ORGANISASI & ARSITEKTUR KOMPUTER
PERTEMUAN KE-10
RISC
TIK:
Major Advances in
Computers(1)
The family concept
- IBM System/360 1964
- DEC PDP-8
- Separates architecture from implementation
- Microporgrammed control unit
- Idea by Wilkes 1951
- Produced by IBM S/360 1964
- Cache memory
- IBM S/360 model 85 1969
Major Advances in
Computers(2)
- Solid State RAM
- (See memory notes)
- Microprocessors
- Intel 4004 1971
- Pipelining
- Introduces parallelism into fetch execute cycle
- Multiple processors
The Next Step - RISC
- Reduced Instruction Set Computer
- Key features
- Large number of general purpose registers
- or use of compiler technology to optimize register use
- Limited and simple instruction set
- Emphasis on optimising the instruction pipeline
Driving force for CISC
- Software costs far exceed hardware costs
- Increasingly complex high level languages
- Semantic gap
- Leads to:
- Large instruction sets
- More addressing modes
- Hardware implementations of HLL statements
- e.g. CASE (switch) on VAX
Intention of CISC
- Ease compiler writing
- Improve execution efficiency
- Complex operations in microcode
- Support more complex HLLs
Execution Characteristics
- Operations performed
- Operands used
- Execution sequencing
- Studies have been done based on programs written
in HLLs
- Dynamic studies are measured during the execution
of the program
Operations
- Assignments
- Movement of data
- Conditional statements (IF, LOOP)
- Sequence control
- Procedure call-return is very time consuming
- Some HLL instruction lead to many machine code
operations
Procedure Calls
- Very time consuming
- Depends on number of parameters passed
- Depends on level of nesting
- Most programs do not do a lot of calls followed by
lots of returns
- Most variables are local
- (c.f. locality of reference)
Implications
- Best support is given by optimising most used and
most time consuming features
- Large number of registers
- Operand referencing
- Careful design of pipelines
- Branch prediction etc.
- Simplified (reduced) instruction set
Large Register File
- Software solution
- Require compiler to allocate registers
- Allocate based on most used variables in a given time
- Requires sophisticated program analysis
- Hardware solution
- Have more registers
- Thus more variables will be in registers
Sejarah
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.
Definisi
RISC, yang jika diterjemahkan berarti "Komputasi Kumpulan 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 vektor. Selain digunakan dalam komputer vektor, desain ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor Intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Corporation, Alpha AXP dari DEC, R4x00 dari 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.
Selain RISC, desain Central Processing Unit yang lain adalah CISC (Complex Instruction Set Computing), yang jika diterjemahkan ke dalam Bahasa Indonesia berarti Komputasi Kumpulan Instruksi yang kompleks atau rumit.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar