CISC dan RISC

Konsep Arsitektur CISC dan RISC

Unjuk kerja suatu komputer adalah hal yang sangat penting. Dalam perkembangannya unjuk kerja selalu ditingkatkan baik dari sisi kecepatan proses maupun sisi ekonomisnya. Kecepatan komputer tergantung banyak hal, salah satunya adalah set instruksi yang digunakan. Terdapat dua konsep set instruksi di dalam komputer yakni CISC (Complex Instruction Set Computer) dan RISC (Reduce Instruction Set Computer).

CISC adalah rancangan tradisional dari set instruksi yang cukup besar dan tinggi fungsinya (lebih dari 200 instruksi). Instruksi ini memerlukan beberapa siklus untuk menyelesaikannya. Keperluan akan instruksi yang komplek ini karena pada waktu itu komputer dilengkapi dengan sejumlah kecil memori berkecepatan rendah. Instruksi yang komplek menjadikan suatu program lebih sedikit instruksinya dan lebih sedikit data diambil dari memori. Seiring dengan perkembangan teknologi semikonduktor yang mengurangi perbedaan kecepatan antara memori dan prosessor, serta penggunaan bahasa pemrogramman tingkat tinggi menggantikan bahasa assembler,kelebihan akan CISC menurun.

Konsep RISC didefinisikan pertama kali oleh IBM Fellow John Cocke pada tahun 1974. Menurut definisi ini RISC memiliki beberapa karakteristik dasar :

• Arsitektur sederhana dengan set instruksi mesin yang dioptimalkan.Set instruksi hanay berisikan operasi

dasar ( kurang dari 100 instruksi dan panjangnya tetap) untuk mengurangi kompleksitas dari penter-jemah instruksi (instruction decoder). Sehingga CPU dapat meng-eksekusinya dengan kecepatan maksimum dan lebih efisien.Perang-kat lunak membuat operasi komplek dengan mengkombinasikan beberapa instruksi mesin sederhana.

• Kecepatan eksekusi instruksi yang tinggi.Tujuan dari arsitektur RISC adalah untuk dapat dieksekusi dengan cepat.

• Optimalisasi penggunaan kompilasi .Unjuk kerja arsitektur RISC sangat tergantung pada optimalisasi kompilator. Untuk itu kompilator harus dapat mengeksplorasi arsitektur hardware dengan menyusun urutan instruksi yang dapat mengambil kelebihan dari kemampuan dan unjuk kerja processor.

• Arsitektur load/store.Dalam arsitektur RISK akses memori dipisahkan dari manipulasi data sehingga CPU tidak terhambat oleh kelambatan memori. Data di muatkan (prefetched) pada register dan instruksi hanya bekerja dengan register. Sebagai perbandingan, CISC mencoba untuk mengurangi jumlah instruksi pada program sedangkan RISC mencoba mengurangi siklus instruksi.

Kelebihan dan Kekurangan RISC dan CISC

Teknologi RISC relatif masih baru oleh karena itu tidak ada perdebatan dalam menggunakan RISC ataupun CISC, karena tekhnologi terus berkembang dan arsitektur berada dalam sebuah spektrum, bukannya berada dalam dua kategori yang jelas maka penilaian yang tegas akan sangat kecil kemungkinan untuk terjadi

a) Kelebihan

      Berkaitan dengan penyederhanaan kompiler, dimana tugas pembuat kompiler untuk menghasilkan rangkaian instruksi mesin bagi semua pernyataan HLL. Instruksi mesin yang kompleks seringkali sulit digunakan karena kompiler harus menemukan kasus-kasus yang sesuai dengan konsepnya. Pekerjaan mengoptimalkan kode yang dihasilkan untuk meminimalkan ukuran kode, mengurangi hitungan eksekusi instruksi, dan meningkatkan pipelining jauh lebih mudah apabila menggunakan RISC dibanding menggunakan CISC.Arsitektur RISC yang mendasari PowerPC memiliki kecenderungan lebih menekankan pada referensi register dibanding referensi memori, dan referensi register memerlukan bit yang lebih sedikit sehingga memiliki akses eksekusi instruksi lebih cepat.Kecenderungan operasi register ke register akan lebih menyederhanakan set instruksi dan menyederhanakan unit kontrol serta pengoptimasian register akan menyebabkan operand-operand yang sering diakses akan tetap berada dipenyimpan berkecepatan tinggi.Penggunaan mode pengalamatan dan format instruksi yang lebih sederhana

b) Kekurangan

     Program yang dihasilkan dalam bahasa simbolik akan lebih panjang (instruksinya lebih banyak). Program berukuran lebih besar sehingga membutuhkan memori yang lebih banyak, ini tentunya kurang menghemat sumber daya. Program yang berukuran lebih besar akan menyebabkan menurunnya kinerja, yaitu instruksi yang lebih banyak artinya akan lebih banyak byte-byte instruksi yang harus diambil. Pada lingkungan paging akan menyebabkan kemungkinan terjadinya page fault lebih besar.

c) Kesimpulan

    Rancangan RISC dapat memperoleh keuntungan dengan mengambil sejumlah feature CISC dan Rancangan CISC dapat memperoleh keuntungan dengan mengambil sejumlah feature RISC.

Hasilnya adalah bahwa sejumlah rancangan RISC yang terbaru, yang dikenal sebagai PowerPC, tidak lagi “murni” RISC dan rancangan CISC yang terbaru, yang dikenal sebagai Pentium, memiliki beberapa karakteristik RISC. Sehingga antara RISC dan CISC saling mengisi. 

Perbedaan RISC dengan CISC dilihat dari segi instruksinya

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

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

Sumber                        : http://maizarti.wordpress.com/2011/02/28/perbedaan-antara-risc-dan-cisc/http://permatalestary.blogspot.com/2013/09/kelebihan-dan-kekurangan-risc-dan-

cisc.htmlhttp://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/Rs6000/Risc_bi_1rev.pdf