Artikel ini merupakan bagian 3 (ketiga) dari pembahasan tentang arsitektur komputer berbasis RISC, CISC dan 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. Pipeline sendiri adalah meningkatkan kinerja komputer dengan cara saling overlap tahapan dari instruksi yang berbeda.
Pada pipenline untuk melakukan proses (stages) overlapping dibutuhkan paling tidak setengah clock. Sedangkan superscalar mengijinkan proses untuk bekerja secara bersamaan pada saat clock yang sama.
Superscalar ini menerapkan suatu bentuk paralel disebut-tingkat instruksi paralel dalam satu prosesor, sehingga memungkinkan lebih cepat. Sebuah prosesor superscalar melaksanakan lebih dari satu instruksi selama satu jam secara bersamaan dengan siklus dispatching beberapa petunjuk ke membazir fungsional unit pada prosesor. Setiap unit fungsional tidak terpisah CPU inti, tetapi sebuah sumber daya eksekusi dalam satu CPU seperti aritmetika logis unit, sedikit Shifter, atau kelipatan.
Perkembangan superscalar pertama kali diawali oleh Seymour Cray's CDC 6600 dari 1965 sering disebut sebagai pertama superscalar desain. Intel i960CA (1988) dan seri AMD 29000-29050 (1990) mikro yang komersial pertama chip tunggal superscalar mikro. CPU RISC seperti ini membawa konsep superscalar untuk mikro komputer RISC karena hasil desain yang sederhana inti, agar mudah instruksi dispatch dan keterlibatan beberapa unit fungsional (seperti ALUs) pada satu CPU dalam rancangan peraturan yang terpaksa waktu. Ini adalah alasan yang RISC desain yang lebih cepat dari CISC desain melalui ke dalam tahun 1980-an dan 1990-an.
Kecuali untuk digunakan dalam beberapa CPU-daya baterai perangkat, pada dasarnya semua tujuan-CPU umum dikembangkan sejak 1998 adalah superscalar. Diawali dengan "P6" (Pentium Pro dan Pentium II) pelaksanaan, Intel x86 arsitektur mikro yang telah menerapkan CISC pada set instruksi RISC superscalar mikro. Kompleks petunjuk yang diterjemahkan secara internal ke-RISC seperti "micro-ops" set instruksi RISC, prosesor yang memungkinkan untuk mengambil keuntungan dari performa yang lebih tinggi-prosesor yang melandasi tetap kompatibel dengan prosesor Intel sebelumnya.[2]
Contoh Penerapan Superscalar
Contoh CPU yang telah menerapkan arsitektur superscalar :
Intel Processors- 486, Pentium, Pentium Pro
Superscalar Processor Design
- Use PowerPC 604 as case study
- Speculative Execution, Register Renaming, Branch Prediction
More Superscalar Examples
- MIPS R10000
- DEC Alpha 21264
Berikut perbandingan superscalar dengan system i386
Cycles Per Instruction
Instruction Type 386 Cycles 486 Cycles
Load 4 1
Store 2 1
ALU 2 1
Jump taken 9 3
Jump not taken 3 1
Call 9 3
Superscalar dapat mengeksekusi instruksi 1 (I1) dan instruksi 2 (I2) secara pararel dengan syarat
- Keduanya instruksi yang sederhana
- I1 tidak melakukan proses jump
- Tujuan (destination) dari I1 bukan sumber (source) dari I2
- Tujuan (destinition) dari I1 bukan tujuan (destination) dari I2
Jika kondisi diatas tidak dapat dipenuhi
- I1 melakukan proses U-pipe
- I2 dijalankan di cycle berikutnya
Pustaka
[1] Superscalar VS Pipelining
[2] Superscalar Processor
Postingan
No Response to "Arsitektur Komputer Berbasis Superscalar"
Posting Komentar