Reduce Instruction Set Computers (RISC)

Reduce Instruction Set Computers (RISC)

¬  Beberapa kemajuan utama komputer

·         Konsep keluarga (family concept)

-          IBM system/360

-          DEC PDP-8

-          Konsep keluarga memisahkan arsitektur mesin dari implementasinya.

¬  Unit kontrol terpogram mikro (microprogrammed control unit)

·         Dibuat oleh Wilkes, tahun 1951

·         Pemrogram mikro mempermudah pekerjaan perancangan dan implementasi unit kontrol dan mendukung konsep keluarga

¬  Memory cache:

·         Diperkenalkan oleh IBM S/360 model 85 ada tagyb 1968

·         Penyisipan elemen ini ke hierarki memory telah meningkatkan kinerja

¬  Processor jamak (multiprocessor)

¬  Solid state RAM

¬  Microprocessor

¬  Pipelining

·         Memperkenalkan konsep paralelisme pada siklus fetch

Langkah kemajuan berikutnya adalah RISC

¬  RISC = Reduced Instruction Set Computers

¬  Fitur kunci

·         Menggunakan register tujuan umum (general purpose registers) dalam jumlah besar

·         Menggunakan teknologi kompiler untuk optimisasi penggunaan register

·         Instruction set yang terbatas dan sederhana

·         Menekankan pada optimalisasi pipeline instruksi

Diagram pemilihan waktu untuk operasi pipeline instruksi

Waktu "

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Instruksi 1

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 2

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 3

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 4

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 5

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 6

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 7

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 8

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Instruksi 9

FI 1

DI 1

CO 1

FO 1

EI 1

WO 1

Dekomposisi pengolahan instruksi

·         FI = Fetch Instruction

·         DI = Decode Instruction

·         CO = Calculate Operand

·         FO = Fetch Operand

·         EI = Execute Instruction

·         WO = Write Operand

Gaya Dorong Terbentuknya RISC

¬  Harga software cenderung lebih mahal dari harga hardware

¬  Bartambahnya kompleksitas pada bahasa tingkat tinggi (HLL)

¬  Hal ini mengarah kepada:

·         Set instruksi yang lebih besar

·         Lebihbanyak mode pengalamatan

·         Mengimplementasikan statement HLL pada hardware

Penekanan RISC

¬  Kemudahan penulisan compiler

¬  Meningkatkan efisiensi eksekusi

" Operasi yang kompleks terletak di microcode

¬  Mendukung HLL yang lebih kompleks

Karakteristik eksekusi

¬  Aspek-aspek yang diperhatikan:

·         Operasi yang dilakukan

·         Operand yang digunakan

·         Pengurutan eksekusi

¬  Studi terkait dengan aspek-aspek di atas dilakukan berdasarkan program yang ditulis dengan HLL di mana nilai pengukuran didapatkan saat progam dieksekusi.

Tabel frekuensi dinamis relatif berboot dari operasi-operasi HLL

	Kejadian Dinamis		Instruksi Mesin Berbobot		Acuan Memory Berbobot
	Pascal	C	Pascal	C	Pascal	C
Assign	45%	38%	13%	13%	14%	15%
Loop	5%	3%	42%	32%	33%	26%
Call	15%	43%	31%	33%	44%	45%
IF	29%	43%	11%	21%	7%	13%
Goto	-	3%	-	-	-	-
Other	6%	1%	3%	1%	2%	1%