SEKILAS TENTANG REFRENSI DARI CISC, RISC DAN VLSI

1. CISC

Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer (CISC; "Kumpulan instruksi komputasi kompleks") 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. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan RISC.

Sebelum proses RISC didesain untuk pertama kalinya, banyak arsitek komputer mencoba menjembatani celah semantik", yaitu bagaimana cara untuk membuat set-set instruksi untuk mempermudah pemrograman level tinggi dengan menyediakan instruksi "level tinggi" seperti pemanggilan procedure, proses pengulangan dan mode-mode pengalamatan kompleks sehingga struktur data dan akses array dapat dikombinasikan dengan sebuah instruksi. 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.

Contoh-contoh prosesor CISC adalah System/360, VAX, PDP-11, varian Motorola 68000 , dan CPU AMD dan Intel x86.

2. RISC

Sejarah RISC

RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk negeset istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya.

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. 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.

RISC VS CISC

 

RISC (Apple) versus CISC (Intel) adalah topic yang cukup populer ketika diperbincangkan di Net. CISC (sisk-red), merupakan kepanjangan dari Complex Instruction Set Computer. Kebanyakan PC menggunakan CPU berdasarkan arsitektur CISC ini, seperti contoh AMD CPU dan Intel. Chip CISC memiliki jumlah chip yang berbeda dan instruksi yang complex. Filosofi CISC berada di balik hardware yang selalu lebih cepat berkembang dibanding software. Untuk itu, diperlukan set instruksi yang powerful, yang dapat menyediakan programmer, beberapa instruksi assembly dengan program pendek. Pada umumnya, chip CISC berjalan lebih lambat per instruksi dibandingkan RISC, namun menggunakan sedikit instruksi ketimbang RISC.

RISC (risk-red), merupakan kepanjangan dari Reduced Instruction Set Computer. Chip RISC dibangun mulai pertengahan tahun 1980 sebagai pengganti chip CISC. Filosofi RISC berada dalam tidak satu pun chip yang menggunakan bahasa instruksi assembly yang complex, seperti yang digunakan di CISC. Contoh penggunaan chip RISC adalah pada CPU Apple. 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. Pengembang software di RISC harus menulis banyak line untuk task yang sama. Oleh karena itu, desain arsitektur RISC mungkin bukan yang terbaik di masa depan, setelah kemunculan chip CISC yang lebih cepat dan lebih murah. Namun, RISC telah eksis lebih dari 10 tahun dan telah menghantam pasar CISC. Menurut tomax7.com, sekitar 75 persen processor berbasis arsitektur CISC, dan kebanyakan dari mereka adalah standard x86. Namun, sekarang ini chip RISC juga memiliki instruksi yang banyak, hampir sama dengan chip CISC. Sebagai contoh, PowerPC 601 berbasis arsitektur RISC, support lebih banyak instruksi dibandingkan Pentium yang menggunakan chip CISC.

3. VLSI

Sangat-integrasi skala besar (VLSI) adalah proses menciptakan sirkuit terpadu dengan menggabungkan ribuan transistor berbasis sirkuit ke dalam sebuah chip tunggal. VLSI dimulai pada 1970-an ketika kompleks semikonduktor dan komunikasi teknologi yang sedang dikembangkan. Mikroprosesor adalah perangkat VLSI. Istilah ini tidak lagi umum seperti dulu, sebagai chip telah meningkat dalam kompleksitas ke dalam miliaran transistor.

Ikhtisar

Chip semikonduktor pertama diadakan dua transistor masing-masing. Kemajuan selanjutnya ditambahkan transistor semakin banyak, dan, sebagai akibatnya, fungsi lebih individual atau sistem yang diintegrasikan dari waktu ke waktu. Sirkuit terpadu pertama kali diadakan hanya beberapa perangkat, mungkin sebanyak sepuluh dioda, transistor, resistor dan kapasitor, sehingga memungkinkan untuk membuat satu atau lebih gerbang logika pada satu perangkat.Sekarang dikenal secara retrospektif sebagai integrasi skala kecil (SSI), perbaikan dalam teknik menyebabkan perangkat dengan ratusan gerbang logika, yang dikenal sebagai medium-scale integration (MSI). Perbaikan lebih lanjut menyebabkan integrasi skala besar (LSI), yaitu sistem dengan setidaknya seribu gerbang logika. Teknologi saat ini telah bergerak jauh melewati tanda ini dan mikroprosesor saat ini telah banyak jutaan gerbang dan miliaran transistor individu.

Pada suatu waktu, ada upaya untuk nama dan kalibrasi berbagai tingkat integrasi skala besar di atas VLSI. Istilah seperti ultra-large-scale integration (ULSI) digunakan. Tetapi jumlah besar gerbang dan transistor yang tersedia pada perangkat umum telah memberikan diperdebatkan seperti perbedaan halus. Syarat menyarankan lebih besar dari tingkat VLSI integrasi tidak lagi digunakan secara luas. Bahkan VLSI sekarang agak aneh, mengingat asumsi umum bahwa semua mikroprosesor yang VLSI atau lebih baik.

Pada awal 2008, miliar-transistor prosesor yang tersedia secara komersial, sebuah contoh yang Intel Itanium Montecito chip. Hal ini diharapkan menjadi lebih umum sebagai fabrikasi semikonduktor bergerak dari generasi sekarang 65 nm ke proses 45 nm generasi berikutnya (sementara mengalami tantangan baru seperti variasi meningkat di sudut proses). Contoh lain penting adalah seri 280 Nvidia GPU. GPU ini adalah unik dalam fakta bahwa hampir semua dari 1,4 miliar transistor digunakan untuk logika, berbeda dengan Itanium, yang besar jumlah transistor ini sebagian besar disebabkan cache L3 24 MB. 

Desain saat ini, sebagai lawan dari perangkat awal, menggunakan desain otomatisasi yang luas dan sintesis logika otomatis untuk lay out transistor, memungkinkan tingkat kompleksitas yang lebih tinggi dalam fungsi logika yang dihasilkan. Blok logika tertentu kinerja tinggi seperti sel SRAM, bagaimanapun, masih dirancang dengan tangan untuk menjamin efisiensi tertinggi (kadang-kadang oleh membungkuk atau melanggar aturan desain didirikan untuk mendapatkan sedikit terakhir kinerja oleh stabilitas perdagangan).

Desain terstruktur 

Desain VLSI terstruktur adalah metodologi modular berasal oleh Carver Mead dan Lynn Conway untuk menyelamatkan wilayah microchip dengan meminimalkan area interkoneksi kain. Hal ini diperoleh dengan pengaturan berulang blok makro persegi panjang yang dapat saling berhubungan dengan menggunakan kabel dengan abutment. Contohnya adalah tata letak partisi dari penambah menjadi deretan sel sedikit irisan yang sama. Dalam desain yang kompleks penataan ini dapat dicapai dengan bersarang hirarkis.