Hukum moore dan perkembangan processor
Belajar tentang hukum moore, lalu apakah pengaplikasian teori hukum moore saat ini masih berlaku? Sebelumnya mari kita pahami apa itu Hukum Moore. Hukum Moore adalah salah satu hukum yang terkenal dalam industri mikroprosesor yang menjelaskan tingkat pertumbuhan kecepatan mikroprosesor. Diperkenalkan oleh Gordon E. Moore salah satu pendiri Intel. Ia mengatakan bahwa pertumbuhan kecepatan perhitungan mikroprosesor mengikuti rumusan eksponensial. (sumber:wikipedia).
Hukum Moore saat ini?
Berdasarkan sumber diatas, teknologi dewasa saat ini menjadikan Hukum Moore semakin tidak relevan untuk meramalkan kecepatan microprocessor. Dimana Hukum Moore menyatakan bahwa kompleksitas sebuah mikroprosesor akan meningkat dua kali lipat tiap 18 bulan sekali. Dan saat ini Intel secara resmi memulai arsitektur prosesornya dengan code Nehalem (Keluarga micro-arsitektur prosesor Intel generasi terbaru dan revolusioner yang dibuat dengan menggunakan proses transistor 45nm dan Hi-K metal-gate). Dimana prosesor ini akan mulai menerapkan teknik teknologi nano dalam pembuatan prosesornya, sehingga tidak membutuhkan waktu selama 18 bulan untuk melihat peningkatan kompleksitas dan akan lebih singkat.
Tapi saat ini Hukum Moore hanya dijadikan target dan tujuan yang ingin dicapai dalam pengembangan industry semikonduktor. Para peneliti di industry processorpun telah berusaha untuk mewujudkan Hukum Moore dalam pengembangan produknya. Dan secara tidak langsung, Hukum Moore menjadi umpan balik (feedback) untuk megendalikan laju peningkatan jumlah transistor pada keeping IC, serta telah mengendalikan semua orang untuk bersama-sama mengembangkan prosesor.
Kembali lagi meskipun Gordon Moore bukanlah penemu transistor atau IC, namun gagasan yang dilontarkannya mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah transistor pada IC telah memberikan sumbangan besar bagi kemajuan teknologi infromasi. Tanpa jasa Moore mungkin kita belum dapat menikmati computer berkecepatan 3Ghz seperti saat ini.
Arsitektur von Neumann
Arsitektur Von Neumann adalah arsitektur komputer yang menempatkan program (ROM=Read Only Memory) dan data (RAM=Random Access Memory) dalam peta memori yang sama. Arsitektur ini memiliki address dan data bus tunggal untuk mengalamati program (instruksi) dan data. Arsitektur von Neumann atau Mesin Von Neumann merupakan arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann pada tahun 1903-1957. Yang mana hampir semua komputer saat ini menggunakan Arsitektur buatan John Von Neumann. Arsitektur Von Neumann ini menggambarkan komputer dengan empat bagian utama yaitu:
Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol (CU)
memori, dan alat masukan I/O
Diagram Arsitektur Von Neumann
Cara kerja
1. Komunikasi Antara Memori dan Unit Pengolahan
Komunikasi antara memori dan unit pengolahan terdiri dari dua register: a. Alamat memori Register (MAR).
b. Memori data Register (MDR). Untuk membaca,
a. The address of the location is put in MAR. Alamat lokasi diletakkan Maret b. Memori diaktifkan untuk membaca.
a. Alamat lokasi diletakkan Maret b. Data dimasukkan ke dalam MDR. c. Tulis Aktifkan sinyal menegaskan.
d. Nilai dalam MDR ditulis ke lokasi yang ditentukan.
2. CPU
a. Hardware unit seperti ALU , register, memori, dll, yang dihubungkan bersama ke dalam jalur data-. b. Aliran bit sekitar jalur data-dikendalikan oleh "gerbang" yang memungkinkan bit mengalir atau tidak mengalir (off) melalui jalur data-.
c. Instruksi biner (1 = on, 0 = off) yang mengontrol aliran yang disebut micro-instruksi.
Jalur data
3. Memori Operasi
Ada dua operasi kunci pada memori:
b. store( address, value ) writes new value into the cell at the given address. toko (alamat, nilai) menulis nilai baru ke dalam sel pada alamat yang diberikan.
Memori jenis ini adalah acak-akses, yang berarti bahwa CPU dapat mengakses nilai dari array setiap saat (vs akses sekuensial, seperti pada tape).
Memori seperti ini disebut RAM (random-access memory.) Beberapa memori non-volatile, atau read-only (ROM )
Keuntungan Model Arsitektur Von Neuman
a. fleksibilitas pengalamatan program dan data.
b. program selalu ada di ROM dan data selalu ada di RAM.
c. Arsitektur Von Neumann memungkinkan prosesor untuk menjalankan program yang ada didalam memori data (RAM).
Kelemahan Model Arsitektur Von Neumann
a. bus tunggalnya itu sendiri. Sehingga instruksi untuk mengakses program dan data harus dijalankan secara sekuensial dan tidak bisa dilakukan overlaping untuk menjalankan dua isntruksi yang berurutan. b. bandwidth program harus sama dengan banwitdh data. Jika memori data adalah 8 bits maka program juga harus 8 bits.
c. prosesor Von Neumann membutuhkan jumlah clock CPI (Clock per Instruction) yang relatif lebih banyak sehingga eksekusi instruksi dapat menjadi relatif lebih lama.
Arsitektur Komputer Model Harvard
von neuman mengabungkan ROM dan RAM menjadi satu maka arsitektur harvard maka kedua memori tersebut dipisahkan.
Diagram Arsitektur Komputer Model Harvard
Kelebihan Arsitektur Komputer Model Harvard
a. bandwidth program tidak mesti sama dengan bandwidth data b. opcode dan operand dapat dijadikan dalam satu word instruksi saja c. instruksi dapat dilakukan dengan lebih singkat dan cepat
d. memori program dan data yang terpisah, maka kavling total memori program dan data dapat menjadi lebih banyak.
Kekurangan Arsitektur Komputer Model Harvard
