Sistem Komputer

Mat.5 Arsitektur Mikroprosesor

apakah yang dimaksud dengan Mikroprosesor? sekarang istilah tersebut sangat sering kita dengar. Mikroprosesor sendiri adalah sebuah IC (Integrated Circuit) berbentuk chip sangat kecil yang berfungsi sebagai inti atau otak dalam sebuah system komputer.

kecepatan mikroprosesor pada dulunya hanya beberapa hertz saja dan berarsitektur 4 bit. mikroprosesor pertama yang diciptakan oleh Intel pada tahun 1971 bernama microprosesor intel 4004. namun perkembangan teknologi mikroprosesor sudah mencapai kecepatan hingga gigahertz.

dalam sebuah mikroprosesor, terbentuk dari beberapa komponen diantaranya:

a. Alu

merupakan system yang melakukan operasi aritmatika dan logika pada sebuah system komputer.

b. Register Unit

merupakan sebuah system memori yang berfungsi sebagai penyimpan data dana penyimpan hasil operasi.

c. Control Unit

bertugas sebagai mengatur aliran data BUS dan alamat BUS pada sebuah prosesor dan mengatur sinyal pada lokasi BUS pengatur.

Arsitektur pada mikroprosesor ada dua buah, yaitu Internal Software Design & Internal hardware Design.

1. Internal Software Design

ditelaah dari softwarenya, ada 3 model arsitektur pada rancangan perangkat lunak ini:

a. CISC (Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer )

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

b. 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. 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 memiliki ciri-ciri umum yaitu :

  1. Memiliki sifat tunggal pada ini
  2. Memiliki ukuran instruksi 4 byte pada umumnya.
  3. Mode pengalamatan tidak lebih dari 5.
  4. Operasi load tidak digabungkan dengan operasi artimatika.
  5. Setiap memori terdapat suatu instruksi dengan operand lebih dari satu.
  6. Tidak bisa memakai asal peralatan.
  7. Satu alamat data satu ins
  8. Untuk dapat diminta secara eksplisit diperlukan sedikitnya 32 register integer.
  9. Supaya dapat dilancarkan secara eksplisit diperlukan paling kurang 16 register floating point.
  10. Mikroprosesor Superskala
Materi yang Lain  Mat.2 MULTIPLEXER, DECODER & REGISTER/FLIP-FLOP

c. Mikroprosesor Superskalar

Mikroprosesor dengan arsitektur superskalar adalah mikroprosesor yang menggunakan instruksi-instruksi biasa (aritmetika, floating point, store, branch) tetapi bisa diinisialisasi secara simultan dan dapat dieksekusi secara independen. Contoh mikroprosesor dengan arsitektur superskalar antara lain: IBM RS 6000, Pentium (CISC dengan konsep superskalar).

2. Internal hardware Design

arsitektur ini berhubungan dengan jenis, banyak, dan kapasitas register serta komponen lainnya.

Sama seperti pada desain perangkat lunaknya, pada perangkat kerasnya juga terdapat 3 macam desain mikroprosesor, yaitu :

a. Arsitektur I/O terisolasi

Arsitektur ini menggunakan rancangan pemberian alamat pemetaan I/O secara terpisah dengan pemberian alamat dan pemetaan memorinya.

Keuntungan metoda I/O terisolasi :

  1. Komputer dapat mengalihkan informasi/ data ke atau dari CPU tanpa menggunakan memori.
  2. Alamat atau lokasi memori sepenuhnya digunakan untuk operasi memori bukan untuk operasi I/O.
  3. Lokasi memori tidak terkurangi oleh selsel I/O Instruksi I/O lebih pendek sehingga dapat dengan mudah dibedakan dari instruksi memori.

b. Arsitektur I/O diprogram/terpetakan di dalam memori

Karena menggunakan arsitektur I/O yang diprogram di dalam memori dapat menggabungkan inti sel I/O dalam member alamat dengan isi dalam memori.

Keuntungan

sistem ini adalah instruksi yang dipakai untuk pembacaan dan penulisan memori dapat digunakan untuk memasukkan dan mengeluarkan data pada I/O.

Kerugiannya

pertama tiap satu pintu I/O mengurangi satu lokasi memori yang tersedia. Kedua alamat lokasi I/O memerlukan 16 bit saluran. Ketiga instruksi I/O yang dipetakan dalam memori lebih lama dari instruksi I/O terisolasi.

c. Arsitektur Harvard

Sistemnya mendekati mirip dengan I/O terisolasi, bedanya ialah pada Harvard diantara memori programnya dan datanya dilebur atau dipisah. Pemisahan ini menggunakan perintah jalan masuk memori yang berbeda. Dilihat dari sistemnya penggunaan arsitektur Harvard lebih menguntungkan.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *