instruction set

Review tentang CISC dan RISC (sumber : Klik disini):

Sudah sering kita mendengar debat yang cukup menarik antara komputer personal IBM dan kompatibelnya yang berlabel Intel Inside dengan komputer Apple yang berlabel PowerPC. Perbedaan utama antara kedua komputer itu ada pada tipe prosesor yang digunakannya. Prosesor PowerPC dari Motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh dipercaya sebagai prosesor RISC, sedangkan Pentium buatan Intel diyakini sebagai prosesor CISC. Kenyataannya komputer personal yang berbasis Intel Pentium saat ini adalah komputer personal yang paling banyak populasinya. Tetapi tidak bisa pungkiri juga bahwa komputer yang berbasis RISC seperti Macintosh, SUN adalah komputer yang handal dengan sistem pipelining, superscalar, operasi floating point dan sebagainya.

Apakah memang RISC lebih lebih baik dari CISC atau sebaliknya. Tetapi tahukah kita dimana sebenarnya letak perbedaan itu. Apakah prosesor dengan instruksi yang lebih sedikit akan lebih baik dari prosesor yang instruksinya kompleks dan lengkap. Apakah memang perbedaan prosesor itu hanya dari banyak atau tidaknya instruksi saja. Bukankah jumlah instruksi tidak berhubungan dengan ke-handal-an suatu prosesor. Pertanyaan-pertanyaan ini yang hendak dijawab melalui tulisan berikut. Namun supaya lebih dekat dengan elektronika praktis, ElectronicLab akan lebih fokus pada mikrokontroler low-cost yang berbasis RISC dan CISC. Sebagai contoh dari mikrokontroler CISC adalah 68HC11 buatan Motorola dan 80C51 dari Intel. Kita juga mengenal keluarga PIC12/16CXX dari Microchip dan COP8 buatan National Semiconductor sebagai mikrokontroler yang berbasis RISC.

CISC Complex Instruction Set Computing. Rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang kompleks. Instruksi-instruksi yang tersedia memudahkan para programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC. Di lain pihak, banyaknya instruksi dalam CISC dapat mengurangi kecepatannya. CISC merupakan kebalikan dari RISC, biasanya digunakan pada keluarga processor untuk PC (Intel, AMD, Cyrix).

Complex Instruction Set Computing disingkat CISC (baca : “sisk”) merupakan rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang kompleks. Instruksi-instruksi yang tersedia bertujuan untuk memudahkan para programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC.

Pada arsitektur CISC seperti Intel x86, yang diperkenalkan pada tahun 1978, bisa terdapat ratusan instruksi program - perintah-perintah sederhana yang menyuruh sistem menambah angka, menyimpan nilai, dan menampilkan hasilnya. Bila semua instruksi panjangnya sama, instruksi sederhana akan memboroskan memori. Instruksi sederhana membutuhkan ruang penyimpanan 8 bit, sementara instruksi yang paling kompleks mengkonsumsi sebanyak 120 bit. Sehingga hal tersebut akan mengurangi kecepatannya.

Arsitektur berbasis CISC juga memungkinkan para perancang prosesor untuk menambahkan set instruksi tambahan untuk keperluan tertentu disamping set instruksi standar yang sudah ada, misalnya set instruksi MMX (Multimedia Extension) yang ditambahkan pada prosesor buatan Intel, dan 3Dnow! pada prosesor keluaran AMD. Karena itulah maka keluarga prosesor CISC lebih banyak digunakan dalam komputer pribadi dimana aplikasinya lebih luas, sementara keluarga prosesor RISC hanya digunakan pada workstation yang biasanya memiliki lingkup aplikasi yang lebih sempit.

Diantara kelebihan dan kekurangan dari arsitektur RISC dan arsitektur CISC sampai sekarang masih menjadi sebuah perdebatan. Ada juga teknologi yang menggabungkan kedua arsitektur tersebut, contohnya : Prosesor Intel dan AMD yang dijual secara komersil sekarang adalah pengembangan dari prosesor x86 yang menggunakan basis prosesor CISC. Lucunya, instruksi set yang didukung oleh kedua prosesor tersebut menggunakan instruksi RISC yang lebih efisien dalam menangani data.

RISC Reduced Instruction Set Computing. Rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang lebih ringkas dibandingkan dengan CISC. RISC memiliki keunggulan dalam hal kecepatannya sehingga banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang memerlukan kalkulasi secara intensif. Konsep RISC pertama kali dikembangkan oleh IBM pada era 1970-an. Komputer pertama yang menggunakan RISC adalah komputer mini IBM 807 yang diperkenalkan pada tahun 1980. Dewasa ini, RISC digunakan pada keluarga processor buatan Motorola (PowerPC) dan SUN Microsystems (Sparc, UltraSparc).

 Instruksi Set Pentium 4

P4 3.0 GHz seri Cedar Mill (65 nm)
Set instruksi nya: MMX, SSE, SSE2, SSE3, Hyper-Threading, Intel 64, XD bit (an NX bit implementation)
 emmintrin.h: SSE2 + SSE + MMX (Pentium 4, Ahtlon 64)
 pmmintrin.h: SSE3 + SSE2 + SSE + MMX (Pentium 4 Prescott, Ahtlon 64 San Diego)


Contoh program assembly 8085 :

LDA 8500
;mengambil akumulator dengan alamat memori 8500
MOV B, A
;memindahkan nilai akumulator ke register B
LDA 8501
;mengambil akumulator dengan alamat memori 8501
SUB B
;mengurangkan isi dari akumulator dengan nilai di dalam register B
STA 8502
;menyetor nilai output ke lokasi memori 8502
MVI A, 00
;menghapus akumulator dengan 00
SBB A
;mengurangi dengan meminjam konten dari akumulator
STA 8503
;menyetor nilai di memori 8503
HLT
;menghentikan program
   instruction set atau instruction set architecture, merupakan sekumpulan perintah yang dapat dieksekusi oleh processor komputer. Semua yang dilakukan oleh komputer, dari menjalankan aplikasi pengolah kata (word processing application) sampai dengan mengkodekan (encode) file video, direduksi menjadi beberapa kombinasi dari perintah-perintah ini.
Programmer tidak secara langsung membuat program melalui instruksi ini melainkan menggunakan tipe software khusus yang dikenal dengan sebutan compiler, di mana compiler bertugas untuk menerjemahkan kode pemrograman ke dalam instruksi-intruksi mesin. Mayoritas komputer personal menggunakan sebuah instruction set yang pertama kali digunakan pada tahun 70-an, sementara smartphone, tablet PC, dan perangkat lainnya menggunakan instruction set yang lebih sederhana yang dioptimasi untuk low-power environment.
Komputer mungkin terlihat dapat melakukan pekerjaan (task) tanpa batas. Namun microprocessor di dalamnya hanya mampu melakukan eksekusi sejumlah perintah yang terbatas dan telah ditentukan, bernama instruction (instruksi). Jika dilihat satu per satu, setiap instruksi relatif sederhana. Namun ketika dikombinasikan, instruksi-intruksi dasar tersebut menjadi cukup powerful, dan dapat digunakan sebagai basis dari semua tipe software.
Kemampuan alias performa dan kompatibilitas processor (CPU / Central Processing Unit) secara langsung berhubungan dengan jumlah dan tipe instruksi yang dapat ditangani oleh processor, membuat instruction set menjadi elemen penting dalam keberhasilan atau kegagalan desain komputer.