Deskripsi informal sederhana dari computer RISC,SRC

Deskripsi informal sederhana dari computer RISC,SRC
Pada bab ini akan dijelaskan informal deskripsi dari RISC,dan di bab berikutnya akan dijelaskan secara deskripsi secara formal.
Register dan struktur memory

31
0

7 0

R0
32 32-bit general purpose

232
byte of main memory
0

R3

.



.

PC

.





IR


232-1






SRC CPU


Main memory


Gambar 1
Gambar ini adalah model dari mesin SRC.ini daftar gambaran umum mesin dengan 32 general purpose, 32-bit register, PC(Program Counter) dan IR(Intruksi Register).data di organisasikan berdasarkan byte-byte array,dan hanya word 32-bit yang bisa di ambil,diproses atau disimpan pada main memory.memory melakukan akses dengan model yang telah diuraikan diatas.word di address A digambarkan sebagai 4 byte didalam alamat dan 3 alamat sisanya.
Format intruksi
Dalam gambar berikut ini menampilkan 23 intruksi di 8 format yang berbeda.
Intruksi format
Example
1.ld,st,la,addi,andi,ori

31 27
26 22
21 17
16 0
Op
ra
rb
cs2


ld r3,A
ld r3,a(r5)
addi r2,r4,1
(R[3]=M[A])
(R[3]=M[R[A]+4])
(R[2]=R[A]+1)
2. ldr,str,lar

31 27
26 22
21
0
Op
ra
cs2


ldr r5,8
lar r6,45
(R[5]=M[PC+8])
(R[6]=PC+45)



3.neg,not


31 27
26 22
21 17
16
0
Op
ra
unused
rc
unused


neg r7,r9
(R[7]=-R[9])
4.br

31 27
26 22
21 17
16
11
2 0
Op
unused
rb
rc
(c3) unused
Cond


brzr r4,r0

(branch to R[4] if R[0] == 0 )
5.brl

31 27
26 22
21 17
16
11
2 0
Op
ra
rb
rc
(c3) unused
Cond


Brlnz r6,r4,r0
(R[6]=PC:branch to R[4] if R[0] =! 0)

6.add,sub,and,or


31 27
26 22
21 17
16
11 0
Op
ra
rb
rc
unused


add r0,r2,r4(R[0]=R[2]+R[4])
7.shr,shra,shl,shc

7a)
31 27
26 22
21 17

4 0
Op
ra
rb
(c3)unused
Count

7b)
31 27
26 22
21 17
16 12

4 0
Op
ra
rb
rc
(c3) unused
00000





shr r0,r1,r4



shl r2,r4,r6



(R[0]=R[1] shifted right by 4 bits


(R[2]=R[4] shifted left by count in R[6])
8. nop,stop
31 27
26 0
Op
Unused


stop


èLoad And Store instruksi: terdapat 4 instruksi load untuk memindahkan data dari memory ke prosesor. àld, ldr, la dan lar. Dan terdapat 2 instruksi store untuk memindahkan data dari prosesor ke memory. àst, str
èBranch instruksi: terdapat 2 branch instruksi yaitu br dan brl, ini membiarkan branch dalam keadaan unconditional dan conditional ke alamat yang telah dispesifikasikan dalam register. Kondisi branch akan dicoba dalam kondisi ketika register= 0, =! 0, >= 0, atau <> adalah M[40]<7..0>#M[41]<7..0>#M[42]<7..0> #M[40]<7..0>.
Dari definisi memori untuk SRC, merupakan peristiwa yang alamat memori akan memerlukan 32 bit. Karena register instruksi hanya mempunyai 32 bits, itu tidak akan mungkin dari intruction untuk berisi alamat memori penuh beserta satu sandi operasi. Daftar dan penghitung program, bersifat cukup panjang untuk berisi suatu alamat memori.
Bentuk yang berbeda pada bagian-bagian dari daftar mempunyai tujuan khusus di mana suatu nama yang terpisah bermanfaat. Pendaftaran bentuk memberi perubahan pada bagian daftar-daftar atau expresi kombinasi dari bagian daftar-daftar. Yang berbeda pada bagian-bagian dari register instruksi itu terutama penting sekali di dalam menginterpretasikan arti dari satu instruksi.
Intruction format
Op(4…0) := IR(31..27); operation code field
ra(4..0) :=IR(26..22); target register field
rb(4..0) :=IR(21..17); operand, address index, or branch target register
rc(4..0) :=IR(16..21); second operation, condition test, or shift count register
c1(21..0):=IR(21..0); long displacement field
c2(16..0):=IR(16..0); short displacement field
c3(11..0):=IR(11..0); count or modifier field

Karena field tumpang-tindih yang dengan isi yang berbeda, suatu bit yang diberi mungkin mempunyai beberapa nama dengan maksud maupum arti yang sesuai, tergantung pada instruksi. Sebagai contoh, beberapa instruksi menggunakan op, ra, dan c1 field dimana order atau pesanan menggunakan op, ra,rb,rc,and c3, ketika ditunjukan sebelumnya di dalam.
Kalkulasi-kalkulasi alamat efektif sebagian dari bentuk-bentuk yang paling penting untuk menyebut ungkapan-ungkapan dari fields daftar daripada hanya mengganti nama bit karena diantaranya digunakan untuk menghitung alamat efektif memori untuk mengisi atau menyimpan. Alamat efektif dapat merupakan absolut atau sehubungan dengan pc .

èeffective address (displacement)
Disp <31..0> := ((rb=0)àc2(16..0) [sign extend] Displacement mode
(rb=!0 àR[rb]+c2<16..0> {sign extend, 2’s complement})

Cataatan bahwa definisi ini tidak katakan R[0] itu identik dengan kosong. Itu hanya mengatakan bahwa ketika R[0] terpilih sebagai daftar di kalkulasi disp yang field c2 sendiri harus diambil sebagai pengganti.
Simbol à adalah satu sisipan dari jika - lalu. Yang tidak memiliki konsep dari selain itu didalamnya. Jika dua kondisi-kondisi pada sisi kiri berbeda à tanda-tanda bersifat benar, kedua-dua sisi kanan akan dievaluasi. Di dalam kasus di atas, kedua kondisi-kondisi adalah lepas, maka hanya akan ada jawaban benar. Catat bahwa sisi kanan dari à adalah nilai-nilai dan bukan operasi, sehingga ungkapan-ungkapan adalah suatu definisi yang bersyarat nilai disp. à simbol digunakan sebagai ganti notasi jika - lalu oleh karena perbedaan ini. Walaupun beberapa bahasa pemrograman menggunakan gagasan untuk nilai-nilai bersyarat, itu lebih sering kali dilihat pada matematika. sebagai contoh nilai mutlak dapat digambarkan sebagai berikut:
x:= ((x<0)>=0)àx):
Di dalam penggambaran suatu sisi hal yang ditinggalkan lebih panjang dalam kaitan dengan menggunakan istilah short right hand side, atau di dalam menambahkan dua fields dengan panjangnya yang berbeda, perlu menetapkan batasan betapa pendek jadi luas dan apa yang akan dilakukan bila suatu jumlahan bahwa ternyata terlalu panjang. Ini tercapai oleh modifier-modifier yang terdapat di tanda kurung – tanda kurung, { },setelah operasi.
Penafsiran bahasa english dari gaya penggantian ini tunjuk di SRC oleh karena itu dibentuk dengan menambahkan isi-isi dari suatu daftar yang terpilih kepada area- area penggantian dari instruksi kecuali jika daftar ditetapkan adalah R[0], di kasus kosong ditambahkan kepada arae penggantian lagi. Kembali menekankan pembedaan antara (rb=0) dan (R[rb]=0). Pertama adalah suatu perbandingan dari nomor daftar kepada daftar kosong. Yang kedua adalah perbandingan dari isi-isi daftar kepada daftar kosong. Dengan begitu, meski R[0] adalah satu daftar yang biasa yang tidak digunakan di dalam menghitung alamat-alamat. sebagai gantinya, nomor nya bisa menunjukkan satu didasarkan hanya di konstan pengganti di dalam instruksi. Hal ini selamatkan oleh suatu mode pengalamatan yang khusus atau untuk selamanya nol daftar untuk model alamat yang langsung, Di mana satu alamat ditetapkan secara langsung serta konstan di dalam instruksi.

Effective Address ( Relative)
Rel<31..0>:= PC<31..0> + c1<21..0>{sign extend, 2’s comp.}: Relative addressing mode
Penafsiran Instruksi dan mengambil pelaksanakan siklus

Sejauh ini kita sudah menangani definisi statis unsur-unsur ruang baik penyimpanan dan bentuk. Kita mengetahui jangkauan tindakan bagian dari mesin. Tindakan bahwa terjadi untuk setiap instruksi sebelum instruksi yang spesifik; selalu dikodekan dan dikenal sebagai penafsiran intruction. Penafsiran instruksi melaksanakan berulang-kali sepanjang mesin itu diputar tentang. Di dalam uraian RTN yang berikut siklus ambil itu digambarkan sebagai interval waktu selama yang mana instruksi diambil dan dari kenaikan PC.
Instruction interpretation
instruction_interpretation:=(
-Run^strt à Run ß 1; instruction_interpretation):
Run à (IR ß M [PC]: PC ß PC + 4; instruction_execution) );

Perpindahan daftar-daftar ditandai oleh panah tugas ß. Sisi sebelah kiri dari operator ini harus mewakili yaitu menunjukkan suatu unsur ruang simpan ke dalam nilai dari ungkapan pada sisi kanan dapat ditempatkan.

COBA BEDAIN PROCESSOR SINGLE DAN MULTICORE

Dulu, penambahan kecepatan prosesor memang kelihatan gencar sekali, sejak jaman MHz tiba-tiba masuk ke GHz dan lompatnya cukup jauh. Namun akhirnya pembuat chip terbentur pada masalah teknis, dimana mempercepat GHz saja menjadi tidak sebanding dengan masalah yang dihasilkan (panas, voltase, RF noise, dlsb). Jadi, pembuat chip harus menggunakan cara lain.

Dari case study
http://www.intel.com/design/embedded/casestudies/313480.htm
disebutkan bahwa dengan menggunakan multi processor di dalam satu kepingan (multi core) akan menambah kemampuan kerja tanpa mengubah kecepatan dan tanpa membutuhkan listrik yang lebih banyak.

Jadi, intinya, kecepatan boleh sama (GHz) namun kalau yang bekerja lebih dari satu, tentu saja hal yang bisa dikerjakan akan lebih banyak juga.

Anggap saja Hz disini adalah kemampuan proses 1 bit per detik. Dengan prosesor 1GHz, bisa dianggap bahwa prosesor bisa memproses sebanyak 1Gbit dalam satu detik. Apabila prosesornya ada dua, masing-masing 1GHz, maka dua prosesor itu akan bisa memproses masing-masing 1Gbit, dengan total 2Gbit. Hitungan mudah bukan? Tapi tentu saja dalam kenyataannya tidak semudah itu, dan hasil kerja belum tentu sampai 2x nya, mungkin hanya 1,5x nya, tapi tetap saja 2 processor lebih baik dari 1 processor.

Maka, efisiensi energi dengan menggunakan multi prosesor (multi core) bisa mencapai 50%. Kalau dulu, multi procesor itu benar-benar memasang 2 buah CPU dalam motherboard, masing-masing membutuhkan daya listrik tersendiri, maka dengan multi core itu hanya memasang 1 buah CPU dalam motherboard. Hemat 50% kan?

Kalau dilihat seperti pada jajaran produk Intel, antara QuadCore, DualCore dan SingleCore nampak menggunakan Arsitektur yang sama (bahkan lebih kecil) dengan kecepatan FSB yang sama (walau ada yang lebih kecil), namun ditambah dengan L2 Cache yang makin besar, dlsb maka QuadCore otomatis lebih mampu bekerja lebih banyak, dengan menggunakan daya energi yang sama dengan yang lain.

Kalau penambahan kecepatan, sepertinya tidak bisa dibandingkan secara langsung antara multi core dengan single core. Misalnya DualCore 1GHz tidak bisa dibandingkan setara dengan SingleCore 2GHz atau bahkan SingleCore 1,5GHz, karena kecepatan maksimum masing-masing Core di DualCore tersebut hanya 1GHz (jadi bukan 1GHz x 2 = 2GHz). Untuk pemakaian single-task (hanya satu proses yang berjalan), tentu saja DualCore 1GHz itu sama saja dengan SingleCore 1GHz. Namun, dengan maraknya penggunakan OS yang multi-task (Windows XP/Vista, Linux), maka semakin terasa penggunaan DualCore nya, dan semakin 'mulus' dipakainya.

http://gitudeh.com/ AlasanDualCore.htm

Yang harus anda tau tentang processor 16 bit 32 bit dan 64 bit

Di dunia saat ini telah dikenal berbagai macam tipe prosesor berdasarkan kapasitas tampungannya (bit), yakni processor 16 bit,32 bit dan yg baru saat ini 64 bit. Maksud baru disini ditujukan buat komputer kelas PC Desktop bukan Server loh.nah dari berbagi macam jenis processor tersebut di atas apa perbedaannya ?

perbedaan terletak pada kapasitas atau daya tampung (bit) nya, misalnya 16 bit memiliki daya tampung hanya sebesar 16 bit, atau hanya mampu diisi dengan nilai sebesar 65.534 tidak lebih, kalau lebih maka jadinya negatif atau -1. Kok bisa? Nah tentang itu akan dijelaskan di lesson selanjutnya, sabar aja ok?. Lalu pada processor 32 bit maximal daya tampungnya lebih besar dibandiingkan dengan 16 bit, yaitu sebesar 4.294.967.294, dan terakhir processor 64 bit memiliki daya tampung yang tentu lebih besar dari 32 bit, yaitu sebesar 18.446.744.073.709.551.614, wuih besar ya. Nah itulah mengapa komputer dengan bit lebih besar larinya lebih kencang. Kenapa? Logikanya begini:

Cepat atau tidaknya suatu komputer itu tergantung dengan seberapa cepat processor dalam memproses instruksi, lebih cepat prosesnya maka lebih cepat pula larinya, nah bagaimana agar processor bisa memproses dengan cepat? Perbesarlah tampungannya. Hal ini sama dengan apabila anda disuruh membawa 10 ton beras menggunakan 1 becak dengan menggunakan 1 truk, lebih cepat selesai yang mana pekerjaannya? Yang pakai becak atau truk? Tentu saja truk, karena daya muatnya yang lebih besar dibandingkan becak. CLear?

http://auto-computer.blogspot.com/2007/09/pengenalan-jenis-jenis-processor.html

PROSESSOR 1.6 Hz dan RAM 512 Mb dengan PC 5400.

Maksudnya adalah Processor dengan kecepatan 1.6Ghz dengan bus 100Mhz, artinya processor bekerja pada kecepatan 16X100Mhz akan menghasilkan kecepatan processor 1600Mhz atau 1.6GHz.processor akan menjalankan program program yang disimpan didalam memory utama.


RAM 512 Mb ukuran dari memory ditunjukan dengan satuan byte yaitu 512 Mb pada umumnya 1 byte memory terdiri dari 8-32 bit (binary digit),yaitu banyaknya digit biner yang mampu disimpan dalam satu kotak memori.PC 5400 adalah PC (Program Counter) Berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori 5400 menandakan Kecepatan bus (clock speed) dari memori berkisar pada frekwensi 5400 Mhz disebut dengan memori PC 5400.