Persamaan dan perbedaan Arsitektur RISC & CISC

Kesamaan Arsitektur RISC dan CISC

1). Sama-sama melaksanakan suatu perintah dengan bahasa mesin (Assembly)

2). Sama-sama membuat perangkat keras prosesor mampu memahami dan menjalankan beberapa rangkaian operasi.

Perbedaan Arsitektur RISC dan CISC

Ditinjau dari jenis set instruksinya, ada 2 jenis arsitektur komputer, yaitu:

1). Arsitektur komputer dengan kumpulan perintah yang sederhana (Reduced Instruction Set Computer = RISC)

2). Arsitektur komputer dengan kumpulan perintah yang rumit (Complex Instruction Set Instruction Computer = CISC)

1). Reduced Instruction Set Computer ( RISC )

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. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely.

RISC, yang jika diterjemahkan berarti “Komputasi Kumpulan 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 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. Selain RISC, desain Central Processing Unit yang lain adalah CISC (Complex Instruction Set Computing), yang jika diterjemahkan ke dalam Bahasa Indonesia berarti Komputasi Kumpulan Instruksi yang kompleks atau rumit.Cara sederhana untuk melihat kelebihan dan kelemahan dari arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computers) adalah dengan langsung membandingkannya dengan arsitektur pendahulunya yaitu CISC (Complex Instruction Set Computers).

Ciri-ciri RISC :

• Instruksi berukuran tunggal Ukuran yang umum adalah 4 byte
• Jumlah mode pengalamatan data yang sedikit, biasanya kurang dari lima buah
• Tidak terdapat pengalamatan tak langsung
• Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika (misalnya, penambahan dari memori, penambahan ke memori)

Keunggulan RISC

Saat ini, hanya Intel x86 satu-satunya chip yang bertahan menggunakan arsitektur CISC. Hal ini terkait dengan adanya kemajuan teknologi komputer pada sektor lain. Harga RAM turun secara dramatis. Pada tahun 1977, DRAM ukuran 1MB berharga %5,000, sedangkan pada tahun 1994 harganya menjadi sekitar $6. Teknologi kompailer juga semakin canggih, dengan demikian RISC yang menggunakan RAM dan perkembangan perangkat lunak menjadi semakin banyak ditemukan.

Pendekatan RISC

Prosesor RISC hanya menggunakan instruksi-instruksi sederhana yang bisa dieksekusi dalam satu siklus. Dengan demikian, instruksi ‘MULT’ sebagaimana dijelaskan sebelumnya dibagi menjadi tiga instruksi yang berbeda, yaitu “LOAD”, yang digunakan untuk memindahkan data dari memori ke dalam register, “PROD”, yang digunakan untuk melakukan operasi produk (perkalian) dua operan yang berada di dalam register (bukan yang ada di memori) dan “STORE”, yang digunakan untuk memindahkan data dari register kembali ke memori. Berikut ini adalah urutan instruksi yang harus dieksekusi agar yang terjadi sama dengan instruksi “MULT” pada prosesor RISC (dalam 4 baris bahasa mesin):

LOAD A, 2:3
LOAD B, 5:2
PROD A, B
STORE 2:3, A

Awalnya memang kelihatan gak efisien iya khan? Hal ini dikarenakan semakin banyak baris instruksi, semakin banyak lokasi RAM yang dibutuhkan untuk menyimpan instruksi-instruksi tersebut. Kompailer juga harus melakukan konversi dari bahasa tingkat tinggi ke bentuk kode instruksi 4 baris tersebut.

2).    Complex Instruction Set Instruction Computer ( CISC )

Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer (CISC; “Kumpulan instruksi komputasi kompleks”) adalah sebuah arsitektur dari set instruksi dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan 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)

Contoh-contoh prosesor CISC adalah System/360, VAX, PDP-11, varian Motorola 68000 , dan CPU AMD dan Intel x86.Istilah RISC dan CISC saat ini kurang dikenal, setelah melihat perkembangan lebih lanjut dari desain dan implementasi baik CISC dan CISC. Implementasi CISC paralel untuk pertama kalinya, seperti 486 dari Intel, AMD, Cyrix, dan IBM telah mendukung setiap instruksi yang digunakan oleh prosesor-prosesor sebelumnya, meskipun efisiensi tertingginya hanya saat digunakan pada subset x86 yang sederhana (mirip dengan set instruksi RISC, tetapi tanpa batasan penyimpanan/pengambilan data dari RISC).

Prosesor-prosesor modern x86 juga telah menyandikan dan membagi lebih banyak lagi instruksi-instruksi kompleks menjadi beberapa “operasi-mikro” internal yang lebih kecil sehingga dapat instruksi-instruksi tersebut dapat dilakukan secara paralel, sehingga mencapai performansi tinggi pada subset instruksi yang lebih besar.

Pendekatan CISC

Tujuan utama dari arsitektur CISC adalah melaksanakan suatu perintah cukup dengan beberapa baris bahasa mesin sedikit mungkin. Hal ini bisa tercapai dengan cara membuat perangkat keras prosesor mampu memahami dan menjalankan beberapa rangkaian operasi. Untuk tujuan contoh kita kali ini, sebuah prosesor CISC sudah dilengkapi dengan sebuah instruksi khusus, yang kita beri nama MULT. Saat dijalankan, instruksi akan membaca dua nilai dan menyimpannya ke 2 register yag berbeda, melakukan perkalian operan di unit eksekusi dan kemudian mengambalikan lagi hasilnya ke register yang benar. Jadi instruksi-nya cukup satu saja…

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

Kelebihan & Kekurangan Microprocessor INTEL dan AMD

INTEL Processor

KELEBIHAN

Kelebihan intel ada di sektor popularitas dan “bandel” pada processor mahalnya.

Penjelasan : Processor intel ada dimana-mana.., di komputer,laptop, netbook dan hampir semua variasi dari komputer memakai INTEL.., kondisi ini disebabkan karena popularitas yang hebat

i7.., siapa yang gak kenal ama ini? ini adalah processor “dewa” milik INTEl karena performanya yang diagung-agungkan oleh banyak orang.., AMD digilas habis oleh processor ini kalo lagi ada adu processor .

KEKURANGAN

Kekurangan INTEL itu ya pasti harganya.

Penjelasan: processor INTEL lebih mahal dari AMD

Intel Corporation (NASDAQ : INTC; didirikan 1968) adalah sebuah perusahaan multinasional yang berpusat di Amerika Serikat dan terkenal dengan rancangan dan produksi mikroprosesor dan mengkhususkan dalam sirkuit terpadu. Intel juga membuat kartu jaringan, chipset papan induk, komponen, dan alat lainnya. Intel memiliki projek riset yang maju dalam seluruh aspek produksi semikonduktor,termasuk MEMS.
Intel mengganti logo dan slogannya pada 1 Januari 2006. Slogan lamanya “Intel inside” diganti dengan “Leap ahead”.

AMD Processor

KELEBIHAN

Kelebihan dari sektor harga dan jumlah core yang banyak variasi serta clock para processor dengan harga “biasa”

Penjelasan: harga processor AMD itu pas buat kantong para mahasiswa maupun perakit yg punya kekuatan dana yang gak besar, seperti gue, gue punya AMD athlon II X2 dengan harga hanya 600 rbuan(kalo gak salah terakhir seharga itu)..,AMD murah tapi gak murahan.

KEKURANGAN

Kekurangan dari sektor popularitas dan suhu.

Penjelasan: processor ini kurang terkenal karena emang INTEL udah terkenal dari jaman pentium kn..,jadi orang2 tuh udh keseringan ngomong ” eh komputer lw dual core ato quad core?” trus penjual ikut2an memperparah pamor dari AMD dengan selalu menawarkan produk INTEL..,karena dengan itu mereka mendapat untung lebih dengan menjual processor mahal kepada pembeli yg tidak tahu tentang murahnya AMD.

Suhu processor AMD jaman jebot emang terkenal panas banget..,itu jadi nilai minus pada popularitas processor ini

AMD (Advanced Micro Devices, Inc) NYSE: AMD adalah perusahaan semikonduktor multinasional Amerika Serikat yang berbasis di Sunnyvale, California yang mengembangkan prosesor komputer dan teknologi yang terkait untuk pasar konsumen dan komersial. Produk yang utama termasuk mikroprosesor, chipset motherboard, embedded prosesor kartu grafis (GPU) dan prosesor untuk server, workstation dan komputer pribadi (PC), dan teknologi prosesor untuk perangkat genggam, televisi digital, mobil, konsol game, dan aplikasi lainnya yang terdapat sistem.

AMD adalah terbesar kedua pemasok global mikroprosesor berdasarkan arsitektur x86 setelah Intel Corporation, dan ketiga terbesar pemasok unit pengolahan grafis. Ia juga memiliki 21 persen dari Spansion, pemasok non-volatile memori flash. Pada tahun 2007, AMD peringkat kesebelas antara produsen semikonduktor dari segi pendapatan.

Pabrik pertama berada di Austin, Texas, Amerika dan pabrik kedua berada di Dresden, Jerman yang ditetapkan untuk memproduksi Athlon saja. Bila semuanya berjalan lancar, mimpi harga sistim PC akan dapat lebih murah bisa terwujud karena tidak lagi di monopoli oleh Intel.
AMD mengumumkan merger dengan ATI Technologies pada 24 Juli 2006. AMD dibayar $ 4,3 miliar dalam bentuk uang tunai dan 58 juta saham dari saham dengan total sebesar US $ 5,4 miliar. The merger selesai pada 25 Oktober 2006 dan ATI sekarang bagian dari AMD.

PERKEMBANGAN MICROPROCESSOR

1946 : Komputer modern pertama dibuat di University of Pennsylvania USA yang disebut ENIAC (Electronics Numerical Integrator and Calculator). ENIAC terdiri dari 17.000 tabung hampa, 500 mil kabel, berat > 30 ton, dapat menjalankan 100.000 operasi per detik, diprogram dengan mengatur jalur kabel pada rangkaiannya.1948 : Transistor pertama dibuat di Bell Labs, USA.

1958 : IC (Integrated Circuit) pertama dibuat oleh Jack Kilby dari Texas Instrument, USA. Penemuan IC ini mendorong pengembangan IC Digital (1960), dan mikroprosesor pertama oleh Intel (1971). Mikroprosesor pertama di dunia adalah Intel 4004 merupakan prosesor 4-bit, Kebanyakan Kalkulator masih berbasis mikroprosesor 4-bit.

1971 : 4004 Microprocessor

Pada tahun 1971 muncullah microprocessor pertama Intel , microprocessor 4004 ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati.

1972: 8008 Microprocessor

Pada tahun 1972 muncullah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu 4004

1974 : 8080 Microprocessor

Menjadi otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan

1978 : 8086-8088 Microprocessor

Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.

1982 : 286 Microprocessor

Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.

1985 : Intel386™ Microprocessor

Intel 386 adalah sebuah prosesor yang memiliki 275.000 transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan 4004

1989 : Intel486™ DX CPU Microprocessor

Processor yang pertama kali memudahkan berbagai aplikasi yang tadinya harus mengetikkan command-command menjadi hanya sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika sehingga memperkecil beban kerja pada processor.

1993 : Intel® Pentium® Processor

Intel memperkenalkan mikroprosesor 32-bit Pentium I, Th. 1997 Pentium II,kemudian berturut-turut Pentium III dan Pentium 4 pada Th. 2000, dimana mulai digunakan teknologi memori RAMBUS menggantikan teknologi SDRAM. Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.

1995 : Intel® Pentium® Pro Processor

Processor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.

1997 : Intel® Pentium® II Processor

Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik

1998: Intel® Pentium II Xeon® Processor

Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.

1999 : Intel® Celeron® Processor

Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.

1999 : Intel® Pentium® III Processor

Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.

1999 : Intel® Pentium® III Xeon® Processor

Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.

2000 : Intel® Pentium® 4 Processor

Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.

2001 : Intel® Xeon® Processor

Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.

2001 : Intel® Itanium® Processor

Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel’s Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC).

• Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium
• Chipset 855, dan Intel® PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel® Centrino™. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana
• Dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya
• 7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces
• Sebuah processor yang ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T, 2MB L2 cache, dan HyperThreading.
• Processor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.
• Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP)
• Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP)

Tahun : Saat Ini : Core i3, i5, i7

Core i3 530 berjalan pada 2.93GHz dan tidak memiliki fitur turbo mode. Core i3 530 akan berjalan pada 1.33GHz pada frekuensi terendah, dan tidak lebih cepat daripada 2.93GHz pada full load. Fitur turbo boost yang hilang merupakan pengorbanan, karena 530 masih memiliki 4MB L3 cache dibagi antara kedua core.

Uncore i5 berjalan pada clock 2.13GHz, turun dari 2.40GHz. Kinerja yang harus terluka sedikit dibandingkan dengan simulasi Intel Core i3. Selain Turbo Boost hal lain yang Anda korbankan adalah AES acceleration.Westmere’s AES (AES-NI) menonaktifkan-nya pada semua jenis Intel Core i3. Harus ada beberapa alasan bagi pengguna untuk memilih i5 sebagai gantinya.

Intel Core i7 menjadi tak terkalahkan di versi laptop dan desktopnya semenjak kemunculan Core pocessors di 2006. Core arsitektur kini ditantang oleh processors AMD kelas tinggi. Dengan Phenom nya, AMD berusaha raih pangsa pasar dengan strategi harga murahnya. Kini AMD harus extra waspada. Pasalnya Intel telah keluarkan Core terbarunya yakni Core i7 dengan chipset X58.
Core i7 akan hadir dengan 3 rasa: Core i7-965 Extreme Edition, Core i7-940, dan Core i7-920. Semua processors tersebut hadir dengan 4 cores, Hyper-Threading, 8MB dengan L3 cache memory. Mereka dibuat dengan teknologi manufaktur 45nm. Semua processors tersebut akan berjalan di 1066MHz. Di seri 965 Extreme Edition (EE) akan berjalan pada kecepatan 3,2 GHz .Semu seri EE ini akan mudah untuk di overcloack. Arsitektur baru Intel ini dilengkapi soket LGA 1366. Sayang Soket LGA 775 terdahulu yang suport untuk CPU Core 2, kini sudah tidak kompatibel bagi Core i7.