bahkan, Intel dan AMD pun membeli lisensi desain ARM.

Proyek Acorn RISC Machine resmi dimulai pada Oktober 1983. VLSI Technology, Inc dipilih sebagai mitra dalam memproduksi chip silikon di mana sebelumnya telah memproduksi ROM dan custom chip sebelumnya. Proses desain dipimpin oleh Wilson dan Furber, dengan tujuan utama latensi rendah (low-latency) pada penanganan input/output (interupsi) seperti pada prosesor MOS Technology 6502. Arsitektur 6502 memberikan pengembang mesin yang cepat dalam pengaksesan memory tanpa harus menggunakan perangkat direct access memory yang mahal. VLSI memproduksi chip ARM pertama kali pada 26 April 1985 yang berhasil bekerja dan dikenal sebagai ARM1. Dan disusul dengan ARM2 yang diproduksi pada tahun berikutnya.

Gbr. Processor ARM

1.3.2   Sejarah Perusahaan Processor ARM

ARM Holdings kini dipimpin oleh Warren East sebagai CEO. Setelah dipercaya menduduki posisi tertinggi di ARM selama 12 tahun, East akan pensiun per tanggal 1 Juli 2013. Ia diganti oleh Simon Segars, yang sebelumnya menjabat sebagai Presiden ARM Holdings.

Segars, pria berusia 45 tahun, punya pengalaman panjang di bidang perangkat keras (hardware). Ia sempat duduk di kursi Wakil Presiden Teknis di ARM yang ikut merancang beberapa desain awal arsitektur prosesor ARM.Perusahaan ini memiliki kantor dan pusat desain di beberapa negara, termasuk San Jose, California, Austin, Texas, dan Washington di Amerika Serikat, Trondheim di Norwegia, Lund di Swedia, Sophia Antipolis di Perancis, Munich di Jerman, Yokohama di Jepang, China, Taiwan, India, dan Slovenia.Dalam keterangan di situs web resmi perusahaan, ARM mengklaim telah menjual 30 miliar unit prosesor, lebih dari 16 juta prosesor terjual setiap hari. Perusahaan yang sedang menikmati kejayaan ini memiliki moto "Arsitektur untuk Dunia Digital."

1.3.3   Pengertian Processor

Processor merupakan bagian sangat penting dari sebuah komputer, yang berfungsi sebagai otak dari komputer. Tanpa processor komputer hanyalah sebuah mesin dungu yang tak bisa apa-apa. Processor yang kita pakai saat ini sudah sangat cepat sekali. Tentu saja untuk mencapai kecepatan sampai saat ini processor tersebut mengalami perkembangan. Dan pengertian processor ARM processor dengan arsitektur set instruksi 32bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh  ARM Holdings. ARM merupakan singkatan dari Advanced RISC Machine (sebelumnya lebih dikenal dengan kepanjangan Acorn RISC Machine).

1.3.4   Fungsi dan Cara Kerja Processor

Pada umumnya fungsi sebuah processor adalah hanya untuk memproses data yang diterima dari masukkan atau input, kemudian akan menghasilkan pengeluaran atau output. Cara kerja processor akan terus terhubung dengan komponen komputer yang lainnya, terutama hardisk dan RAM. Fungsi processor juga diibaratkan sebagai sebuah otak dari komputer karena setiap data yang akan diproses akan selalu melewati processor untuk kemudian diolah dan menghasilkan data-data yang diinginkan dari user. Bagi para gamer, pasti sudah familiar dengan istilah, “greater processor, greater gaming experience”, karena sebuah game pasti sangat berpengaruh dengan kapasitas processor dari sebuah komputer.

1.3.5   Inti Processor ARM

 

1.3.6   Kelebihan Dan Kekurangan Processor

-       Menguasai pasar perangkat mobile

Menurut data internal ARM tahun 2010, arsitektur ARM menguasai 95 persen pangsa pasar arsitektur prosesor ponsel pintar, 35 persen televisi digital, dan alat set top boxes, serta 10 persen komputer mobile.Hampir semua tablet dan ponsel pintar unggulan, baik yang berbasis Android, iOS, BlackBerry, hingga Windows Phone, memakai prosesor arsitektur ARM. Beberapa konsol game portabel, antara lain Game Boy Advance, Nintendo DS, dan PlayStation Portable, memakai prosesor ARM.ARM juga punya pangsa pasar, meski kurang dominan, di industri alat pacu jantung sampai alat elektronik untuk memanggang roti.

-       Irit daya arus listrik

Karakteristik dari teknologi ARM adalah kemampuan konsumsi daya yang rendah, sehingga membuatnya sangat cocok digunakan di perangkat portabel.Keunggulan ARM telah membuat Intel seperti kebakaran jenggot. Bagaimana tidak, teknologi sedang bergeser ke arah mobile. Pangsa pasar komputer pribadi, termasuk laptop, sedang mengalami penurunan. Sementara pangsa pasar ponsel pintar dan tablet tumbuh sangat cepat.

-       Didukung oleh microsoft

Dalam pameran produk elektronik terbesar di Amerika Serikat, Consumer Electronics Show tahun 2011, Microsoft mengatakan bahwa sistem operasi Windows 8 akan berjalan di perangkat dengan prosesor berarsitektur ARM.Sistem operasi Windows RT didesain khusus untuk prosesor ARM, sementara Windows 8 untuk prosesor x86.Microsoft memang mendukung ARM, namun produsen komputer terkesan setengah hati memproduksi tablet dengan prosesor ARM.Samsung, contohnya, yang memiliki tablet Windows RT bernama Ativ Tab, pada Januari 2013 membatalkan rencana meluncurkan Ativ Tab di Amerika Serikat, yang notabene adalah pasar penting. Kemudian bulan Maret, beredar kabar bahwa Samsung menarik produk Ativ Tab dari toko-toko di Jerman dan beberapa pasar Eropa lain.

-       Menjajaki pasar server

Bermodal teknologi irit daya, ARM mengekspansi bisnis ke pasar komputer server. Hal ini didasarkan atas pemikiran ARM dalam menyediakan arsitektur prosesor yang bisa menekan biaya untuk energi.Menurut laporan lembaga riset Gartner, konsumsi energi menyumbang 12 persen dari seluruh pengeluaran perusahaan penyedia pusat data (data center). Perusahaan data center mencari alternatif sebuah prosesor yang irit daya, tapi bisa menjaga temperatur agar tetap dingin. ARM bergegas masuk ke sana.Pada Mei 2012, Dell mengumumkan platform Copper, server yang memakai prosesor Marvell dengan desain ARM.ARM kemudian mengumumkan lisensi prosesor kemampuan 64-bit dari keluarga Cortex-A57 pada Oktober 2012. Samsung telah membeli lisensi desain ARM 64-bit untuk dirilis pada 2014. Di tahun yang sama, AMD pun hendak membuat cip Opteron berarsitektur ARM.

Kekurangan dari Processor arm Mediatek :

-       Lama dalam mengakses GPS

Hampir semua mengeluhkan Tentang GPS, dalam  menggunakan ARm Mediatek, bisa sampai 10Menit. Dan itupun semua proses harus diaktifkan.

-       Tidak real time dalam clocking

-       AOSP (Android Open Source Project )

Rata2 masih menggunakan AOSP ( Android Open Source Project ), jadi belum benar2 FINAL android yang cocok buat MEDIATEK Processor, dan tentu akan menambah Bugs.

1.3.7 Beberapa ciri dari prosessor ARM ini adalah :

-    Register file yang berkapasitas besar 

-    Arsitektur load/store , dimana operasi pengolahan data hanya beroperasi pada konten register , tidak secara langsung pada konten memori

-    Addresing mode sederhana , dimana seluruh load/store address ditentukan dari konten register dan field instruksi saja

-    Instruksi yang menggabungkan antara operasi aritmarik dan logika

-    Auto-increment dan auto-decrement addresing mode untuk mengoptimalkan loop program 

-    Penyimpanan banyak instruksi untuk memaksimalkan throughput data 

-    Eksekusi secara kondisional untuk semua instruksi agar memaksimalkan throughput eksekusi

1.3.8 Register – Register Pada Processor ARM

A.    Organisasi Register

-    Pada Register ini terdapat 37 buah register 32-bit 

-    31 buah digunakan sebagai register general purpose ( umum ) , namun pada R15 ( PC) digunakan sebagai register khusus.

-    6 lainnya adalah  register status

-    Register disusun dalam tumpukan terpisah untuk masing – masing mode yang digunakan dalam ARM .

-    Setiap waktu 16 register yang memiliki nomor dari R0-R15 dan register status akan muncul sebagai 16 atau 17 visible register ( register yang dapat dipakai )

-    R0 sampai R7 , R15 ( PC ) serta Current Program Status Register ( CPSR ) akan digunakan oleh semua mode

-    R8 sampai R12 , akan digunakan oleh semua mode kecuali mode Fast Interrupt , yang menggunakan R8_fiq sampai R12_fiq

-    Semua Exceptional mode akan menggunakan R13 dan R14 yang berasal dari register itu sendiri 

-    Semua Exception mode akan memiliki Register lainnya yaitu Saved Program Status Register ( SPSR )

B.    General Purpose Register ( GPR )

Pada ARM , R0 –R12 digunakan sebagai General Purpose Register , sedangkan R13 adalah stack pointer , stack pointer terdapat pada tiap – tiap mode . R14 adalah link register , digunakan sebagai media penyimpanan dan pengembali exception adress . Yang terakhir adalah R15 , yang merupakan program counter .

C.    Program Status Register 

-    CPSR digunakan oleh tiap – tiap mode 

-    Pada Exception mode CPSR akan ditambahkan dengan SPSR 

-    Pada 32-bit CPSR dibagi dua yakni User Flag pada 16 bit atas dan System Control Flags pada 16 bit lainnya 

1.3.9 Mode – Mode Yang Digunakan Pada Processor ARM

Pada prosesor ARM terdapat 7 mode yang digunakan , 2 mode adalah mode umum yang digunakan yakni user mode dan system mode . Sedangkan 5 lainnya adalah exception mode .

•      User Mode : Mode yang paling banyak digunakan , namun pada penerapannya program yang dieksekusi tidak dapat melakukan akses terhadap System Resources yang dilindungi , kecuali menggunakan exception

•      Sistem Mode : Mode ini menggunakan Register yang sama dengan user mode . Sistem mode  ini digunakan untuk menjalankan tugas – tugas dari OS .

•      Exceptional mode :

a. Supervisor Mode : Mode yang biasa digunkan OS . Mode ini diterapkan saat prosesor mendapatkan adanya instruksi interrupt dari software .

b.  Abort Mode : Mode yang digunakan apabila terjadi kesalahan pada memori 

c.  Undefined Mode : Mode yang digunakan saat prosesor akan mengeksekusi sebuah instruksi yang didukung oleh inti dari integer utama.

d. Fast Interrupt Mode : Mode yang digunakan saat prosesor mendapatkan sebuah sinyal interrupt yang telah ditentukan dari sumber fast interrupt .

e. Interrupt Mode : Mode yang digunakan saat prosesor mendapatkan sinyal interrupt dari sumber interrupt lainnya ( selain fast interrupt ) . 

BAB III PENUTUP

1.4  Kesimpulan

Dari makalah ini pemakalah menyimpulkan processor merupakan merupakan bagian sangat penting dari sebuah komputer, yang berfungsi sebagai otak dari komputer. Tanpa processor komputer hanyalah sebuah mesin dungu yang tak bisa apa-apa,dan processor ARM adalah processor dengan arsitektur set instruksi 32bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang dikembangkan oleh  ARM Holdings, yang sekarang banyak digunakan untuk smartphone yang sedang berkembang saat ini seperti SAMSUNG, MDIVIA,Mediatek dll.

1.5  Kritik dan Saran

Kritik dan saran dari pembaca makalah ini sangatlah saya butuhkan untuk koreksi dalam pembuatan makalah selanjutnya agar dapat kedepannya lebih baik dan lebuh bermanfaat.