Struktur Dan Arsitektur Mikroprosesor

Dalam dunia IT seberapa seringkah anda mendengar istilah mikroprosesor? Nama benda ini dikenalkan kepada seluruh umat di dunia oleh intel corp sekitar tahun 1971, yang jenis utamanya bernama mikroprosesor intel 4004 dan beraksitektur 4 bit kala itu, sebelum dikembangkan kembali hingga saat ini.

Tapi sebelumnya, sudah paham kah anda mengenai pengertian mikroprosesor? Mikroprosesor ialah suatu IC yang kepanjangannya ialah Intergrated Circuit, penggunaan mikroprosesor sebagai IC ini ialah sebagai inti atau otak yang kemudian bertindak mengolah system sebuah computer.

Mikroprosesor berbentuk komponen chip kecil yang pada zaman IT ini sudah berukuran berkecepatan hingga gigahertz.

Yang akan dibahas sekarang ialah mengenai Struktur dan arsitektur mikroprosesor. Yang pertama struktur pembangun mikroprosesor. Satu buah mikroprosesor terdiri lengkap atas 3 komponen, yaitu :

1. ALU

Ialah system yang bekerja melakukan operasi perhitungan atau aritmatika kemudian operasi logika.

2. Register Unit

Register ialah sebuah memori sebagai lokasi penyimpanan data sekaligus lokasi untuk menyimpan hasil operasi.

3. Control Unit

Kerja CU ialah mengatur aliran data bus dan alamat bus, yang selanjutnya juga mengatur sinyal yang berlokasi pada bus pengatur.

Yang bagian inti selanjutnya ialah tentang arsitektur sebuah Mikroprosesor. Mengenai arsitektur sudah dapat disimpulkan bahwasanya pembahasan yang kali ini adalah mengenai design yang berhubungan dengan mikroprosesor. Rancangan atau design disini akan berkaitan dengan perangkat lunak dan keras bagian dalam sebuah mikroprosesor. Yang dimaksud dari pengertiannya tersebut adalah rancangan dari perangkat lunak beserta perangkat keras yang kemudian menggabungkan fungsinya masing-masing untuk memiliki fungsi baru yang lebih diketahui dengan mikroprosesor.

Arsitektur mikroprosesor ada dua buah. Yang pertama ialah internal software design dan internal hardware design.

1. Internal Software Design

Ditelaah dari perangkat lunaknya, terdapat 3 model arsitektur pada rancangan perangkat lunak mikroprosesor ini.

a. CISC (Set instruksi computer komplex)

CISC ialah bentuk rancangan mikroprosesor yang memanfaatkan tidak hanya satu jenis dan bentuk instruksi. CISC memiliki keahlian untuk melakukan operasi level lemah seperti memproses data dari memori, operasi perhitungan dan eksekusi yang cepat. Kelemahan dari rancangan terdapat pada pengembangan interpreter maupun kompilernya yang sulit dilakukan.

b. RISC (Reduce Instruction Set Computer)

Ialah rancangan dengan sepaket instruksi yang lebih berfokus pada kemudahan dalam memahami instruksi namun hasil yang diperoleh memiliki nilai fungsi yang tinggi. Prinsip RISC adalah sedikit instruksi tetapi banyak register yang dipakai.

RISC memiliki ciri-ciri umum yaitu :

1. Memiliki sifat tunggal pada ins
2. Memiliki ukuran instruksi 4 byte pada umumnya.
3. Mode pengalamatan tidak lebih dari 5.
4. Operasi load tidak digabungkan dengan operasi artimatika.
5. Setiap memori terdapat suatu instruksi dengan operand lebih dari satu.
6. Tidak bisa memakai asal peralatan.
7. Satu alamat data satu ins
8. Untuk dapat diminta secara eksplisit diperlukan sedikitnya 32 register integer.
9. Supaya dapat dilancarkan secara eksplisit diperlukan paling kurang 16 register floating point.
10. Mikroprosesor Superskala

Ialah rancangan degan skala yang super yang menggunakan instruksi biasa seperti pada CISC dan RISC namun bisa diinisialkan secara simultan dan dapat dieksekusi secara independen.

2. Internal Hardware design

Rancangan ini berhubungan dengan masalah jenis, banyak, dan kapasitas register juga komponen lainnya.

Sama seperti pada desain perangkat lunaknya, pada perangkat kerasnya juga terdapat 3 macam desain mikroprosesor, yaitu :

a. Arsitektur I/O terisolasi

Arsitektur ini menggunakan rancangan pemberian alamat pemetaan I/O secara terpisah dengan pemberian alamat dan pemetaan memorinya.

b. Arsitektur I/O diprogram di dalam memori

Karena menggunakan arsitektur I/O yang diprogram di dalam memori dapat menggabungkan inti sel I/O dalam member alamat dengan isi dalam memori.

c. Arsitektur Harvard

Sistemnya mendekati mirip dengan I/O terisolasi, bedanya ialah pada Harvard diantara memori programnya dan datanya dilebur atau dipisah. Pemisahan ini menggunakan perintah jalan masuk memori yang berbeda. Dilihat dari sistemnya penggunaan arsitektur Harvard lebih menguntungkan.

Itulah struktur dan arsitektur untuk lebih mengenal apa itu mikroprosesor.

Selamat mencoba ~

Penulis : Apaf Nur Fauzia