MAKALAH PROCESSOR RISC

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

Lilis Suraidah

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .......................................................................................................

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

A.             Latar Belakang ...................................................................................................  1

B.              Rumusan Masalah ..............................................................................................  1

C.              Tujuan  ...............................................................................................................  1

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

A.              Sejarah Processor RISC .....................................................................................  2

B.               Pengertian Processor RISC ...............................................................................  2

C.               Ciri – Ciri  Processor RISC ...............................................................................  2

D.              Rancangan RISC 1 Dan RISC 2 .......................................................................  3

E.               Perbedaan Processor RISC Dan CISC ..............................................................  4

F.                Karakteristik Processor RISC ............................................................................  4

BAB III PENUTUP ...........................................................................................................  6

A.    Kesimpulan .............................................................................................................  6

B.     Saran .......................................................................................................................  6

C.      Daftar Pustaka ........................................................................................................  7

BAB I PENDAHULUAN

A.            Latar Belakang

Pada saat ini, teknologi semakin berkembang dengan sangat cepat dan semakin canggih. Perkembangan teknologi ini pastinya sangat berkaitan dengan perkembangan teknologi komputer. Dimana teknologi komputer merupakan pendukung bahkan penggerak kemajuan teknologi informasi pada jaman sekarang ini. Dan tidak bisa dipungkiri bahwa ilmu elektronika sangat berpengaruh kepada perkembangan Teknologi. Sebuah komputer mampu mengendalikan sebuah rangkaian alat elektronika menggunakan sebuah chip IC yang dapat diisi program dan logika yang disebut teknologi Mikroprosesor.

B.            Rumusan Masalah

1.        Sejarah Perkembangan Processor RISC

2.        Pengertian Processor RISC

3.        Ciri – Ciri Processor RISC

4.        Rancangan RISC 1 Dan RISC 2

5.        Perbedaan  Processor RISC Dan CISC

6.        Karakteristik Processor RISC

C.            Tujuan

Tujuan dalam penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan dan diharapkan bermanfaat bagi kita semua, sehingga kita tahu apa itu mikroprosesor. Tujuan umum dalam penyusunan makalah ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Ketrampilan Komputer adapun tujuan khusus dari penyusunan makalah ini adalah:

1.        Sejarah Perkembangan Processor RISC

2.        Pengertian Processor RISC

3.        Ciri – Ciri Processor RISC

4.        Rancangan RISC 1 Dan RISC 2

5.        Perbedaan  Processor RISC Dan CISC

6.        Karakteristik Processor RISC

BAB II PEMBAHASAN

A.            Sejarah Processor RISC (Reduced Instruction Set Computing )

Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau “Komputasi set instruksi yang disederhanakan” pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely.

Gbr. Processor RICS

B.            Pengertian Processor RISC

RISC adalah sebuah arsitektur komputer modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vektor. Selain digunakan dalam komputer vektor, desain ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor  Intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Corporation, Alpha AXP dari DEC, R4x00 dari MIPS Corporation, PowerPC dan Arsitektur POWER dari International Business Machine. Selain itu, RISC juga umum dipakai pada Advanced RISC Machine (ARM) dan StrongARM (termasuk di antaranya adalah Intel XScale), SPARC dan UltraSPARC dari Sun Microsystems, serta PA-RISC dari Hewlett-Packard.

C.            C                iri – Ciri Processor RISC

1.        Instruksi berukuran tunggal

2.       Ukuran yang umum adalah 4 byte

3.       Jumlah pengalamatan data sedikit, biasanya kurang dari 5 buah.

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.

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

8.         Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.

9.      Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .

10.     Jumlah bit bagi integer register spesifier sama dengan 5 atau lebih, artinya sedikitnya 32 buah register integer dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.

11.    Jumlah bit floating point register spesifier sama dengan 4 atau lebih, artinya sedikitnya 16 register floating point dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.

D.            Rancangan RISC 1 Dan RISC 2

Rancangan prosesor RISC-1 ditujukan untuk mendukung bahasa C, yang dipilih karena popularitasnya dan banyaknya pengguna. Realisasi rancangan diselesaikan oleh kelompok Patterson dalam waktu 6 bulan. Fabrikasi dilakukan oleh MOVIS dan XEROX dengan menggunakan teknologi silikon NMOS (N-channel Metal-oxide Semiconductor) 2 mikron. Hasilnya adalah sebuah chip rangkaian terpadu dengan 44.500 buah transistor (Heudin, 1992 : 230). Chip RISC-1 selesai dibuat pada musim panas dengan kecepatan eksekusi 2 mikrosekon per instruksi (pada frekuensi detak 1,5 MHz), 4 kali lebih lambat dari kecepatan yang ditargetkan. Tidak tercapainya target itu disebabkan terjadinya sedikit kesalahan perancangan, meskipun kemudian dapat diatasi dengan memodifikasi rancangan assemblernya. Berdasarkan hasil evaluasi, meskipun hanya bekerja pada frekuensi detak 1,5 MHz dan mengandung kesalahan perancangan, RISC-1 terbukti mampu mengeksekusi program bahasa C lebih cepat dari beberapa prosesor CISC, yakni MC68000, Z8002, VAX-11/780, dan PDP-11/70. Hampir bersamaan dengan proses fabrikasi RISC-1, tim Berkeley lain mulai bekerja untuk merancang RISC-2. Chip yang dihasilkan tidak lagi mengandung kesalahan sehingga mencapai kecepatan operasi yang ditargetkan, 330 nanosekon tiap instruksi (Heudin, 1992 : 27-28).

RISC-2 hanya memerlukan luas chip 25% dari yang dibutuhkan RISC-1 dengan 75% lebih banyak register. Meskipun perangkat instruksi yang ditanamkan sama dengan perangkat instruksi yang dimiliki RISC-1, tetapi di antara keduanya terdapat perbedaan mikroarsitektur perangkat kerasnya. RISC-2 memiliki 138 buah register yang disusun sebagai 8 jendela register, dibandingkan dengan 78 buah register yang disusun sebagai 6 jendela register. Selain itu, juga terdapat perbedaan dalam hal organisasi alur-pipa (pipeline) . RISC-1 memiliki alur-pipa dua tingkat sederhana dengan penjeputan (fetch) dan eksekusi instruksi yang dibuat tumpang-tindih, sedangkan RISC-2 memiliki 3 buah alur-pipa yang masing-masing untuk penjemputan instruksi, pembacaan operan dan eksekusinya, dan penulisan kembali hasilnya ke dalam register. Sukses kedua proyek memacu tim Berkeley untuk mengerjakan proyek SOAR (Smalltalk on RISC) yang dimulai pada tahun 1983.

E.             Perbedaan  Processor RISC Dibandingkan CISC

Daya yang dibutuhkan RISC membutuhkan sedikit daya dibandingkan dengan CISC.
Kecepatan komputasi CISC jauh lebih unggul, kemudian dengan metode pengalamatan RISC lebih unggul dalam kecepatan dengan menggunakan pengalamatan secara langsung.
Harga CISC puluhan kali lipat dari RISC karena kompleksotas dari CISC.
Keduanya mengemisikan panas hanya saja  pada CISC dibutuhkan sistem pendinginan.
Untuk interrupt pada RISC lebih mudah diterapkan dan lebih cepat.  Kelebihan CISC terdapat dalam pengimplementasian menggunakan software dimana akan lebih memudahkan programmer, dimana untuk RISC software yang dibuat akan jauh lebih kompleks dikarenakan instruksinya yang sedikit . Kelebihan dari RISC yaitu kesederhanaan dari instruksinya. Dengan jumlah instruksi yang lebih sedikit maka jumlah transistor yang dibutuhkan semakin sedikit yang tentu saja berujung pada murahnya sistem ini dibandingkan dengan seterunya. Selain itu dengan lebih sedikitnya instruksi hanya pada instruksi yang sering digunakan saja maka waktu komputasi komputer akan semakin sedikit. Kelebihan utama dari  RISC adalah fasilitas prefatch dan pipe line, untuk CISC sendiri eksekusi dilakukan secara sekuensial.

F.             Karakteristik khas yang dimiliki arsitektur set instruksi RISC ialah :

  1.     Siklus mesin.

Krakteristik ini 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.

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

3.    Penggunaan mode pengalamatan sederhan.

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.

Contoh computer yang menggunakan arsitektur RISC antara lain :

»     mikroprosesor Intel 960

»     Itanium (IA64) dari Intel Corporation

»     Alpha AXP dari DEC, R4x00 dari MIPS Corporation

»     PowerPC dan Arsitektur POWER dari International Business Machine

RISC juga umum dipakai pada :

»     Advanced RISC Machine (ARM) dan StrongARM (termasuk di antaranya adalah Intel XScale)

»     SPARC dan UltraSPARC dari Sun Microsystems

»      PA-RISC dari Hewlett-Packard

»     Mini IBM 807

»        Motorola (PowerPC)

»        SUN Microsystems (Sparc, UltraSparc).

BAB III PENUTUP

A.            Kesimpulan

RISC (reduce instructions sets computer) adalah sebuah arsitektur computer yang memiliki instruksi yang lebih sedikit. Memang menurut perkiraan, pada CISC program akan berjalan dengan cepat. Tapi pada kenyataannya tidak. Dengan begitu banyaknya instruksi ternyata membuat program berjalan tidak lebih cepat. Maka dengan RISC perintah-perintah/instruksi-instruksi dikurangi membuat program lebih cepat.

B.            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.