Struktur CPU

Nama:  Rahmad Saputra
NPM  :  0735 1411 011
Kelas  :  3 IF1

1.     Jelaskan struktur detail dari kompuer IAS??

2.    Jelaskan metode untuk mengatasi perbedaan perkembangan antara Processor dengan
      komponen komputer lainnya?

3.     Jelaskan perbedaan utama teknologi CISC dan RIS ?

Jawaban

1.     Komputer IAS pada tahun 1946 didesain oleh Von Neumann bersama koleganya dengan konsep pemrograman yang kemudian disebut dengan IAS Computer (Computer of Institute for Advanced Studies) karena dikembangkan di Computer of Institute for Advanced Studies.

Secara umum, struktur dari komputer IAS adalah sebagai berikut:

1. Memori utama, untuk menyimpan data dan intruksi.

     2. Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner

   3.Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam    memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut

     4. I/0, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar

Gambar 1. Struktur Umum Komputer IAS

Struktur Umum Komputer IAS 

Secara detail Komputer IAS memiliki 1000 lokasi penyimpanan x 40 bit words,

dengan rincian: 

• Binary number 

• 2 x 20 bit instructions

  

Dengan format memori sebagai berikut :  

             

Gambar 2. Format Memori Struktur Komputer IAS

 

Gambar 3. Struktur Detail Komputer IASALU-IAS(Computer of Institute for Advanced Studies)

1.     Memory  Buffer  Register  (MBR), berisi  sebuah  word  yang  akan       disimpan  di  dalam  memori  atau digunakan  untuk  menerima  word dari memori.

2.     Memory  Address  Register  (MAR), untuk  menentukan  alamat  word  di memori  untuk  dituliskan  dari  MBR atau dibaca oleh MBR.

3.   Instruction  Register  (IR),  berisi instruksi  8  bit  kode  operasi  yang akan dieksekusi.

4.  Instruction  Buffer  Register  (IBR), digunakan  untuk  penyimpanan sementara  instruksi  sebelah  kanan word di dalam memori.

5.    Program Counter (PC), berisi alamat pasangan  instruksi  berikutnya  yang akan diambil dari memori.

6.     Accumulator  (AC)  dan  Multiplier Quotient  (MQ),  digunakan  untuk penyimpanan  sementar operand dan  hasil  ALU.  Misalnya,  hasil perkalian  2  buah  bilangan  40  bit  adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang  paling  berarti  (most  significant bit)  disimpan  dalam  AC  dan  40  bit lainnya  (least  significant  bit) disimpan dalam MQ.

7.    IAS  beroperasi  secara  berulang membentuk  siklus  instruksi. Komputer  IAS memiliki  21  instruksi, yang  dapat  dikelompokkan  seperti berikut ini :

a.   Data  tranfer,  memindahkan data  di  antara  memori  dengan register  –  register  ALU  atau antara dua register  ALU sendiri.

b.  Unconditional  branch,  perintah- perintah  eksekusi  perca-bangan tanpa syarat tertentu.

c. Conditional  branch,  perintah- perintah  eksekusi  percabangan yang  memerlukan  syarat tertentu  agar  dihasilkan  suatu nilai dari percabangan tersebut.

d.   Arithmetic,  kumpulan  operasi  – operasi yang dibentuk oleh ALU.

e. Address  Modify,  instruksi  – instruksi  yang  memungkinkan pengubahan  alamat  saat  di komputasi  sehingga memungkinkan  fleksibilitas alamat  yang  tinggi  pada program.

2. Metode yang digunakan adalah dengan memilih inti (core) dari processor dan clock speed yang setara dengan komponen komputer lain. Misal, Komputer dengan satu processor atau satu core processor biasanya memiliki dua buah bridge, northbridge dan southbridge. Northbridge mengatur pertukaran data antara processor, VGA Card/graphic card (PCI Express atau AGP) dan memory (RAM), untuk itu disetarakan dengan clock speed pada komponen VGA card dan RAM agar kinerja processor stabil, sedangkan Southbridge mengatur pertukaran data pada I/O device pada perangkat komputer namun tidak terlalu berpengaruh terhadap kinerja. Hal ini akan terlihat pebedaannya ketika komputer dipergunakan untuk akses render video atau game yang membutuhkan speed clock dan graphic yang kuat dibanding hanya untuk memproses aplikasi office. Pada dasarnya metode yang diberlakukan hanya dengan mengidentifikasi processor dari perkembanganya. Setiap perubahannya itu di identifikasi dari segi bentuk dan ukuran serta kinerja dalam pemrosesannya.

3.     CISC (complex instructionset computers ) 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.

RISC (reduced instruction setcomputers) 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.

CISC	RISC
Penekanan pada perangkat keras	Penekanan pada perangkat lunak
Termasuk instruksi kompleks multi-clock	Single-clock, hanya sejumlah kecil instruksi
Memori-ke-memori: “LOAD” dan “STORE” saling bekerjasama	Register ke register: “LOAD” dan “STORE” adalah instruksi2 terpisah
Ukuran kode kecil, kecepatan rendah	Ukuran kode besar, kecepatan (relatif) tinggi
Transistor digunakan untuk menyimpan instruksi2 kompleks	Transistor banyak dipakai untuk register memori