Pengertian
RISC (REDUCET INSTRUCTION SET COMPUTER)
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 Coorporatoin. Selain itu
RISC juga umum dipakai pada Advanced RUSC Machine (ARM) dan Strong ARM.
Karakteristik khas yang
dimiliki arsitektur set instruksi RISC
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.
Pipelining
Pengertian pipelining,
pipelining yaitu suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja
secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu
pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.
Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam
sistemkomputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai
pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijalankan oleh
microprocessor.
Prosesor Pipeline yang berputar adalah prosesor baru untuk arsitektur
superscalar komputasi. Ini didasarkan pada cara yang mudah dan pipeline yang
biasa, struktur yang dapat mendukung beberapa ALU untuk lebih efisien dalam
pengiriman dari bagian beberapa instruksi. Daftar nilai arus yang berputar di
sekitar pipa, dibuat oleh dependensi data lokal. Selama operasi normal, kontrol
sirkuit tidak berada pada jalur yang kritis dan kinerja hanya dibatasi oleh
data harga. Operasi mengalir dengan interval waktu sendiri. Ide utama dari Pipeline
Prosesor yang berputar adalah circular uni-arah mengalir dari memori register
oleh pusat waktu logika dan proses secara parallel dari operasi ALU.
Keuntungan pipelining
·
Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga
meningkatkan tingkat instruksi dalam kebanyakan kasus( lebih cepat selesai).
·
Beberapa combinational sirkuit seperti
penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih
banyak sirkuit. Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat
menghemat sirkuit & combinational yang lebih kompleks.
·
Pemrosesan dapat dilakukan lebih cepat,
dikarenakan beberapa proses dilakukan secara bersamaan dalam satu waktu.
Kerugian pipeline
·
Pipelined prosesor menjalankan beberapa
instruksi pada satu waktu. Jika ada beberapa cabang yang mengalami penundaan
cabang (penundaan memproses data) dan akibatnya proses yang dilakukan cenderung
lebih lama.
·
Instruksi latency di non-pipelined prosesor
sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined setara. Hal ini disebabkan oleh
fakta bahwa intruksi ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prosesor
pipeline.
·
Kinerja prosesor di pipeline jauh lebih sulit
untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang
berbeda.
·
Karena beberapa instruksi diproses secara
bersamaan ada kemungkinan instruksi tersebut sama-sama memerlukan resource yang
sama, sehingga diperlukan adanya pengaturan yang tepat agar proses tetap
berjalan dengan benar.
·
Sedangkan ketergantungan terhadap data, bisa
muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang
sebelumnya.
·
Kasus Jump, juga perlu perhatian, karena
ketika sebuah instruksi meminta untuk melompat ke suatu lokasi memori tertentu,
akan terjadi perubahan program counter, sedangkan instruksi yang sedang berada
dalam salah satu tahap proses yang berikutnya mungkin tidak mengharapkan
terjadinya perubahan program counter.
Sumber
