CISC (Complex Instruction
Set Computer)
1.
Pengertian
CISC Complex Instruction
Set Computing. Rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah
yang kompleks. Instruksi-instruksi yang tersedia memudahkan para programmer
untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC. Di lain pihak, banyaknya
instruksi dalam CISC dapat mengurangi kecepatannya. CISC merupakan kebalikan
dari RISC, biasanya
digunakan pada keluarga processor untuk PC (Intel, AMD, Cyrix).
Complex
Instruction Set Computing disingkat CISC (baca : “sisk”) merupakan rangkaian
instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang
kompleks. Instruksi-instruksi yang tersedia bertujuan untuk memudahkan para
programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC.
Pada
arsitektur CISC seperti Intel x86, yang diperkenalkan pada tahun 1978, bisa
terdapat ratusan instruksi program - perintah-perintah sederhana yang menyuruh
sistem menambah angka, menyimpan nilai, dan menampilkan hasilnya. Bila semua
instruksi panjangnya sama, instruksi sederhana akan memboroskan memori. Instruksi
sederhana membutuhkan ruang penyimpanan 8 bit, sementara instruksi yang paling
kompleks mengkonsumsi sebanyak 120 bit. Sehingga hal tersebut akan mengurangi
kecepatannya.
a. 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
b. 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
a. Jumlah
instruksi banyak
b. Banyak
terdapat perintah bahasa mesin
c. Instruksi
lebih kompleks
4.
Contoh
processor CISC
Contoh-contoh
prosesor CISC adalah System/360, VAX, PDP-11, varian Motorola 68000 , dan CPU
AMD dan Intel x86.
5.
Kelebihan
dan kekurangan CISC
-
Keunggulan dari CISC
Filosofi
arsitektur CISC adalah memindahkan kerumitan software ke dalam hardware.
Teknologi pembuatan IC saat ini memungkinkan untuk menamam ribuan bahkan jutaan
transistor di dalam satu dice. Bermacam-macam instruksi yang mendekati bahasa
pemrogram tingkat tinggi dapat dibuat dengan tujuan untuk memudahkan programmer
membuat programnya. Beberapa prosesor CISC umumnya memiliki microcode berupa
firmware internal di dalam chip-nya yang berguna untuk menterjemahkan instruksi
makro. Mekanisme ini bisa memperlambat eksekusi instruksi, namun efektif untuk
membuat instruksi-instruksi yang kompleks. Untuk aplikasi-aplikasi tertentu
yang membutuhkan singlechip komputer, prosesor CISC bisa menjadi pilihan.
CISC
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.Dengan
intruksi yang komplek prosesor CISC merupakan pendekatan dominan karena
menghemat memori dibandingkan RISC.
instruksi kompleks seperti CISC mempermudah dalam pembuatan program. Set
instruksi yang lengkap diharapkan akan semakin membuat pengguna mikroprosesor
leluasa menulis program dalam bahasa assembler yang mendekati bahasa
pemrograman level tinggi.
-
Kelemahan
dari CISC :
Konsep
ini menyulitkan dalam penyusunan compiler bahasa pemrograman tingkat tinggi.
Dalam CISC banyak terdapat perintah bahasa mesin.
Reduced Instruction Set
computers ( RISC)
PENGERTIAN RISC
RISC (Reduce
Instruction Set Computer) atau komputasi set instruksi yang disederhanakan
merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan
instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini
digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vector. Desain
ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa
mikroprosesor intel 960, Itanium(IA64) dari Intel Coorporation. Selain itu RISC
juga umum dipakai pada Advanced RISC Machine(ARM) dan StrongARM.
PERKEMBANGAN
RISC
Ide dasar prosesor RISC
sebenarnya bisa dilacak dari apa yang disarankan oleh Von Neumann pada tahun
1946. Von Neumann menyarankan agar rangkaian elektronik untuk konsep logika
diimplementasikan hanya bila memang diperlukan untuk melengkapi sistem agar
berfungsi atau karena frekuensi penggunaannya cukup tinggi (Heudin, 1992 : 18).
Jadi ide tentang RISC, yang pada dasarnya adalah untuk menyederhanakan
realisasi perangkat keras prosesor dengan melimpahkan sebagian besar tugas
kepada perangkat lunaknya, telah ada pada komputer elektronik pertama. Seperti
halnya prosesor RISC, komputer elektronik pertama merupakan komputer
eksekusi-langsung yang memiliki instruksi sederhana dan mudah didekode.
Hal yang sama
dipercayai juga oleh Seymour Cray, spesialis pembuat superkomputer. Pada tahun
1975, berdasarkan kajian yang dilakukannya, Seymour Cray menyimpulkan bahwa
penggunaan register sebagai tempat manipulasi data menyebabkan rancangan
instruksi menjadi sangat sederhana. Ketika itu perancang prosesor lain lebih
banyak membuat instruksi-instruksi yang merujuk ke memori daripada ke register
seperti rancangan Seymour Cray. Sampai akhir tahun 1980-an komputer-komputer
rancangan Seymour Cray, dalam bentuk superkomputer seri Cray, merupakan
komputer-komputer dengan kinerja sangat tinggi. Pada tahun 1975, kelompok
peneliti di IBM di bawah pimpinan George Radin, memulai merancang komputer
berdasar konsep John Cocke. Berdasarkan saran John Cocke, setelah meneliti
frekuensi pemanfaatan instruksi hasil kompilasi suatu program, untuk memperoleh
prosesor berkinerja tinggi tidak perlu diimplementasikan instruksi kompleks ke
dalam prosesor bila instruksi tersebut dapat dibuat dari instruksi-instruksi
sederhana yang telah dimilikinya.
Prosesor RISC Berkeley
Kelompok David
Patterson dari Universitas California memulai proyek RISC pada tahun 1980
dengan tujuan menghindari kecenderungan perancangan prosesor yang perangkat
instruksinya semakin kompleks sehingga memerlukan perancangan rangkaian kontrol
yang semakin rumit dari waktu ke waktu. Hipotesis yang diajukan adalah bahwa
implementasi instruksi yang kompleks ke dalam perangkat instruksi prosesor
justru berdampak negatif pemakaian instruksi tersebut dalam kebanyakan program
hasil komplikasi (Heudin, 1992 : 22). Apalagi, instruksi kompleks itu pada
dasarnya dapat disusun dari instruksi-instruksi sederhana yang telah dimiliki.
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.
Prosesor RISC Stanford
Sementara proyek RISC-1
dan RISC-2 dilakukan kelompok Patterson di Universitas California, pada tahun
1981 itu juga John Hennessy dari Universitas Stanford mengerjakan proyek MIPS
(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) . Pengalaman riset tentang
optimasi kompilator digabungkan dengan teknologi perangkat keras RISC merupakan
kunci utama proyek MIPS ini. Tujuan utamanya adalah menghasilkan chip
mikroprosesor serbaguna 32-bit yang dirancang untuk mengeksekusi secara efisien
kode-kode hasil kompilasi (Heudin, 1992: 34). Perangkat instruksi prosesor MIPS
terdiri atas 31 buah instruksi yang dibagi menjadi 4 kelompok, yakni kelompok
instruksi isi dan simpan, kelompok instruksi operasi aritmetika dan logika,
kelompok instruksi pengontrol, dan kelompok instruksi lain-lain. MIPS
menggunakan lima tingkat alur-pipa tanpa perangkat keras saling-kunci antar
alur-pipa tersebut, sehingga kode yang dieksekusi harus benar-benar bebas dari
konflik antar alur-pipa.
Direalisasi dengan
teknologi NMOS 2 mikron, prosesor MIPS yang memiliki 24.000 transistor ini
memiliki kemampuan mengeksekusi satu instruksi setiap 500 nanodetik. Karena
menggunakan lima tingkat alur-pipa bagian kontrol prosesor MIPS ini menyita
luas chip dua kali lipat dibanding dengan bagian kontrol pada prosesor RISC. MIPS
memiliki 16 register dibandingkan dengan 138 buah register pada RISC-2. Hal ini
bukan masalah penting karena MIPS memang dirancang untuk mebebankan kerumitan
perangkat keras ke dalam perangkat lunak sehingga menghasilkan perangkat keras
yang jauh lebih sederhana dan lebih efisien. Perangkat keras yang sederhana
akan mempersingkat waktu perancangan, implementasi, dan perbaikan bila terjadi
kesalahan. Sukses perancangan MIPS dilanjutkan oleh tim Stanford dengan
merancang mikroprosesor yang lebih canggih, yakni MIPS-X. Perancangan dilakukan
oleh tim riset MIPS sebelumnya ditambah 6 orang mahasiswa, dan dimulai pada
musim panas tahun 1984. Rancangan MIPS-X banyak diperbaruhi oleh MIPS dan
RISC-2 dengan beberapa perbedaan utama :
· Semua
instruksi MIPS-X merupakan operasi tunggal dan dieksekusi dalam satu siklus
detak
· Semua
instruksi MIPS-X memiliki format tetap dengan panjang instruksi 32-bit
· MIPS-X
dilengkapi pendukung koprosesor yang efisien dan sederhana
· MIPS-X
dilengkapi pendukung untuk digunakan sebagai prosesor dasar dalam sistem
multiprosesor memori-bersama (shared memory)
· MIPS-X
dilengkapi chace instruksi dalam-chip yang cukup besar (2 kilobyte)
· MIPS-X
difabrikasi dengan teknologi CMOS 2 mikron.
Perkembangan
menarik terjadi pada tahun 1993 ketika aliansi tiga perusahaan terkemuka, IBM,
Apple, dan Motorola memperkenalkan produk baru mereka yakni PowerPC 601, suatu
mikroprosesor RISC 64-bit yang dirancang untuk stasiun kerja (workstation) atau
komputer personal (Thompson, 1993 : 56-74). Menarik, karena kemunculan PowerPC
601 dimaksudkan untuk memberikan alternatif bagi dominasi prosesor CISC
keluarga-86 Intel dalam komputer rumahan. Popularitas prosesor keluarga-86
didukung oleh harganya yang murah dan banyaknya program aplikasi yang dapat
dijalankan dengan prosesor ini. Untuk itu, prosesor PowerPC dijual dengan harga
yang cukup bersaing dibandingkan dengan pentium, yakni prosesor buatan Intel
mutakhir saat itu (Thompson, 1993 : 64). Perkembangan teknologi emulasi yang
memungkinkan prosesor RISC menjalankan sistem operasi yang sama dengan prosesor
CISC keluarga-86 diperkirakan akan membuat prosesor RISC, terutama PowerPC 601,
banyak digunakan di dalam komputer-komputer personal (Halfhill, 1994 :
119-130).
Beberapa
prosesor implementasi dari arsiteketur RISC adalah AMD29000, MIPS R2000, SPARC,
MC 88000, HP PA, IBM RT/TC, IBM RS/6000, intel i860, Motorola 88000 (keluarga
Motorola), PowerPC G5.
SIFAT-SIFAT
RISC
1.
Semua atau setidak-tidaknya sebagian
besar (80%) instruksi harus dieksekusi dalam satu siklus clock.
2.
Semua instruksi harus memiliki satu
ukuran standar, yaitu sama dengan ukuran kata dasar (basic word length).
3.
Jumlah jenis instuksinya harus kecil,
tidak melebihi 128
4.
Jumlah format isntruksinya harus kecil,
tidak melebihi kira-kira 4
5.
Jumlah addressing mode harus kecil,
tidak melebihi kira-kira 4
6.
Akses ke memori hanya dilakukan dengan
instruksi load dan store.
7.
Semua operasi, kekcuali operasi load dan
store merupakan operasi register ke register di dalam CPU.
8.
Memiliki hardwired control unit.
9.
Memiliki relatif banyak register
serbaguna internal CPU.
KARAKTERISTIK
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 berkecepatan tinggi. 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
RISC perlu memperhatikan
karakteristik eksekusi instruksi. Adapun aspek-aspek komputasinya adalah :
1.
Operasi-operasi yang dilakukan ,
2.
Operand-operand yang digunakan,
3.
Pengurutan eksekusi,.
1.
Operasi
Beberapa penelitian telah menganalisis tingkah laku program HLL (High Level
Language). Assignment Statement sangat menonjol yang menyatakan bahwa
perpindahan sederhana merupakan satu hal yang penting. Hasil penelitian ini
merupakan hal yang penting bagi perancang set instruksi mesin yang
mengindikasikan jenis instruksi mana yang sering terjadi karena harus didukung
optimal.
2.
Operand
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. Penelitian ini
telah menguji tingkah laku dinamik program HLL yang tidak tergantung pada
arsitektur tertentu. Penelitian [LUND77] menguji instruksi DEC-10 dan secara dinamik
menemukan setiap instruksi rata-rata mereferensi 0,5 operand dalam memori dan
rata-rata mereferensi 1,4 register. Tentu saja angka ini tergantung pada
arsitektur dan kompiler namun sudah cukup menjelaskan frekuensi pengaksesan
operand sehingga menyatakan pentingnya sebuah arsitektur.
3.
Procedure
Calls
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).
PROSESSOR
YANG MENGGUNAKAN SISTEM RISC
PowerPC
dibangun dengan arsitektur RISC
Proyek
mini komputer 801 di IBM pada tahun 1975 mengawali banyak konsep arsitektur
yang digunakan dalam sistem RISC. 801 bersama dengan prosessor RISC I Berkeley,
meluncurkan gerakan RISC, namun 801 hanya merupakan prototipe yang ditujukan
untuk mengenalkan konsep disain. Keberhasilan memperkenalkan 801 menyebabkan IBM
membangun produk workstation RISC komersial yaitu PC RT pada tahun 1986, dengan
mengadaptasi konsep arsitektural 801 kedalam kinerja yang sebanding atau yang
lebih baik. IBM RISC System/6000 merupakan mesin RISC superscalar1 yang
dipasarkan sebagai workstation berunjuk kerja tinggi, tidak lama kemudian IBM
mengkaitkan mesin ini sebagai arsitektur POWER. IBM kemudian menjalin kerjasama
dengan Motorola, pembuat mikroprosessor seri 6800, dan Apple, yang menggunakan
keping Motorola dalam komputer Macintoshnya dan hasilnya adalah seri mesin yang
mengimplementasikan arsitektur PowerPC yang diturunkan dari arsitektur POWER
dan merupakan sistem RISC superscalar.
Sejauh
ini diperkenalkan empat anggota kelompok PowerPC yaitu
1.
601,merupakan mesin 32-bit yang ditujukan
untuk membawa arsitektur PowerPC kepasar secepat mungkin.
2.
603, merupakan mesin 32-bit yang
ditujukan bagi low-end desktop dan komputer portable dengan implementasi yang
lebih efesien.
3.
604, merupakan mesin 32-bit yang
ditujukan bagi low-end server dan desktop, dengan menggunakan teknik rancangan
superscalar lanjutan guna mendapatkan kinerja yang lebih baik.
4.
620, ditujukan bagi high-end server,
sekaligus merupakan kelompok PowerPC pertama yang mengimplementasikan
arsitektur 64 bit penuh, termasuk regiater 64-bit dan lintasan data.
PowerPC
sendiri adalah jenis prosesor yang bi-endian, yang mendukung baik mode
big-endian maupun litlle-endian. Arsitektur bi-endian memungkinkan pembuat
perangkat lunak untuk memilih mode yang mana saja ketika harus memindahkan sistem
operasi dan aplikasi dari suatu mesin ke mesin lainnya. Byte, halfword, word,
doubleword merupakan jenis data umum. Prosesor mengiterpretasikan isi item data
tertentu tergantung pada instruksi.
·
Unsigned Halfword : seperti diatas namun
dengan kuantitas 16-bit.
·
Signed Halfword : digunakan untuk
operasi aritmatika, dimuatkan kedalam memori dengan sign-extending pada sebelah
kiri keukuran penuh register (yaitu, bit tanda disalinkan keposisi-posisi yang
kosong).
·
Unsigned Word : digunakan untuk operasi
logika dan berfungsi sebagai pointer lokal.
·
Signed Word : digunakan untuk operasi
aritmatika.
·
Unsigned Doubleword : digunakan sebagai
pointer alamat.
·
Byte String : panjangnya mulai 0 hingga
128 byte.
Selain
itu PowerPC mendukung data floating poing presisi tunggal dan presisi ganda
yang ditetapkan pada IEEE 754.
KELEBIHAN
DAN KEKURANGAN TEKNOLOGI RISC
Teknologi RISC relatif
masih baru oleh karena itu tidak ada perdebatan dalam menggunakan RISC ataupun
CISC, karena tekhnologi terus berkembang dan arsitektur berada dalam sebuah
spektrum, bukannya berada dalam dua kategori yang jelas maka penilaian yang
tegas akan sangat kecil kemungkinan untuk terjadi.
Kelebihan
1. Berkaitan
dengan penyederhanaan kompiler, dimana tugas pembuat kompiler untuk
menghasilkan rangkaian instruksi mesin bagi semua pernyataan HLL. Instruksi
mesin yang kompleks seringkali sulit digunakan karena kompiler harus menemukan
kasus-kasus yang sesuai dengan konsepnya. Pekerjaan mengoptimalkan kode yang
dihasilkan untuk meminimalkan ukuran kode, mengurangi hitungan eksekusi
instruksi, dan meningkatkan pipelining jauh lebih mudah apabila menggunakan
RISC dibanding menggunakan CISC.
2. Arsitektur
RISC yang mendasari PowerPC 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
Kelemahan
utama dari RISC ialah jumalh instruksi yang sedikit. Hal ini mengakibatkan
untuk melakukan suatu tugas akan dibutuhkan instruksi yang lebih banyak bila
dibandingkan CISC. Hasilnya ialah jumlah ukuran program akan lebih besar bila
dibandingkan CISC. Penggunaan memori akan semakin meningkat dan lalu lintas
instruksi antara CPU dan memori akan meningkat pula.
Prosesor RISC, yang berkembang dari
riset akademis telah menjadi prosesor komersial yang terbukti mampu beroperasi
lebih cepat dengan penggunaan luas chip yang efisien. Kemajuan mutakhir yang
ditunjukkan oleh mikroprosesor PowerPC 601 dan teknologi emulasi yang antara
lain dikembangkan oleh IBM memungkinkan bergesernya dominasi chip-chip
keluarga-86 dan kompatibelnya. Program yang dihasilkan dalam bahasa simbolik
akan lebih panjang (instruksinya lebih banyak).
1.
Program berukuran lebih besar sehingga
membutuhkan memori yang lebih banyak, ini tentunya kurang menghemat sumber
daya.
2.
Program yang berukuran lebih besar akan
menyebabkan
-
Menurunnya kinerja, yaitu instruksi yang
lebih banyak artinya akan lebih banyak byte-byte instruksi yang harus diambil.
-
Pada lingkungan paging akan menyebabkan
kemungkinan terjadinya page fault lebih besar
Fase
perkembangan prosesor CISC dan RISC
Sebelum
proses RISC didesain untuk pertama kalinya, banyak arsitek komputer mencoba
menjembatani celah semantik”, yaitu bagaimana cara untuk membuat set-set
instruksi untuk mempermudah pemrograman level tinggi dengan menyediakan
instruksi “level tinggi” seperti pemanggilan procedure, proses pengulangan dan
mode-mode pengalamatan kompleks sehingga struktur data dan akses array dapat
dikombinasikan dengan sebuah instruksi. Karakteristik CISC yg “sarat informasi”
ini 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.
Memang
setelah itu banyak desain yang memberikan hasil yang lebih baik dengan biaya
yang lebih rendah, dan juga mengakibatkan pemrograman level tinggi menjadi
lebih sederhana, tetapi pada kenyataannya tidaklah selalu demikian. Contohnya,
arsitektur kompleks yang didesain dengan kurang baik (yang menggunakan
kode-kode mikro untuk mengakses fungsi-fungsi hardware), akan berada pada situasi
di mana akan lebih mudah untuk meningkatkan performansi dengan tidak
menggunakan instruksi yang kompleks (seperti instruksi pemanggilan procedure),
tetapi dengan menggunakan urutan instruksi yang sederhana.
Satu alasan
mengenai hal ini adalah karena set-set instruksi level-tinggi, yang sering
disandikan (untuk kode-kode yang kompleks), akan menjadi cukup sulit untuk
diterjemahkan kembali dan dijalankan secara efektif dengan jumlah transistor
yang terbatas. Oleh karena itu arsitektur -arsitektur ini memerlukan penanganan
yang lebih terfokus pada desain prosesor. Pada saat itu di mana jumlah
transistor cukup terbatas, mengakibatkan semakin sempitnya peluang ditemukannya
cara-cara alternatif untuk optimisasi perkembangan prosesor. Oleh karena
itulah, pemikiran untuk menggunakan desain RISC muncul pada pertengahan tahun
1970 (Pusat Penelitian Watson IBM 801 – IBMs)
Perbedaan CISC dan RISC
Rancangan
RISC dapat memperoleh keuntungan dengan mengambil sejumlah feature CISC dan
Rancangan CISC dapat memperoleh keuntungan dengan mengambil sejumlah feature
RISC. Hasilnya adalah bahwa sejumlah rancangan RISC yang terbaru, yang dikenal
sebagai PowerPC, tidak lagi “murni” RISC dan rancangan CISC yang terbaru, yang
dikenal sebagai Pentium, memiliki beberapa karakteristik RISC.
|
RISC
|
CISC
|
|
Penekanan pada perangkat lunak
|
Penekanan pada perangkat keras
|
|
Single-clock,hanya sejumlah kecil
instruksi
|
Termasuk instruksi kompleks
multi-clock
|
|
Register toRegister
:”LOAD”&”STORE” adalah instruksi2 terpisah
|
Memori ke Memori:”LOAD”&”STORE”
saling bekerjasama
|
|
Ukuran kode besar(kecepatan relatif
tinggi)
|
Ukurang kode kecil,kecepatan rendah
|
|
Transistor banyak dipakai untuk
register memori
|
Transistor digunakan untuk menyimpan
instruksi2 kompleks
|
DAFTAR PUSTAKA
0 sebelum iterasi kalang, maka I(k + 1) juga benar
setelah iterasi kalang.
m)
