materi TIK kelas 7 : processor

* Home › Home >
* Reviews › Reviews >
* Hardware › Perangkat Keras >
* Computer › Komputer >
* Processor Processor

* Print Cetak

< PDA Mother board >
11 11
advice(s) saran (s)
Prozessor Procesador Processeur processore Microprocessador
Processor Processor
Article Table of contents Pasal Daftar isi

* Computer Komputer
o Computer (PC) Komputer (PC)
o Typographies Typographies
+ Types of computers Jenis-jenis komputer
+ Laptop computer Laptop komputer
+ PDA PDA
o Computer heart Komputer jantung
+ Processor Processor
+ Mother board Papan induk
+ Casing Selubung
o Memory Memori
+ Memory Memori
+ Random access memory (RAM) Random akses memori (RAM)
+ Read-only memory (ROM) Read-only memory (ROM)
+ Flash memory Flash memory
o Memory cards Kartu memori
+ Compact Flash (CF) Compact Flash (CF)
+ Memory stick (MS) Memory stick (MS)
+ Multimedia Card (MMC) Multimedia Card (MMC)
+ Secure Digital (SD) Secure Digital (SD)
+ Smartmedia (SM) SmartMedia (SM)
+ xD Picture card xD Picture card
o Bus Bis
+ Bus Bis
+ ISA, MCA, VLB ISA, MCA, VLB
+ PCI PCI
+ AGP AGP
+ PCI Express PCI Express
o I/O I / O
+ Serial/parallel port Serial / paralel port
+ USB USB
+ FireWire FireWire
+ IDE / ATA IDE / ATA
+ Serial ATA Serial ATA
+ SCSI SCSI
+ PC Card (PCMCIA) PC Card (PCMCIA)
o Periphery Equipment Peralatan pinggiran
+ Periphery Equipment Peralatan pinggiran
+ Hardware Interrupts (IRQ/DMA) Hardware interrupt (IRQ / DMA)
o Display Periphery Equipment Tampilan pinggiran Peralatan
+ Screen/Monitor Screen / Monitor
+ Cathode Ray Tube Katoda Ray Tube
+ LCD/Plasma LCD / Plasma
o Mass Storage Periphery Equipment Mass Storage pinggiran Peralatan
+ Hard Drive disc Hard disk Drive
+ CD-ROM player CD-ROM player
+ DVD-ROM player DVD-ROM player
+ USB key Tombol USB
o Others Periphery Equipment Lainnya pinggiran Peralatan
+ Keyboard Keyboard
+ Mouse Mouse
+ Printer Printer
+ Scanner Scanner
+ Modem Modem
o Expansion cards Kartu ekspansi
+ Graphics card Kartu grafis
+ Sound card Kartu suara
+ Network adapter Adaptor jaringan
o BIOS BIOS
+ BIOS BIOS
o See also : Lihat juga:
+ FAQ hardware FAQ hardware

Introduction Pengantar

The processor ( CPU , for Central Processing Unit ) is the computer's brain. Prosesor (CPU, untuk Central Processing Unit) adalah otak komputer. It allows the processing of numeric data, meaning information entered in binary form, and the execution of instructions stored in memory. Hal ini memungkinkan pengolahan data angka, yang berarti informasi yang dimasukkan dalam biner bentuk, dan eksekusi instruksi yang tersimpan dalam memori.

The first microprocessor (Intel 4004) was invented in 1971. Microprocessor pertama (Intel 4004) ditemukan pada tahun 1971. It was a 4-bit calculation device with a speed of 108 kHz. Itu adalah perhitungan 4-bit perangkat dengan kecepatan 108 kHz. Since then, microprocessor power has grown exponentially. Sejak itu, kekuasaan mikroprosesor telah tumbuh secara eksponensial. So what exactly are these little pieces of silicone that run our computers? Jadi apa sebenarnya potongan-potongan kecil silikon yang menjalankan komputer kita?

Prosesor Intel 4004

Operation Operasi

The processor (called CPU , for Central Processing Unit ) is an electronic circuit that operates at the speed of an internal clock thanks to a quartz crystal that, when subjected to an electrical currant, send pulses, called " peaks ". Prosesor (CPU disebut, untuk Central Processing Unit) adalah sebuah sirkuit elektronik yang beroperasi pada kecepatan suatu berkat clock internal untuk sebuah kristal kuarsa yang, ketika mengalami sebuah kismis listrik, kirim pulsa, yang disebut "puncak". The clock speed (also called cycle ), corresponds to the number of pulses per second, written in Hertz (Hz). Clock speed (juga disebut siklus), sesuai dengan jumlah pulsa per detik, ditulis dalam Hertz (Hz). Thus, a 200 MHz computer has a clock that sends 200,000,000 pulses per second. Dengan demikian, komputer 200 MHz memiliki jam yang mengirimkan pulsa 200.000.000 per detik. Clock frequency is generally a multiple of the system frequency ( FSB , Front-Side Bus ), meaning a multiple of the motherboard frequency. Jam frekuensi umumnya merupakan kelipatan dari frekuensi sistem (FSB, Front-Side Bus), yang berarti kelipatan dari motherboard frekuensi.

With each clock peak, the processor performs an action that corresponds to an instruction or a part thereof. Dengan setiap puncak jam, prosesor melakukan tindakan yang sesuai untuk sebuah instruksi atau bagian daripadanya. A measure called CPI ( Cycles Per Instruction ) gives a representation of the average number of clock cycles required for a microprocessor to execute an instruction. mengukur yang disebut CPI (Siklus Per Instruksi) memberikan representasi dari rata-rata jumlah siklus clock yang diperlukan untuk microprocessor untuk mengeksekusi instruksi. A microprocessor’s power can thus be characterized by the number of instructions per second that it is capable of processing. MIPS (millions of instructions per second) is the unit used and corresponds to the processor frequency divided by the CPI . Sebuah microprocessorâ € ™ daya sehingga dapat dicirikan dengan jumlah instruksi per detik yang ia mampu memproses CPI. MIPS (juta instruksi per detik) adalah satuan yang digunakan dan sesuai untuk prosesor dibagi dengan frekuensi.
Instructions Petunjuk

An instruction is an elementary operation that the processor can accomplish. Sebuah instruksi adalah operasi dasar yang prosesor dapat menyelesaikan. Instructions are stored in the main memory, waiting to be processed by the processor. Instruksi disimpan dalam memori utama, menunggu untuk diproses oleh prosesor. An instruction has two fields: Sebuah instruksi memiliki dua bidang:

* the operation code , which represents the action that the processor must execute; kode operasi, yang merupakan tindakan yang prosesor harus mengeksekusi;
* the operand code , which defines the parameters of the action. kode operan, yang mendefinisikan parameter dari tindakan. The operand code depends on the operation. Kode operan tergantung pada operasi. It can be data or a memory address. Hal ini dapat data atau alamat memori.





Operation Code Kode Operasi Operand Field Operand Lapangan



The number of bits in an instruction varies according to the type of data (between 1 and 4 8-bit bytes). Jumlah bit dalam sebuah instruksi bervariasi menurut jenis data (antara 1 dan 4 byte 8-bit).

Instructions can be grouped by category, of which the main ones are: Instruksi dapat dikelompokkan berdasarkan kategori, di mana yang utama adalah:

* Memory Access : accessing the memory or transferring data between registers. Memory Access: mengakses memori atau mentransfer data antara register.
* Arithmetic Operations : operations such as addition, subtraction, division or multiplication. Operasi Aritmatika: operasi seperti penambahan, pengurangan divisi atau kelipatannya.
* Logic Operations : operations such as AND, OR, NOT, EXCLUSIVE NOT, etc. Logika Operasi: operasi seperti DAN, ATAU, TIDAK, TIDAK EKSKLUSIF, dll
* Control : sequence controls, conditional connections, etc. Pengendalian: urutan kontrol, koneksi kondisional, dll


Registers Register

When the processor executes instructions, data is temporarily stored in small, local memory locations of 8, 16, 32 or 64 bits called registers . Ketika prosesor mengeksekusi instruksi, data disimpan sementara dalam kecil, lokasi memori lokal, 16, 32 atau 64 bit 8 disebut register. Depending on the type of processor, the overall number of registers can vary from about ten to many hundreds. Tergantung pada jenis prosesor, jumlah keseluruhan dari register dapat bervariasi dari sekitar sepuluh sampai ratusan.

The main registers are: Register utama adalah:

* the accumulator register ( ACC ), which stores the results of arithmetic and logical operations; register akumulator (ACC), yang menyimpan hasil operasi aritmatika dan logika;
* the status register ( PSW , Processor Status Word ), which holds system status indicators (carry digits, overflow, etc.); register status (PSW, Processor Status Word), yang memegang status indikator sistem (membawa digit, overflow, dll);
* the instruction register ( RI ), which contains the current instruction being processed; register instruksi (RI), yang berisi instruksi saat ini sedang diproses;
* the ordinal counter ( OC or PC for Program Counter ), which contains the address of the next instruction to process; counter ordinal (OC atau PC untuk Program Counter), yang berisi alamat dari instruksi berikutnya untuk proses;
* the buffer register , which temporarily stores data from the memory. register buffer, yang menyimpan data sementara dari memori.


Cache Memory Memori Cache

Cache memory (also called buffer memory ) is local memory that reduces waiting times for information stored in the RAM (Random Access Memory). Memori cache (juga disebut memori buffer) yang memori lokal yang mengurangi waktu tunggu untuk informasi yang tersimpan dalam RAM (Random Access Memory). In effect, the computer's main memory is slower than that of the processor. Akibatnya, komputer memori utama lebih lambat dibandingkan dengan prosesor. There are, however, types of memory that are much faster, but which have a greatly increased cost. Namun demikian, jenis memori yang lebih cepat, tetapi yang memiliki biaya yang sangat meningkat. The solution is therefore to include this type of local memory close to the processor and to temporarily store the primary data to be processed in it. Solusinya adalah karena itu untuk menyertakan jenis ini dekat memori lokal untuk prosesor dan untuk sementara menyimpan data primer untuk diproses di dalamnya. Recent model computers have many different levels of cache memory: Model komputer terbaru memiliki tingkat yang berbeda dari memori cache:

* Level one cache memory (called L1 Cache , for Level 1 Cache ) is directly integrated into the processor. Tingkat satu cache memori (disebut Cache L1, untuk Level 1 Cache) secara langsung terintegrasi ke dalam prosesor. It is subdivided into two parts: Hal ini dibagi menjadi dua bagian:
o the first part is the instruction cache, which contains instructions from the RAM that have been decoded as they came across the pipelines. bagian pertama adalah cache instruksi, yang berisi petunjuk dari RAM yang telah diterjemahkan saat mereka datang di pipa.
o the second part is the data cache, which contains data from the RAM and data recently used during processor operations. bagian kedua adalah data cache, yang berisi data dari RAM dan data terakhir digunakan selama operasi prosesor.


Level 1 caches can be accessed very rapidly. Level 1 cache dapat diakses dengan sangat cepat. Access waiting time approaches that of internal processor registers. Akses pendekatan waktu tunggu yang dari register prosesor internal.

* Level two cache memory (called L2 Cache , for Level 2 Cache ) is located in the case along with the processor (in the chip). Tingkat dua cache memori (disebut L2 Cache, untuk Level 2 Cache) terletak dalam kasus bersama dengan prosesor (dalam chip). The level two cache is an intermediary between the processor, with its internal cache, and the RAM. Level dua cache perantara antara prosesor, dengan cache internal, dan RAM. It can be accessed more rapidly than the RAM, but less rapidly than the level one cache. Hal ini dapat diakses lebih cepat daripada RAM, tetapi kurang cepat dari cache satu tingkat.
* Level three cache memory (called L3 Cache , for Level 3 Cache ) is located on the motherboard. Tingkat tiga cache memori (disebut L3 Cache, untuk Level 3 Cache) terletak pada motherboard.


All these levels of cache reduce the latency time of various memory types when processing or transferring information. Semua tingkat cache mengurangi waktu latency berbagai jenis memori saat memproses atau mentransfer informasi. While the processor works, the level one cache controller can interface with the level two controller to transfer information without impeding the processor. Sementara bekerja prosesor, tingkat satu pengendali cache dapat antarmuka dengan kontroler dua tingkat untuk mentransfer informasi tanpa menghambat prosesor. As well, the level two cache interfaces with the RAM (level three cache) to allow transfers without impeding normal processor operation. Selain itu, dua antarmuka level cache dengan RAM (tingkat tiga cache) untuk memungkinkan transfer tanpa menghalangi operasi prosesor normal.
Control Signals Sinyal Kontrol

Control signals are electronic signals that orchestrate the various processor units participating in the execution of an instruction. sinyal kontrol adalah sinyal elektronik yang mengatur berbagai unit prosesor berpartisipasi dalam pelaksanaan sebuah instruksi. Control signals are sent using an element called a sequencer . sinyal kontrol dikirim menggunakan elemen yang disebut sebuah sequencer. For example, the Read / Write signal allows the memory to be told that the processor wants to read or write information. Misalnya, Baca / Tulis sinyal memungkinkan memori yang akan diberitahu bahwa prosesor ingin membaca atau menulis informasi.
Functional Units Unit Fungsional

The processor is made up of a group of interrelated units (or control units). Prosesor terdiri dari sekelompok unit terkait (atau kontrol unit). Microprocessor architecture varies considerably from one design to another, but the main elements of a microprocessor are as follows: Mikroprosesor arsitektur sangat bervariasi dari satu desain yang lain, namun unsur utama dari sebuah mikroprosesor adalah sebagai berikut:

* A control unit that links the incoming data, decodes it, and sends it to the execution unit:The control unit is made up of the following elements: Sebuah unit kontrol yang menghubungkan data yang masuk, decode, dan mengirimkannya ke unit eksekusi: Unit kontrol terdiri dari unsur-unsur berikut:
o sequencer (or monitor and logic unit ) that synchronizes instruction execution with the clock speed. sequencer (atau monitor dan unit logika) yang mensinkronisasikan eksekusi instruksi dengan kecepatan clock. It also sends control signals; Hal ini juga mengirim sinyal kontrol;
o ordinal counter that contains the address of the instruction currently being executed; ordinal counter yang berisi alamat dari instruksi saat ini sedang dijalankan;
o instruction register that contains the following instruction. instruksi register yang berisi instruksi berikut.
* An execution unit (or processing unit ) that accomplishes tasks assigned to it by the instruction unit. Sebuah unit eksekusi (atau unit pengolahan) yang menyelesaikan tugas yang diberikan kepadanya oleh unit instruksi. The execution unit is made of the following elements: Unit eksekusi terbuat dari unsur-unsur berikut:
o The arithmetical and logic unit (written ALU ). Dan unit aritmatika logika (ALU ditulis). The ALU performs basic arithmetical calculations and logic functions (AND, OR, EXCLUSIVE OR, etc.); ALU melakukan perhitungan aritmatika dasar dan fungsi logika (AND, OR, EXCLUSIVE OR, dll);
o The floating point unit (written FPU ) that performs partial complex calculations which cannot be done by the arithmetical and logic unit. Unit titik mengambang (ditulis FPU) yang melakukan perhitungan yang kompleks parsial yang tidak dapat dilakukan oleh unit aritmatika dan logika.
o The status register ; Status mendaftar;
o The accumulator register . akumulator Register.
* A bus management unit (or input-output unit ) that manages the flow of incoming and outgoing information and that interfaces with system RAM ; Sebuah bus unit manajemen (atau input-output unit) yang mengelola aliran informasi yang masuk dan keluar dan bahwa antarmuka dengan sistem RAM ;




The diagram below gives a simplified representation of the elements that make up the processor (the physical layout of the elements is different than their actual layout): Diagram di bawah ini memberikan representasi yang disederhanakan dari unsur-unsur yang membentuk prosesor (layout fisik dari elemen-elemen berbeda dari tata letak yang sebenarnya mereka):

Perwakilan prosesor diagram

Transistor Transistor

To process information, the microprocessor has a group of instructions, called the " instruction set ", made possible by electronic circuits. Untuk memproses informasi, mikroprosesor memiliki sekelompok instruksi, yang disebut "instruksi set", dimungkinkan oleh sirkuit elektronik. More precisely, the instruction set is made with the help of semiconductors, little "circuit switches" that use the transistor effect , discovered in 1947 by John Barden , Walter H. Brattain and William Shockley who received a Nobel Prize in 1956 for it. Lebih tepatnya, set instruksi dibuat dengan bantuan semikonduktor, "sirkuit kecil" switch yang menggunakan efek transistor, ditemukan pada tahun 1947 oleh John Barden, Walter H. Brattain dan William Shockley yang menerima Hadiah Nobel pada tahun 1956 untuk itu.

A transistor (the contraction of transfer resistor ) is an electronic semi-conductor component that has three electrodes and is capable of modifying current passing through it using one of its electrodes (called control electrode). Sebuah transistor (kontraksi resistor transfer) adalah komponen semi-konduktor elektronik yang memiliki tiga elektroda dan mampu memodifikasi saat melewatinya menggunakan salah satu elektroda nya (disebut kontrol elektroda). These are referred to as "active components", in contrast to "passive components", such as resistance or capacitors which only have two electrodes (referred to as being "bipolar"). Ini disebut sebagai "komponen aktif", berbeda dengan "komponen pasif", seperti resistensi atau kapasitor yang hanya memiliki dua elektroda (disebut sebagai "bipolar").

A MOS ( metal, oxide, silicone ) transistor is the most common type of transistor used to design integrated circuits. A MOS (logam, oksida, silikon) transistor adalah jenis yang paling umum dari transistor digunakan untuk merancang sirkuit terpadu. MOS transistors have two negatively charged areas, respectively called source (which has an almost zero charge) and drain (which has a 5V charge), separated by a positively charged region, called a substrate ). MOS transistor memiliki dua dibebankan area negatif, masing-masing disebut sumber (yang memiliki muatan nol hampir) dan mengeringkan (yang memiliki muatan 5V), dipisahkan dengan yang dikenakan daerah positif, disebut substrat). The substrate has a control electrode overlaid, called a gate , that allows a charge to be applied to the substrate. substrat memiliki kontrol elektroda dilapis, disebut gerbang, yang memungkinkan biaya yang akan diterapkan pada substrat.

MOS Transistor



When there is no charge on the control electrode, the positively charged substrate acts as a barrier and prevents electron movement from the source to the drain. Ketika tidak ada muatan pada elektroda kontrol, tindakan substrat yang bermuatan positif sebagai penghalang dan mencegah gerakan elektron dari sumber mengeringkan. However, when a charge is applied to the gate, the positive charges of the substrate are repelled and a negatively charged communication channel is opened between the source and the drain. Namun, ketika charge diterapkan ke pintu gerbang, muatan positif substrat adalah ditolak dan saluran komunikasi yang bermuatan negatif dibuka antara sumber dan sia-sia.

MOS Transistor



The transistor therefore acts as a programmable switch, thanks to the control electrode. Transistor karena itu bertindak sebagai saklar diprogram, berkat kontrol elektroda. When a charge is applied to the control electrode, it acts as a closed interrupter and, when there is no charge, it acts as an open interrupter. Ketika charge diterapkan ke elektroda kontrol, ia bertindak sebagai interrupter tertutup dan, ketika ada tanpa dikenakan biaya, itu bertindak sebagai interrupter terbuka.
Integrated Circuits Sirkuit Terpadu

Once combined, transistors can make logic circuits, that, when combined, form processors. Setelah digabungkan, transistor dapat membuat sirkuit logika, yang, jika digabungkan, prosesor bentuk. The first integrated circuit dates back to 1958 and was built by Texas Instruments . Sirkuit terpadu pertama tanggal kembali ke 1958 dan dibangun oleh Texas Instruments.

MOS transistors are therefore made of slices of silicone (called wafers ) obtained after multiple processes. MOS transistor sehingga menjadi irisan dari silikon (wafer disebut) yang diperoleh setelah beberapa proses. These slices of silicone are cut into rectangular elements to form a " circuit ". Ini irisan silikon dipotong menjadi elemen-elemen segi empat membentuk "sirkuit". Circuits are then placed in cases with input-output connectors and the sum of these parts makes an " integrated circuit ". Sirkuit kemudian ditempatkan dalam kasus-kasus dengan konektor input-output dan jumlah dari bagian-bagian membuat sebuah "sirkuit terpadu". The minuteness of the engraving, written in microns (micrometers, written µm ) defines the number of transistors per surface unit. The kecilnya dari ukiran, ditulis dalam mikron (mikrometer, Âμm tertulis) mendefinisikan jumlah transistor per unit permukaan. There can be millions of transistors on one single processor. Ada dapat jutaan transistor pada satu prosesor tunggal.

Moore's Law , penned in 1965 by Gordon E. Moore, cofounder of Intel, predicted that processor performance (by extension of the number of transistors integrated in the silicone) would double every twelve months. Hukum Moore's, ditulis pada tahun 1965 oleh Gordon E. Moore, pendiri Intel, memprediksikan bahwa kinerja prosesor (dengan perluasan dari jumlah transistor terintegrasi dalam silikon) akan berlipat ganda setiap dua belas bulan. This law was revised in 1975, bringing the number of months to 18. Hukum ini telah direvisi pada tahun 1975, membawa jumlah bulan sampai dengan 18. Moore’s Law is still being proven today. Moorea € ™ s Hukum masih terbukti hari ini.

Because the rectangular case contains input-output pins that resemble legs, the term " electronic flea " is used in French to refer to integrated circuits. Karena kasus persegi panjang berisi input-output pin yang menyerupai kaki, istilah "elektronik" kutu digunakan dalam bahasa Prancis untuk merujuk ke sirkuit terpadu.
Families Keluarga

Each type of processor has its own instruction set. Setiap jenis prosesor telah menetapkan instruksi sendiri. Processors are grouped into the following families, according to their unique instruction sets: Prosesor dikelompokkan ke dalam keluarga berikut, sesuai dengan set instruksi yang unik:

* 80x86: the "x" represents the family. 80x86: "x" mewakili keluarga. Mention is therefore made to 386, 486, 586, 686, etc. Sebutkan Oleh karena itu dibuat untuk 386, 486, 586, 686, dll
* ARM ARM
* IA-64 IA-64
* MIPS MIPS
* Motorola 6800 Motorola 6800
* PowerPC PowerPC
* SPARC SPARC
* ... ...




This explains why a program produced for a certain type of processor can only work directly on a system with another type of processor if there is instruction translation, called emulation . Hal ini menjelaskan mengapa program diproduksi untuk jenis prosesor tertentu hanya dapat bekerja langsung pada sistem dengan jenis lain prosesor jika ada instruksi terjemahan, emulasi yang disebut. The term " emulator " is used to refer to the program performing this translation. Istilah "emulator" digunakan untuk merujuk pada program melakukan terjemahan ini.
Instruction Set Instruction Set

An instruction set is the sum of basic operations that a processor can accomplish. Sebuah set instruksi adalah jumlah operasi dasar yang prosesor dapat menyelesaikan. A processor’s instruction set is a determining factor in its architecture, even though the same architecture can lead to different implementations by different manufacturers. Sebuah processorâ € ™ s set instruksi adalah faktor yang menentukan dalam arsitektur, bahkan meskipun arsitektur yang sama dapat mengakibatkan implementasi yang berbeda oleh produsen yang berbeda.

The processor works efficiently thanks to a limited number of instructions, hardwired to the electronic circuits. prosesor bekerja efisien berkat sejumlah instruksi, didesain untuk sirkuit elektronik. Most operations can be performed using basic functions. Kebanyakan operasi dapat dilakukan dengan menggunakan fungsi dasar. Some architecture does, however, include advanced processor functions. Beberapa arsitektur, bagaimanapun, termasuk fungsi-fungsi prosesor canggih.
CISC Architecture Arsitektur CISC

CISC ( Complex Instruction Set Computer ) architecture means hardwiring the processor with complex instructions that are difficult to create using basic instructions. CISC (Complex Instruction Set Computer) arsitektur berarti KAWAT prosesor dengan instruksi kompleks yang sulit untuk membuat menggunakan petunjuk dasar.

CISC is especially popular in 80x86 type processors. CISC sangat populer di 80x86 tipe prosesor. This type of architecture has an elevated cost because of advanced functions printed on the silicone. Jenis arsitektur memiliki biaya tinggi karena fungsi-fungsi lanjutan tercetak pada silikon tersebut.

Instructions are of variable length and may sometimes require more than one clock cycle. Instruksi panjang variabel dan kadang-kadang membutuhkan lebih dari satu siklus clock. Because CISC-based processors can only process one instruction at a time, the processing time is a function of the size of the instruction. Karena prosesor berbasis CISC hanya dapat memproses satu instruksi pada satu waktu, waktu proses adalah fungsi dari ukuran instruksi.
RISC Architecture Arsitektur RISC

Processors with RISC ( Reduced Instruction Set Computer ) technology do not have hardwired, advanced functions. Prosesor dengan RISC (Reduced Instruction Set Computer) teknologi tidak memiliki terprogram, fungsi-fungsi lanjutan.

Programs must therefore be translated into simple instructions which complicates development and/or requires a more powerful processor. Program karenanya harus diterjemahkan ke dalam instruksi sederhana yang mempersulit pengembangan dan / atau membutuhkan prosesor yang lebih kuat. Such architecture has a reduced production cost compared to CISC processors. arsitektur tersebut memiliki biaya produksi berkurang dibandingkan dengan prosesor CISC. In addition, instructions, simple in nature, are executed in just one clock cycle, which speeds up program execution when compared to CISC processors. Selain itu, instruksi, sederhana di alam, yang dieksekusi hanya dalam satu siklus clock, yang mempercepat eksekusi program bila dibandingkan dengan prosesor CISC. Finally, these processors can handle multiple instructions simultaneously by processing them in parallel. Akhirnya, prosesor ini bisa menangani beberapa instruksi secara bersamaan dengan memproses mereka secara paralel.
Technological Improvements Teknologi Perbaikan

Throughout time, microprocessor manufacturers (called founders ) have developed a certain number of improvements that optimize processor performance. Sepanjang waktu, mikroprosesor produsen (pendiri disebut) telah mengembangkan sejumlah perbaikan yang mengoptimalkan kinerja prosesor.
Parallel Processing Pengolahan Paralel

Parallel processing consists of simultaneously executing instructions from the same program on different processors. pengolahan paralel terdiri dari secara simultan melaksanakan instruksi dari program yang sama pada prosesor yang berbeda. This involves dividing a program into multiple processes handled in parallel in order to reduce execution time. Ini melibatkan membagi sebuah program menjadi beberapa proses ditangani secara paralel untuk mengurangi waktu eksekusi.

This type of technology, however, requires synchronization and communication between the various processes, like the division of tasks in a business: work is divided into small discrete processes which are then handled by different departments. Jenis teknologi ini, bagaimanapun, memerlukan sinkronisasi dan komunikasi antara berbagai proses, seperti pembagian tugas dalam bisnis: kerja dibagi ke dalam proses diskrit kecil yang kemudian ditangani oleh departemen yang berbeda. The operation of an enterprise may be greatly affected when communication between the services does not work correctly. Operasi perusahaan mungkin akan sangat terpengaruh bila komunikasi antara layanan tidak bekerja dengan benar.
Pipelining Pipelining

Pipelining is technology that improves instruction execution speed by putting the steps into parallel. Pipelining adalah teknologi yang meningkatkan kecepatan eksekusi instruksi dengan meletakkan langkah-langkah menjadi paralel.

To understand the pipeline’s mechanism, it is first necessary to understand the execution phases of an instruction. Untuk memahami mekanisme pipelineâ € ™ s, pertama-tama perlu untuk memahami fase eksekusi dari sebuah instruksi. Execution phases of an instruction for a processor with a 5-step "classic" pipeline are as follows: Pelaksanaan tahapan instruksi untuk prosesor dengan langkah 5-"klasik" pipa adalah sebagai berikut:

* FETCH : ( retrieves the instruction from the cache; FETCH: (mengambil instruksi dari cache;
* DECODE : decodes the instruction and looks for operands (register or immediate values); DeCODE: decode instruksi dan terlihat untuk operan (mendaftar atau nilai-nilai langsung);
* EXECUTE : performs the instruction (for example, if it is an ADD instruction, addition is performed, if it is a SUB instruction, subtraction is performed, etc.); EXECUTE: melakukan instruksi (misalnya, jika itu adalah instruksi ADD, penambahan dilakukan, jika instruksi SUB, pengurangan dilakukan, dll);
* MEMORY : accesses the memory , and writes data or retrieves data from it; MEMORY: mengakses memori, dan menulis data atau mengambil data dari itu;
* WRITE BACK (retire) : records the calculated value in a register. TULIS KEMBALI (pensiun): mencatat nilai yang dihitung di register.




Instructions are organized into lines in the memory and are loaded one after the other. Instruksi diatur dalam baris dalam memori dan dimuat satu demi satu.

Thanks to the pipeline, instruction processing requires no more than the five preceding steps. Berkat pipa, pengolahan instruksi tidak memerlukan lebih dari lima langkah sebelumnya. Because the order of the steps is invariable (FETCH, DECODE, EXECUTE, MEMORY, WRITE BACK), it is possible to create specialized circuits in the processor for each one. Karena urutan langkah ini tak berubah (FETCH, deCODE, EXECUTE, MEMORY, TULIS BACK), adalah mungkin untuk membuat sirkuit khusus dalam prosesor untuk masing-masing.

The goal of the pipeline is to perform each step in parallel with the preceding and following steps, meaning reading an instruction (FETCH) while the previous step is being read (DECODE), while the step before that is being executed (EXECUTE), while the step before that is being written to the memory (MEMORY), and while the first step in the series is being recorded in a register (WRITE BACK). Tujuan dari pipa ini adalah melakukan setiap langkah dalam paralel dengan sebelumnya dan langkah-langkah berikut, yang berarti membaca sebuah instruksi (FETCH) sedangkan langkah sebelumnya sedang dibaca (decode), sedangkan langkah sebelum yang sedang dieksekusi (EXECUTE), sedangkan langkah sebelum yang sedang ditulis ke memori (MEMORY), dan sementara langkah pertama dalam seri ini direkam dalam register (TULIS KEMBALI).

5 langkah pipa



In general, 1 to 2 clock cycles (rarely more) for each pipeline step or a maximum of 10 clock cycles per instruction should be planned for. Secara umum, 1 sampai 2 siklus clock (jarang lebih) untuk setiap langkah pipa atau maksimal 10 siklus clock per instruksi harus direncanakan. For two instructions, a maximum of 12 clock cycles are necessary (10+2=12 instead of 10*2=20) because the preceding instruction was already in the pipeline. Selama dua petunjuk, maksimum 12 siklus clock yang diperlukan (10 +2 = 12, bukan 10 * 2 = 20) karena instruksi sebelumnya sudah di dalam pipa. Both instructions are therefore being simultaneously processed, but with a delay of 1 or 2 clock cycles. Kedua instruksi karena itu sedang diproses secara bersamaan, tetapi dengan penundaan 1 atau 2 siklus clock. For 3 instructions, 14 clock cycles are required, etc. Untuk 3 petunjuk, 14 siklus clock yang diperlukan, dll

The principle of a pipeline may be compared to a car assembly line. Prinsip pipa mungkin dibandingkan dengan jalur perakitan mobil. The car moves from one workstation to another by following the assembly line and is completely finished by the time it leaves the factory. Mobil bergerak dari satu workstation yang lain dengan mengikuti jalur perakitan dan benar-benar selesai pada saat meninggalkan pabrik. To completely understand the principle, the assembly line must be looked at as a whole, and not vehicle by vehicle. Untuk benar-benar memahami prinsip, jalur perakitan harus dipandang sebagai keseluruhan, dan bukan kendaraan dengan kendaraan. Three hours are required to produce each vehicle, but one is produced every minute! Tiga jam dibutuhkan untuk memproduksi kendaraan masing-masing, tapi satu diproduksi setiap menit!

It must be noted that there are many different types of pipelines, varying from 2 to 40 steps, but the principle remains the same. Harus dicatat bahwa ada berbagai jenis pipa, bervariasi 2-40 langkah, tapi prinsipnya tetap sama.
Superscaling Superscaling

Superscaling consists of placing multiple processing units in parallel in order to process multiple instructions per cycle. Superscaling terdiri dari menempatkan unit pengolahan secara paralel untuk memproses beberapa instruksi per siklus.
HyperThreading HyperThreading

HyperThreading (written HT ) technology consists of placing two logic processors with a physical processor. HyperThreading (ditulis HT) teknologi terdiri dari menempatkan dua prosesor logika dengan prosesor fisik. Thus, the system recognizes two physical processors and behaves like a multitasking system by sending two simultaneous threads, referred to as SMT ( Simultaneous Multi Threading ). Dengan demikian, sistem mengakui dua prosesor fisik dan berperilaku seperti sistem multitasking dengan mengirimkan dua thread secara simultan, disebut sebagai SMT (Simultaneous Multi Threading). This "deception" allows processor resources to be better employed by guaranteeing the bulk shipment of data to the processor. Ini "penipuan" memungkinkan sumber daya prosesor menjadi lebih baik dipekerjakan oleh menjamin pengiriman sebagian besar data ke prosesor.
More Lebih