Perbedaan RISC dan CISC
Sudah sering kita mendengar debat yang cukup menarik antara
komputer personal IBM dan kompatibelnya yang berlabel Intel Inside dengan
komputer Apple yang berlabel PowerPC. Perbedaan utama antara kedua komputer itu
ada pada tipe prosesor yang digunakannya. Prosesor PowerPC dari Motorola yang
menjadi otak utama komputer Apple Macintosh dipercaya sebagai prosesor RISC,
sedangkan Pentium buatan Intel diyakini sebagai prosesor CISC. Kenyataannya
komputer personal yang berbasis Intel Pentium saat ini adalah komputer personal
yang paling banyak populasinya. Tetapi tidak bisa pungkiri juga bahwa komputer
yang berbasis RISC seperti Macintosh, SUN adalah komputer yang handal dengan
sistem pipelining, superscalar, operasi floating point dan sebagainya. Apakah
memang RISC lebih lebih baik dari CISC atau sebaliknya. Tetapi tahukah kita
dimana sebenarnya letak perbedaan itu. Apakah prosesor dengan instruksi yang
lebih sedikit akan lebih baik dari prosesor yang instruksinya kompleks dan
lengkap. Apakah memang perbedaan prosesor itu hanya dari banyak atau tidaknya
instruksi saja. Bukankah jumlah instruksi tidak berhubungan dengan ke-handal-an
suatu prosesor. Pertanyaan-pertanyaan ini yang hendak dijawab melalui tulisan
berikut.
Dari segi kecepatannya, Reduced Instruction Set Computer (RISC) lebih
cepat dibandingkan dengan Complex Instruction Set Computer (CISC).
Ini dikarenakan selain instruksi-instruksi pada RISC lebih mudah untuk
diproses, RISC menyederhanakan instruksi . Jumlah instruksi yang dimiliki oleh
prosesor RISC kebanyakan berjumlah puluhan (±30-70). Contoh: COP8 buatan
National Semiconductor memiliki 58 instruksi.
Sedangkan untuk prosesor
CISC jumlahnya sudah dalam ratusan (±100 atau lebih). CISC dirancang
untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan
yang diberikan (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit). Konsep CISC menjadikan
mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan, tetapi konsep ini menyulitkan
dalam penyusunan kompiler bahasa pemrograman tingkat tinggi.
Dalam CISC banyak
terdapat perintah bahasa mesin. Eksekusi Instruksi RISC
Waktu eksekusi dapat dirumuskan dengan:
Waktu eksekusi dapat dirumuskan dengan:
Waktu eksekusi = N x S x
T
Dengan: N
adalah jumlah perintah.
S adalah jumlah rata-rata langkah per
perintah.
T adalah waktu yang diperlukan untuk
melaksanakan satu langkah.
· Kecepatan
eksekusi dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai dari ketiga varisbel di
atas.
· Arsitektur
CISC berusaha menurunkan nilai N (jumlah perintah), sedangkan
· Arsitektur
RISC berusaha menurunkan nilai S dan T.
· Proses pipeline dapat digunakan untuk
membuat nilai efektif S mendekati 1 (satu) artinya komputer menyelesaikan satu
perintah dalam satu siklus waktu CPU.
· Nilai
T dapat diturunkan dengan merancang perintah yang sederhana.
A. CISC
( Complex Instruction Set Computing )
Complex Instruction Set
Computer (CISC) adalah sebuah arsitektur dari set instruksi dimana setiap
instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan
dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya
sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Tujuan utama dari arsitektur CISC
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. Saat dijalankan, instruksi
akan membaca dua nilai dan menyimpannya ke 2 register yag berbeda, melakukan
perkalian operan di unit eksekusi dan kemudian mengambalikan lagi hasilnya ke
register yang benar.
Karakteristik CISC yg
"sarat informasi" ini memberikan keuntungan di mana ukuran
program-program yang dihasilkan akan menjadi relatif lebih kecil, dan
penggunaan memory akan semakin berkurang. Karena CISC inilah biaya pembuatan
komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi jauh lebih hemat. Memang setelah itu
banyak desain yang memberikan hasil yang lebih baik dengan biaya yang lebih
rendah, dan juga mengakibatkan pemrograman level tinggi menjadi lebih
sederhana, tetapi pada kenyataannya tidaklah selalu demikian.
Contoh-contoh prosesor
CISC adalah : System/360, VAX, PDP-11, varian Motorola 68000 , dan CPU AMD dan
Intel x86.
1. Karakteristik
CISC
Sarat informasi
memberikan keuntungan di mana ukuran program-program yang dihasilkan
akan menjadi relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang.
Karena CISC inilah biaya pembuatan komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi
jauh lebih hemat
Dimaksudkan untuk
meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan
pekerjaan yang diberikan. (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit)
Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan.
2. Ciri-ciri
· Jumlah
instruksi banyak.
· Banyak
terdapat perintah bahasa mesin.
· Instruksi
lebih kompleks.
· Pengaplikasian
CISC yaitu pada AMD dan Intel.
B. RISC (Reduced
Instruction Set Computer)
RISC Reduced Instruction
Set Computingatau "Komputasi set instruksi yang disederhanakan. Merupakan
sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan
instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Biasanya
digunakan pada komputer berkinerja tinggi seperti komputer vektor.
Bahasa pemprograman
memungkinkan programmer dapat mengekspresikan algoritma lebih singkat, lebih
memperhatikan rincian, dan mendukung penggunaan pemprograman terstruktur,
tetapi ternyata muncul masalah lain yaitu semantic gap, yaitu perbedaan antara
operasi-operasi yang disediakan oleh HLL dengan yang disediakan oleh arsitektur
komputer, ini ditandai dengan ketidakefisienan eksekusi, program mesin yang
berukuran besar,dan kompleksitas kompiler. Pengaplikasian RISC yaitu
pada CPU Apple
Set-set instruksi yang
kompleks tersebut dimaksudkan untuk :
1. Memudahkan pekerjaan
kompiler
2. Meningkatkan
efisiensie ksekusi, karena operasi yang kompleks dapat diimplementasikan
didalam mikrokode.
3. Memberikan dukungan
bagi HLL yang lebih kompleks dan canggih.
1. Sejarah
RISC
Proyek RISC
pertama dibuat oleh IBM, stanford dan UC –Berkeley pada akhir tahun 70 dan awal
tahun 80an. IBM 801, Stanford MIPS, dan Barkeley RISC 1 dan 2 dibuat dengan
konsep yang sama sehingga dikenal sebagai RISC.
2. RISC
mempunyai karakteristik :
· one
cycle execution time : satu putaran eksekusi. Prosessor RISC
mempunyai CPI (clock per instruction) atau waktu per instruksi untuk setiap
putaran. Hal ini dimaksud untuk mengoptimalkan setiap instruksi pada CPU.
· pipelining:adalah
sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara
simultan.Sehingga proses instruksi lebih efiisien.
· large
number of registers: Jumlah register yang sangat banyak. RISC di Desain
dimaksudkan untuk dapat menampung jumlah register yang sangat banyak untuk
mengantisipasi agar tidak terjadi interaksi yang berlebih dengan memory.
3. Ciri-ciri
· Instruksi
berukuran tunggal.
· Ukuran yang umum
adalah 4 byte.
· Jumlah
pengalamatan data sedikit.
· Tidak
terdapat pengalamatan tak langsung.
· Tidak
terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi
aritmatika.
· Tidak
terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi.
· Tidak
mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.
· Jumlah
maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah
instruksi.
C. Perbandingan
antara RISC dengan CISC
Cara sederhana untuk
melihat kekurangan dan kelebihan dari CISC dan RISC adalah dengan
membandingkannya secara langsung. Pada tahap perbandingan ini dicoba dengan
menghitung perkalian dua bilangan dalam memori. Memori tersebut terbagi menjadi
beberapa lokasi yang diberi nomor 1(baris): 1 (kolom) hingga 6:4. Unit eksekusi
bertanggung-jawab untuk semua operasi komputasi. Namun, unit eksekusi hanya
beroperasi untuk data yang sudah disimpan kedalam salah satu dari 6 register
(A, B, C, D, Eatau F). Misalnya, kita akan melakukan perkalian (product) dua
angka, satu di simpan di lokasi 2:3 sedangkan lainnya di lokasi 5:2, kemudian
hasil perkalian tersebut dikembalikan lagi kelokasi 2:3.
1. Menggunakan
Pendekatan RISC
Prosesor RISC 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 kedalam 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 kememori. Berikut ini adalah urutan instruksi yang harus
dieksekusi agar yang terjadi sama dengan instruksi “MULT” pada prosesor RISC
(dalam 4 baris bahasa mesin):
· LOAD A, 2:3
· LOAD B, 5:2
· PROD A, B
· STORE 2:3,
A
2. Menggunakan
Pendekatan CISC
Tujuan utama dari
arsitektur CISC 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.
Sebuah prosesor CISC
sudah dilengkapi dengan sebuah instruksi khusus, yang diberi nama MULT.
Saat dijalankan, instruksi akan membaca dua nilai dan menyimpannya ke 2
register yang berbeda, melakukan perkalian operan di unit eksekusi dan kemudian
mengambalikan lagi hasilnya ke register yang benar. Jadi instruksi-nya cukup
satu saja.
· MULT 2:3, 5:2
D. Perbedaan RISC
dengan CISC dilihat dari segi instruksinya :
1. RISC ( Reduced Instruction Set Computer ).
· Menekankan pada perangkat
lunak, dengan sedikit transistor.
· Instruksi sederhana bahkan
single.
· Load / Store atau memory ke
memory bekerja terpisah.
· Ukuran kode besar dan
kecapatan lebih tinggi.
· Transistor didalamnya lebih
untuk meregister memori.
2. CISC ( Complex Instruction Set Computer ).
· Lebih menekankan pada
perangkat keras, sesuai dengan takdirnya untuk pragramer.
· Memiliki instruksi komplek.
Load / Store atau Memori ke Memori bekerjasama.
· Memiliki ukuran kode yang
kecil dan kecepatan yang rendah.
· Transistor di dalamnya
digunakan untuk menyimpan instruksi – instruksi bersifat komplek.
Contoh-contoh RISC dan
CISC:
RISC :
1. Komputer vektor
2. Mikroprosesor Intel
960
3. Itanium (IA64) dari
Intel Corporation
4. Power PC dari
International Business Machine, dll.
CISC :
1. Prosesor system/360
2. Prosesor VAX
3. Prosesor PDP-11
4. CPU AMD
5. Intel x86, dll.
Kesimpulan
CISC Complex Instruction
Set Computer sedangkan RISC merupakan kepanjangan dari Reduced Instruction Set
Computer. Chip RISC dibangun mulai pertengahan tahun 1980 sebagai pengganti
chip CISC. Pada dasarnya karakteristik CISC yg "sarat informasi"
memberikan keuntungan di mana ukuran program-program yang dihasilkan akan
menjadi relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang. Hal
inilah yang menyebabkan komputer-komputer pada saat itu memiliki harga yang
murah.
Filosofi RISC berada
dalam tidak satu pun chip yang menggunakan bahasa instruksi assembly yang
complex, seperti yang digunakan di CISC. Untuk itulah, instruksi yang simple
dan lebih cepat akan lebih baik daripada besar, complex dan lambat seperti
CISC. Keuntungan RISC lainnya karena adanya instruksi yang simple, maka chip
RISC hanya memiliki beberapa transistor, yang akan membuat RISC mudah didesain
dan murah untuk diproduksi untuk menulis compiler yang powerful. RISC
memberikan kemudahan di hardware, namun lebih kompleks di software.
DAFTAR PUSTAKA
http://rachmatsn.blogspot.com/2013/05/cisc-dan-risc-pada-saat-iniada-dua.html
https://www.google.com
0 komentar:
Posting Komentar