RISC

Pengertian RISC

RISC adalah singkatan dari Reduced Instruction Set Computer, kata “reduced” berarti pengurangan pada set instruksinya. RISC merupakan rancangan arsitektur CPU yang mengambil dasar filosofi bahwa prosesor dibuat dengan arsitektur yang tidak rumit dengan membatasi jumlah instruksi hanya pada instruksi dasar yang diperlukan saja. Dengan kata lain RISC adalah arsitektur komputer dengan kumpulan perintah (instruksi) yang sederhana, tetapi dalam kesederhanaan tersebut didapatkan kecepatan operasi setiap siklus instruksinya.

Kebanyakan pada prosesor RISC, instruksi operasi dasar aritmatik hanya penjumlahan dan pengurangan. Untuk perkalian dan pembagian sudah dianggap operasi yang kompleks.

RISC menyederhanakan rumusan perintah sehingga lebih efisien dalam penyusunan kompiler yang pada akhirnya dapat memaksimumkan kinerja program yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi.

Ada beberapa elemen penting pada arsitektur RISC, yaitu :

• Set instruksi yang terbatas dan sederhana.

• Register general-purpose yang berjumlah banyak, atau penggunaan teknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian registernya.

• Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi.

Ciri-ciri dan Karakteristik RISC

Ciri-ciri:

• Instruksi berukuran tunggal

• Ukuran yang umum adalah 4 byte.

• Jumlah mode pengalamatan data yang sedikit, biasanya kurang dari lima buah.

• Tidak terdapat pengalamatan tak langsung.

• Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmetika (misalnya, penambahan dari memori, penambahan ke memori).

Ada tiga buah elemen yang menentukan karakter arsitektur RISC, yaitu:

•Penggunaan register dalam jumlah yang besar. Hal ini dimaksudkan untuk mengoptimalkan pereferensian operand.

•Diperlukan perhatian bagi perancangan pipeline instruksi. Karena tingginya proporsi instruksi pencabangan bersyarat dan prosedur call, pipeline instruksi yang bersifat langsung dan ringkas akan menjadi tidak efisien.

•Terdapat set instruksi yang disederhanakan (dikurangi).

Perkembangan RISC

Pada tahun 1980, John Cocke di IBM menghasilkan minikomputer eksperimental, yaitu IBM 801 dengan prosesor komersial pertama yang menggunakan RISC. Pada tahun itu juga, Kelompok Barkeley yang dipimpin David Patterson mulai meneliti rancangan RISC dengan menghasilkan RISC-1 dan RISC-2.

Pemakai Teknik RISC

•IBM dengan Intel Inside-nya.

•Prosessor PowerPC, prosessor buatan motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh.

Konsep Arsitektur RISC

Konsep arsitektur RISC banyak menerapkan proses eksekusi pipeline. Meskipun jumlah perintah tunggal yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan yang diberikan mungkin lebih besar, eksekusi secara pipeline memerlukan waktu yang lebih singkat daripada waktu untuk melakukan pekerjaan yang sama dengan menggunakan perintah yang lebih rumit. RISC memerlukan memori yang lebih besar untuk mengakomodasi program yang lebih besar. Dengan mengoptimalkan penggunaan memori register diharapkan siklus operasi semakin cepat.

RISC vs CISC

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 = 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.

Kesimpulan

Prosessor dengan arsitektur RISC, yang berkembang dari riset akademis telah menjadi prosessor komersial yang terbukti mampu beroperasi lebih cepat dan efisien. Bila teknik rancangan RISC maupun CISC terus dikembangkan maka pengguna komputer tidak perlu lagi mempedulikan prosessor apa yang ada di dalam sistem komputernya, selama prosessor tersebut dapat menjalankan sistem operasi ataupun program aplikasi yang diinginkan secara cepat dan efisien.