Tuesday, 11 June 2013

TEKNIK MEMPERCEPAT PEMROSESAN

TEKNIK MEMPERCEPAT PEMROSESAN
Ada beberapa cara untuk mempercepat pemrosesan, yaitu :
1.      Interleaving, yaitu CPU penggantinya komunikasi antara dua atau lebih bank memori.
2.      Bursting, yaitu CPU mengambil suatu blok data dari memori bukan mengambil salah satu bagian pada suatu waktu.
3.      Pipelining, yaitu CPU tidak menunggu untuk satu instruksi untuk menyelesaikan sebelum mendowload konstruksi berikutnya
4.      Superscalar Architecture,yaitu Komputer dapat menjalankan lebih dari satu instruksi.
5.      Hyperthreading, yaitu teknik yang digunakan dalam arsitektur superscalar di mana OS mikroprosesor memperlakukan seolah-olah itu adalah dua mikroprosesor.

INTERLEAVING
            Interleaving adalah pengaturan data dalam bentuk yang tidak kontigu (berdekatan) untuk meningkatkan kinerja. Dalam disk drive, istilah ini merujuk kepada pengaturan sektor dalam sebuah disk.
            Tujuan interleaving adalah untuk menjadikan disk drive lebih efisien. Disk drive hanya dapat membaca sebuah sektor pada satu waktu, dan disk terus berputar dengan head untuk membaca dan menulis data tetap menempel pada disk. Hal ini berarti, pada saat drive siap membaca sektor berikutnya, head mungkin sudah melewatinya, sehingga dibutuhkan satu putaran lagi untuk mengakses sektor tersebut. Hal ini terjadi jika sektor disusun berurutan. Jika sektor diatur tidak berurutan, maka pembacaan akan lebih cepat karena head akan diposisikan pada sektor dengan nomor selanjutnya, tanpa menunggu satu putaran.
            Faktor interleaving yang optimum tergantung kepada kecepatan disk drive, sistem operasi , dan aplikasi yang digunakan. Satu-satunya mengetahuinya adalah dengan melakukan eksperimen dengan berbagai faktor dan berbagai aplikasi.



SUPERSCALAR

            Superscalar adalah arsitektur prosessor yang memungkinkan eksekusi yang bersamaan (parallel) dari instruksi yang banyak pada tahap pipeline yang sama sebaik tahap pipeline yang lain.
            Superscalar mampu menjlankan Instruction Level Parallelism dengan satu prosesor. Superscalar dapat diaplikasikan di RISC dan CISC, tapi pada umumnya RISC.
Contoh CPU yang telah menerapkan arsitektur superscalar : Intel Processors
·         486, Pentium, Pentium Pro
Contoh superscalar:
·         MIPS R10000
·         DEC Alpha 21264
Alasan desain Superscalar
·         Sebagian besar operasi menggunakan besaran/nilai scalar
·         Operasi ini memungkinkan peningkatan kinerja sistem hingga level tertentu

HYPER-THREADING

            Sebutan resmi untuk teknologi Hyper-threading adalah Hyper-Threading Technology yang disingkat dengan sebutan HTT. Teknologi karya Intel ini merupakan pengembangan dari teknologi Super-threading yang sebelumnya pernah diterapkan di prosesor Xeon (prosesor untuk server).
            Hyper-threading adalah bentuk inovasi teknologi yang lebih maju, yang menggunakan teknologi simultaneous multithreading (SMT), yang kemudian diterapkan pada beberapa varian prosesor Pentium 4, baik yang versi prosesor desktop maupun mobile Teknologi Hyper-threading ini tidak diterapkan di generasi prosesor Pentium M berbasis core, Merom, Conroe dan Woodcrest.
            Perlu pula diketahui, penggunaan teknologi hyper-treading ini ternyata tidak efisien dalam penggunaan energi. Masalah inilah yang menjadi pertimbangan mengapa teknologi hyper-threading ini tidak diterapkan pada prosesor-prosesor baru berbasis core.
            Teknologi hyper-threading mampu meningkatkan performa prosesor hingga 40 %, bahkan ada yang menjelaskan dapat meningkatkan kemampuan proses kerja hingga dua kali lipat. Pihak Intel sendiri menyatakan bahwa kecepatan Pentium 4 Hyper-threading mampu meningkat 30% dibandingkan Pentium 4 non Hyper-threading.
            Pada beban kerja yang berat, teknologi hyper-threading mampu meningkatkan performa prosesor Pentium 4, yaitu menghasilkan kinerja yang lebih baik/cepat dibandingkan prosesor Pentium 4 tanpa teknologi hyper-threading. Akan tetapi, perbaikan performa ini juga sangat bergantung program aplikasi yang digunakan. Beberapa program justru menurun performanya ketika teknologi Hyper-threading ini diaktifkan. Kadangkala penurunan performa ini bersifat unik di Pentium 4 (bervariasi bergantung nuansa arsitektur prosesornya). Penurunan tersebut sebenarnya bukan sifat/karakteristik simultaneous multithreading.

PIPELINE

            Pipeline adalah suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinou pada unit pemrosesor. Dengan ccara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.
            Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistemkomputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijaankan oleh microprocessor.
            Pada microprocessor yang tidak menggunakan pipeline, satu instruksi dilakukan sampai selesai, baru instruksi berikutnya dapat dilaksanakan. Sedangkan dalam microprocessor yang menggunakan teknik pipeline, ketika satu instruksi sedangkan diproses, maka instruksi yang berikutnya juga dapat diproses dalam waktu yang bersamaan. Tetapi, instruksi yang diproses secara bersamaan ini, ada dalam tahap proses yang berbeda. Jadi, ada sejumlah tahapan yang akan dilewati oleh sebuah instruksi.
            Dengan penerapan pipeline ini pada microprocessor akan didapatkan peningkatan dalam unjuk kerja microprocessor. Hal ini terjadi karena beberapa instruksi dapat dilakukan secara parallel dalam waktu yang bersamaan.
Teknik pipeline yang diterapkan pada microprocessor, dapat dikatakan sebuah arsitektur khusus. Ada perbedaan khusus antara model microprocessor yang tidak menggunakan arsitektur pipeline dengan microprocessor yang menerapkan teknik ini.
            Pada microprocessor yang tidak menggunakan pipeline, satu instruksi dilakukan sampai selesai, baru instruksi berikutnya dapat dilaksanakan. Sedangkan dalam microprocessoryang menggunakan teknik pipeline, ketika satu instruksi sedangkan diproses, maka instruksi yang berikutnya juga dapat diproses dalam waktu yang bersamaan. Tetapi, instruksi yang diproses secara bersamaan ini, ada dalam tahap proses yang berbeda.

Keuntungan dari Pipelining:
·         Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga meningkatkan tingkat instruksi-isu   dalam kebanyakan kasus.
·         Beberapa combinational sirkuit seperti penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak sirkuit.
·         Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat menghemat sirkuit vs combinational yang lebih kompleks sirkuit.

Kekurangan Pipelining:
·         Non-pipelined prosesor hanya menjalankan satu instruksi pada satu waktu. Hal ini untuk mencegah penundaan cabang (yang berlaku, setiap cabang tertunda) dan masalah dengan serial instruksi dieksekusi secara bersamaan. Akibatnya desain lebih sederhana dan lebih murah untuk diproduksi.
·         Instruksi latency di non-pipelined prosesor sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined setara. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sandal jepit ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prosesor pipelined.
·         Non-pipelined prosesor akan memiliki instruksi yang stabil bandwidth. Kinerja prosesor yang pipelined jauh lebih sulit untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang berbeda.
 

SLOT EXPANSION

            Sebuah expansion slot adalah tempat atau wadah dimana sebuah papan-rangkaian-elektronik (circuit board) bisa dipasang dengan cara ditancapkan. Circuit board ada bermacam-macam fungsinya, misalnya menambah memori, membuat kualitas suara atau gambar lebih bagus, modem, atau menyambungkan network.
            Circuit board ini memiliki beberapa sebutan, sesuai dengan kemampuannya: expansion board, adapter card, interface card, add-in, add-on, expansion card atau yang paling sering disebut card saja, karena memang bentuknya lebih mirip selembar kartu.
            Expansion slot kemudian dihubungkan kepada expansion bus, yang akan membantu komputer berkomunikasi dengan card-card itu dan juga dengan peripheral yang dihubungkan pada card tersebut, jika ada. Ada sejumlah tipe expansion bus:

PCI (Peripheral Component Interconnect)
            PCI (Peripheral Component Interconect) adalah standard bus lokal yang dikembangkan oleh Intel Corporation. Sebagian besar PC sekaraqng menambahkan bus PCI disamping menggunakan bus lain yang lebih umum, ISA. PCI adalah bus 64 bit, meskipun biasanya diimplementasikan sebagai bus 32 bit. PCI dalam dijalankan pada kecepatan clock 33 atau 66 Mhz. Pada 32 bit dan kecepatan clock 33 MHz, menghasilkan kecepatan transfer 133 MBps.
            Merupakan pengganti VESA local bus. Kecepatannya empat kali ISA. Card yang biasa dipasang adalah VGA, SCSI, dan network kecepatan tinggi. Saat ini biasanya mainboard menyediakan bus PCI dan ISA bersamaan.

AGP (Accelerated Graphics Port)
            Sebuah bus grafik berkecepatan tinggi yang secara langsung menghubungkan kartu grafis dengan memori utama. AGP beroperasi independen dan terpisah dengan PCI bus dan umumnya berjalan pada 66MHz yaitu dua kali kecepatan PCI yang berjalan pada 33MHz.
            AGP 1x melakukan satu kali transfer per siklus kerja untuk melakukan transfer data maksimum 266 MB per detik. AGP 2x melakukan dua kali transfer data per satu siklus kerja yaitu 533 MB per detik sedangkan AGP 4x melakukan empat kali transfer per satu siklus kerja yaitu 1,06 GB per detik. Sedangkan kecepatan transfer data maksimum pada PCI sendiri adalah 132 MB per detik. AGP (Acclerated Graphics Port) adalah slot bus grafik pada motherboard komputer yang dirancang oleh Intel. AGP bekerja pada 66 MHz dan mentransfer data sampai dengan 528 MB/detik. Sebagai perbandingan, slot PCI yang paling banyak digunakan oleh graphics card bekerja pada 33 MB/detik. Bandwith AGP yang lebih besar ini memungkinkan pengembang games dan aplikasi 3D menyimpan dan menggunakan kembali tekstur yang lebih besar dan realistik pada memori sistem dan tidak pada memori video.
            Dirancang oleh Intel untuk meningkatkan kecepatan pengiriman gambar dan video 3-D (tiga dimensi), umumnya pada game-game beresolusi tinggi. Processor-processor keluaran terbaru seperti Pentium II, III, 4 dan Xeon mendukung teknologi AGP ini.

PCI Express
            PCI Express adalah slot ekspansi module, di desain untuk menggantikan PCI bus yang lama. Banyak Motherboard mengadopsi PCI express dikarenakan PCI Express memiliki transfer data yang lebih cepat, terutama untuk keperluan grafis 3D. Slot ini memiliki kecepatan 1x, 2x, 4x, 8x, 16x and 32x, tidak seperti PCI biasa dengan sistim komunikasi paralel. PCI Express menggunakan sistem serial dan mampu berkomunikasi 2 kali (tulis/baca) dalam satu rute clock.
            Dalam perjalanan pengembangannya PCI Express (PCIe) sebelumnya dinamai HSI (High Speed InterConnect) dan mengalami pergantian nama menjadi 3GIO (3rd Generation I/O). Akhirnya PCI SIG (PCI Special Interest Group) menamainya menjadi PCI Express.
            PCIe masih dalam pengembangan yang berkelanjutan. versi sekarang yang banyak beredar adalah PCIe 1.0, PCI-SIG sudah mengumumkan beredarnya PCIe 2.0 (Januari 2007) dan PCIe 3.0 (Agustus 2007)

USB OTG (ON THE GO)
Merupakan tambahan pada spesifikasi USB versi 2.0 untuk meningkatkan kemampuan piranti-piranti bergerak dan beberapa periferal USB dengan penambahan fungsionalis host koneksi periferal USB. Umumnya USB tradisional hanya terdiri dari topologi host peripheral, artinya PC sebagai host dan periferal relatif sekedar sebagai bebal (dumb device) . Berbeda dengan itu, fitur baru ini memperbarui teknologi USB standar untuk piranti bergerak. Fitur-fitur baru ini antara lain, sebuah standar baru untuk bentuk konektor dan kabel kecil USB. Kemapuan host untuk memproduksi yang selama ini dilakukan oleh periferal saja, kemampuan mengaktifkan koneksi P2P atau Point To Point, kemampuan sebagai host sekaligus sebagai periferal (Dual Role Device) dan bisa di switch secara dinamis serta kebutuhan daya yang rendah untuk memfasilitasi USB pada piranti-piranti yang menggunakan baterai.


            http://id.wikipedia.org/

Reactions:

0 comments:

Post a Comment