Materi 'Struktur dan Fungsi CPU' ini merupakan salah satu tugas pada mata kuliah Organisasi dan Arsitektur Komputer di Jurusan Teknik Informatika, Universitas Komputer Indonesia.

1. ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER
ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER
Struktur dan Fungsi CPU
STRUKTUR DAN FUNGSI CPU
Disusun Oleh Kelompok 8:
Riky Lutfi Hamzah (10111213)
M Reza Arif Rahman (10111207)
Muhammad Rifaldy (10111226)
Rori Sapriadinata (10111242)
Teknik Informatika
Universitas Komputer Indonesia
2012

2. Sub Pokok Bahasan
 Implementasi Alur Data Sederhana
 Control Unit pada CPU
 Instruksi Pipelining
 Mengenal Instruction-Level Parallelism

3. IMPLEMENTASI ALUR DATA

4. Proses Pengolahan Data
CU
INPUT ALU OUTPUT
(DATA) (INFORMATION)
REGISTER
DISTRIBUTION
CPU Interconections
STORAGE

5. Bagan Alur Data
INPUT STRORAGE
RAM
PROGRAM STRORAGE WORKING STRORAGE
INSTRUCTION GENERAL PURPOSE
ACCUMULATOR
REGISTER REGISTER ALU
OUTPUT STRORAGE

6. Alur Data Pada ALU
A+B
A Registers
B
A B ALU Input Register
ALU Input Bus
ALU
A+B ALU Output Register

7. CONTROL UNIT

8. Definisi Control Unit
Adalah komponen dari Central Processing
Unit (CPU) yang bertugas mengatur dan
mengendalikan semua peralatan pada
sistem komputer.

9. Fungsi Control Unit
 Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output,
 Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama,
 Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk
diproses,
 Mengirim instruksi ke Aritmatic and Logic Unit (ALU) bila
ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika,
 Mengawasi kerja dari ALU, dan
 Menyimpan hasil proses ke memori utama.

10. Input/Output Control Unit
 Input Control Unit
 Clock
 Instruction Register
 Flag
 Signal to Control Bus
 Output Control Unit
 Signal kontrol dalam CPU
 Signal Kontrol bagi BUS control

11. Control Unit Implementation
Implementasi unit kontrol ada dua jenis yaitu:
 Implementasi Hardwired
 Implementasi Microprogrammed

12. INSTRUKSI PIPELINE

13. Pengertian Pipeline
Adalah suatu teknik instruksi yang
digunakan dalam desain komputer untuk
meningkatkan instruksi throughput
(jumlah instruksi yang dapat dijalankan
pada waktu yang sama).

14. Why Use Pipeline?
 Kebutuhan akan komputasi tidak pernah
berakhir,
 Terbatasnya organisasi dan arsitektur
yang dimiliki oleh komputer,
 Perbaikan harus dicari dari segi eksekusi
instruksi bukan dari desain hardware,
 Prosesor Paralel dapat menjadi solusi,
 Meningkatkan kinerja CPU.

15. Tahapan Pipeline
 Mengambil instruksi dan membuffferkannya.
 Ketika tahapan kedua bebas, tahapan pertama
mengirimkan instruksi yang dibufferkan
tersebut.
 Pada saat tahapan kedua sedang
mengeksekusi instruksi, tahapan pertama
memanfaatkan siklus memori yang tidak
dipakai untuk mengambil dan membuffferkan
instruksi berikutnya.

16. Kelebihan Pipeline
 Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga
meningkatkan tingkat instruksi.
 Beberapa combinational sirkuit seperti penambah
atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan
menambahkan lebih banyak sirkuit.
 Pemrosesan dapat dilakukan lebih cepat,
dikarenakan beberapa proses dilakukan secara
bersamaan dalam satu waktu.

17. Kekurangan Pipeline
 Pipelined prosesor menjalankan beberapa
instruksi pada satu waktu. Jika ada beberapa
cabang yang mengalami penundaan cabang
(penundaan memproses data) dan akibatnya
proses yang dilakukan cenderung lebih lama.
 Karena beberapa instruksi diproses secara
bersamaan ada kemungkinan instruksi
tersebut sama-sama memerlukan resource
yang sama, sehingga diperlukan adanya
pengaturan yang tepat agar proses tetap
berjalan dengan benar.

18. INSTRUCTION-LEVEL PARALLELISM

19. Definisi Instruction-Level Parallelism
Program paralel dengan berbagai level
paralelism dapat diterapkan untuk
mengoptimalkan kinerja prosesor, dan
Instruction-Level Parallelism adalah
salahsatunya.

20. Klasifikasi Instruction-Level Parallelism.
 Arsitektur sekuensial, dimana program tidak
diharapkan membawa informasi eksplisit apa pun
mengenai parallelisme → Superscalar
 Arsitektur dependence, dimana program secara
eksplisit menandakan ketergantungan yang ada
antar operasi → Data Flow Processor
 Arsitektur independence, dimana program
menyediakan informasi yang tidak bergantung
satu dengan yang lainnya → VLIW

21. TERIMA KASIH