Minggu, 24 September 2023

Advanced CPU Designs | Crash Course

 Perkembangan CPU hingga zaman sekarang

CPU zaman sekarang mempunyai kecepatan hingga berkali-kali lipat dari pertama kali diciptakan. CPU tersebut mampu menjalankan hingga miliaran perintah dalam satu detik. Ini tidak merubah cara kerja CPU, namun kita hanya mempercepat kerja transistor dan menjadikannya lebih efisien.

CPU modern sekarang mempunyai sirkuit spesial seperti untuk menjalankan operasi grafis, decoding video terkompresi, dan mengenkripsi file. Sirkuit spesial tersebut mempersingkat kerja CPU yang jika hal tersebut dilakukan, maka akan mengalami beberapa kali siklus.

CPU modern mempunyai banyak sekali daftar instruksi karena kemampuannya yang lebih cepat dengan kerja yang efektif dan efisien. 


Keterlambatan Data

Ketika kita mempunyai CPU yang sangat cepat, maka kendala yang akan kita temukan adalah proses transfer data dari RAM ke CPU yang melalui BUS. Ketika menggunakan BUS maka kecepatan transfer akan berkurang dan menyebabkan keterlambatan data.


Solusi dari permasalahan ini dengan menambahkan sedikit RAM dalam CPU yang disebut Cache. Ukuran cache mungkin hanya sekitar Megabyte atau Kilobyte saja karena keterbatasan ukuran, namun kinerja dari cache memungkinkan ram mengirim tidak hanya satu persatu data, namun juga bisa berupa blok dari data tersebut. 


Ketika data yang diminta berada di dalam cache, maka hal tersebut disebut Cache Hit. Namun, apabila data yang diminta oleh CPU tidak berada dalam cache, maka hal tersebut disebut Cache Miss. Ketika kita selesai melakukan operasi dan ingin menyimpan data pada RAM, maka ketika tempat yang di tuju masih ada dalam cache, kita bisa langsung mengubahnya pada cache yang selanjutnya dicatat sebagai Dirty Bit. Dirty bit (bit yang kotor) digunakan untuk menyinkronisasi antara Cache dan RAM.

Paralelisasi Proses

Dalam CPU terdapat 3 fase yaitu Fetch, Decode, dan execute dalam 1 kali loop. Untuk meningkatkan performa CPU maka dilakukan Instruction Pipeling.  Alih-alih menggunakan CPU untuk 1 kali loop per waktu, Kita dapat memprosesnya secara bersamaan asalkan terdapat perbedaan fase. 




Conditional Jump

Conditional jump adalah hal untuk meningkatkan performa CPU dengan cara menjalankan instruksi selanjutnya apabila inputnya tidak bisa dikenali.


Simak tulisan lain, mengenai dasar-dasar komputer di link berikut :

  1. Blog 1 : https://blog.its.ac.id/5026231022/2023/09/25/the-central-processing-unit-cpu/
  2. Blog 2 : https://blog.its.ac.id/5026231154/2023/09/24/instruksi-dan-program-crashcourse/
  3. Blog 3 : https://blog.its.ac.id/5026231134/2023/09/25/advanced-cpu-design/ 
Referensi : https://www.youtube.com/@crashcourse

0 komentar:

Posting Komentar