Rabu, 30 Januari 2013

Pipelining dan Prosesor Paralel


Artikel 1 (Pipelining dan RISC)
1. PIPELINING
Pipelining adalah teknik pemecahan satu pekerjaan/ tugas menjadi beberapa subtugas,dan mengeksekusi sub-tugas tersebut secara bersamaan/ paralel dalam unit-unit multi hardware atau segmen-segmen
-          Tujuan yg ingin dicapai dlm pipeline adalah untuk meningkatkanthroughput. (the number of instructions complete per unit of time - but it is not reduce the execution time of an individual instruction)
-          Waktu yg digunakan untuk eksekusi setiap tugas sama dengan waktu yg digunakan untuk satu eksekusi nonpipeline.
-          Tetapi karena eksekusi tugas yg berurutan dilakukan secara bersamaan, maka jumlah tugas yg dapat dieksekusi dlm suatu waktu yg disediakan lebih tinggi
-          Hardware pipeline menyediakan throughput yang lebih baik dibandingkan dgn hardware non-pipeline.

2. Prosessor Vector Pipelining
1. Berkurangnya kontensi memori karena adanya akses memori yang lebih sedikit
2. Berkurangnya pendekodean instruksi
3. Tingkah lakunya bias diramalkan, hal ini khususnya penting bagi:
-       Pengindeksan implicit dan akses memori
-       Pencabangan implicit
-       Terdapat berbagai macam instruksi pada register to register
Siklus Instruksi memiliki 2 Fase:
1. I : Instruction Fetch (Pengambilan Instruksi)
2. E : Execute (Melakukan operasi ALU dengan register input dan output)
Operasi Load danStore memiliki3 Fase:
1. I : Instruction Fetch
2. E : Execute (Menghitung alamat memori)
3. D : Memory (Operasi register ke memori atau memori ke register)

3. RISC (Reduced Istructioon Set Computer)
RISC adalah komputasi kumpulan instruksi yang disederhanakan. RISC 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, desainini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapamikroprosesor Intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Corporation, Alpha AXP dari DEC, R4x00dari 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.
Pada arsitektur RISC : Set instruksi yang terbatas dan sederhana Register general purpose yang berjumlah banyak, atau penggunaanteknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian registernya. Konsep arsitektur RISC banyak menerapkan proses eksekusi pipeline. Meskipun jumlah perintah tunggal yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan yang diberikan mungkin lebih besar, eksekusi secara pipeline memerlukan waktu yang lebih singkat daripada waktu untuk melakukan pekerjaan yang sama dengan menggunakan perintah yang lebih rumit.Mesin RISC memerlukan memori yang lebih besar untuk mengakomodasi program yang lebih besar. IBM 801 adalah prosesor komersial pertama yang menggunakan pendekatan RISC.

KARAKTERISTIK RISC
-       Satu instruksi pers iklus
-       Operasi register to register
-       Mode pengalamatan yang sederhana
-       Format instruksi yang sederhana
-       Desain hardwired (tanpamicrocode)
-       Format instruksi yang fix
-       Proses compile yang cepat


Artikel 2 (Prosesor Paralel)

1. Prosesor paralel

- Sebuah komputer yang memiliki lebih darisatu central processing unit, komputer ini digunakan untuk parallel processing.
- Suatu sitem prosesor dengan banyakperhitungan yag dilakukan secarabersamaan agar prosesor dapatmempunyai kinerja tinggi.

Klasifikasi Arsitektural
- Klasifikasi Flynn
- Klasifikasi Feng
- Klasifikasi Händler

KLASIFIKASI FLYNN
- Klasifikasi sistem komputer yang didasarkanpada penggandaan alur instruksi dan alurdata diperkenalkan oleh Michael J. Flynn
- Alur instruksi (instruction stream) adalahurutan instruksi yang dilaksanakan olehmesin
- Alur data adalah urutan data yang dipanggiloleh alur instruksi
- Instruksi didecode (diartikan) oleh ControlUnit
- Alur data mengalir dua arah antara prosesordan memori

4 kategori sistem komputer dalamklasifikasi Flynnklasifikasi Flynn
1.Single Instruction stream – Single Datastream (SISD)
2.Single Instruction stream – Multiple Datastream (SIMD)
3.Multiple Instruction stream – Single Datastream (MISD)
4.Multiple Instruction stream – MultipleData stream (MIMD)Sistem Komputer kategori

2. Mesin SIMD
- Beberapa Processor Unit (ProcessingElement) disupervisi oleh Control Unityang sama
- Semua Processing Element menerimainstruksi yang sama dari control unit tetapi mengeksekusi data yang berbeda dari alurdata yang berbeda pula
- Subsistem memori berisi modul-modulmemori
- Processor vektor dan processor arraytermasuk dalam kategori ini

3. Mesin MIMD
- Sejumlah prosesor secara simultanmengeksekusi rangkaian instruksi yangberbeda pada kumpulan data yangberbeda pula
- MIMD dapat berupa multiprosesor denganmemori yang dapat digunakan bersama(shared memory) atau multikomputerdengan memori yang terdistribusi.

Kesimpulan
> Multiprosesor : MIMD dengan memori yang dapatdigunakan bersama, semua prosesornya memilikiakses ke pool memori utama
> Multikomputer : MIMD dengan memori terdistribusi,setiap prosesornya memiliki memori khusus sendiri
> Motivasi pembuatan organisasi multikomputer adalahuntuk mengatasi keterbatasan skala multiprosesor
> Karena prosesor-prosesor multikomputer harusberkomunikasi, maka elemen penting perancanganmultikomputer adalah jaringan interkoneksi yangharus dapat beroperasi seefisien mungkin

4. Arsitektur Pengganti
Dalam bidang teknik komputer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktur pengoperasian dasar dalam komputer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dan deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain. implementasi perencanaan dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.

Reference :

1 komentar:

  1. You made some fine points there. I did a search on the subject and found a good number of persons will go along with your blog.
    sewer repair Mexico

    BalasHapus