TUGAS 1

Perbandingan Main board RISC DAN CISC

Main board atau biasa disebut motherboard adalah sebuah papan rangkaian elektronik utama yang menjadi landasan dari komponen-komponen lainnya seperti processor , memory, Video Graphic Acceleration (VGA) dan sound card dalam soket yang tersedia. Pemakaian jenis procesor sangat mempengaruhi pemilihan motherboard . Mother board jika di ibaratkan pada manusia yaitu sebagai pembuluhdarah. Jadi mother board berfungsi untuk menghubungkan satu dengan lainnya seperti pembuluh darah pada manusia. Dalam mother board terdapat peripheral yang saling terkoneksi, dimana koneksi tersebut  berfungsi untuk melanjutkan perintah melalui jalur yang ada pada board tersebut.

Complex Instruction-Set Computer (CISC)

Tujuan utama dari arsitektur CISC adalah melaksanakan suatu perintah cukup dengan beberapa baris bahasa mesin sedikit mungkin. Hal ini bisa tercapai dengan cara membuat perangkat keras prosesor mampu memahami dan menjalankan beberapa rangkaian operasi. Untuk tujuan contoh kita kali ini, sebuah prosesor CISC sudah dilengkapi dengan sebuah instruksi khusus, yang kita beri nama MULT. Saat dijalankan, instruksi akan membaca dua nilai dan menyimpannya ke 2 register yag berbeda, melakukan perkalian operan di unit eksekusi dan kemudian mengambalikan lagi hasilnya ke register yang benar. Jadi instruksi-nya cukup satu saja…

Implementasi CISC paralel untuk pertama kalinya, seperti 486 dari Intel, AMD, Cyrix, dan IBM telah mendukung setiap instruksi yang digunakan oleh prosesor-prosesor sebelumnya, meskipun efisiensi tertingginya hanya saat digunakan pada subset x86 yang sederhana (mirip dengan set instruksi RISC, tetapi tanpa batasan penyimpanan/pengambilan data dari RISC). Prosesor-prosesor modern x86 juga telah menyandikan dan membagi lebih banyak lagi instruksi-instruksi kompleks menjadi beberapa “operasi-mikro” internal yang lebih kecil sehingga dapat instruksi-instruksi tersebut dapat dilakukan secara paralel, sehingga mencapai performansi tinggi pada subset instruksi yang lebih besar.

Reduced Instruction Set Computing (RISC)

Prosesor RISC hanya menggunakan instruksi-instruksi sederhana yang bisa dieksekusi dalam satu siklus. Dengan demikian, instruksi ‘MULT’ sebagaimana dijelaskan sebelumnya dibagi menjadi tiga instruksi yang berbeda, yaitu “LOAD”, yang digunakan untuk memindahkan data dari memori ke dalam register, “PROD”, yang digunakan untuk melakukan operasi produk (perkalian) dua operan yang berada di dalam register (bukan yang ada di memori) dan “STORE”, yang digunakan untuk memindahkan data dari register kembali ke memori. Berikut ini adalah urutan instruksi yang harus dieksekusi agar yang terjadi sama dengan instruksi “MULT” pada prosesor RISC (dalam 4 baris bahasa mesin):

LOAD A, 2:3

LOAD B, 5:2

PROD A, B

STORE 2:3, A

Arsitektur ini digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vektor. Selain digunakan dalam komputer vektor, desain ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor Intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Corporation, Alpha AXP dari DEC, R4x00 dari MIPS Corporation, PowerPC dan Arsitektur POWER dari International Business Machine. Selain itu, RISC juga umum dipakai pada Advanced RISC Machine (ARM) dan StrongARM (termasuk di antaranya adalah Intel XScale), SPARC dan UltraSPARC dari Sun Microsystems, serta PA-RISC dari Hewlett-Packard.

Dalam arsitektur RISC akses memori dipisahkan dari manipulasi data sehingga CPU tidak terhambat oleh kelambatan memori. Data di muatkan (prefetched) pada register dan instruksi hanya bekerja dengan register.

Sebagai perbandingan, CISC mencoba untuk mengurangi jumlah instruksi pada program sedangkan RISC mencoba mengurangi siklus instruksi.

CISC	RISC
Penekanan pada perangkat keras	Penekanan pada perangkat lunak
Termasuk instruksi kompleks multi-clock	Single-clock, hanya sejumlah kecil instruksi
Memori-ke-memori: “LOAD” dan “STORE” saling bekerjasama	Register ke register: “LOAD” dan “STORE” adalah instruksi2 terpisah
Ukuran kode kecil, kecepatan rendah	Ukuran kode besar, kecepatan (relatif) tinggi
Transistor digunakan untuk menyimpan instruksi2 kompleks	Transistor banyak dipakai untuk register memori

Perbedaan  RISC  DAN  CISC

A.  RISC

1.   Pengertian RISC

RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk mengatur instruksi dalam komunikasi diantara arsitekturyang lainnya.

2.   Karakteristik

Arsitektur RISC memiliki beberapa karakteristik diantaranya :

a.    Siklus mesin ditentukan oleh waktu yang digunakan untuk mengambil dua buah operan dari register, melakukan operasi ALU, dan menyimpan hasil operasinya kedalam register, dengan demikian instruksi mesin RISC tidak boleh lebih kompleks dan harus dapat mengeksekusi secepat mikroinstruksi pada mesin-mesin CISC. Dengan menggunakan instruksi sederhana atau instruksi satu siklus hanya dibutuhkan satu mikrokode atau tidak sama sekali, instruksi mesin dapat dihardwired. Instruksi seperti itu akan dieksekusi lebih cepat dibanding yang sejenis pada yang lain karena tidak perlu mengakses penyimapanan kontrol mikroprogram saat eksekusi instruksi berlangsung.

b.    Operasi berbentuk dari register-ke register yang hanya terdiri dari operasi load dan store yang mengakses memori . Fitur rancangan ini menyederhanakan set instruksi sehingga menyederhanakan pula unit control. Keuntungan lainnya memungkinkan optimasi pemakaian register sehingga operand yang sering diakses akan tetap ada di penyimpan berkecepatan tinggi. Penekanan pada operasi register ke register merupakan hal yang unik bagi perancangan RISC.

c.    Penggunaan mode pengalamatan sederhana, hampir sama dengan instruksi menggunakan pengalamatan register,. Beberapa mode tambahan seperti pergeseran dan pe-relatif dapat dimasukkan selain itu banyak mode kompleks dapat disintesis pada perangkat lunak dibanding yang sederhana, selain dapat menyederhanakan sel instruksi dan unit kontrol.

d.    Penggunaan format-format instruksi sederhana, panjang instruksinya tetap dan disesuaikan dengan panjang word. Fitur ini memiliki beberapa kelebihan karena dengan menggunakan field yang tetap pendekodean opcode dan  pengaksesan operand register dapat dilakukan secara bersama-sama

3.   Ciri-ciri

a.   Instruksi berukuran tunggal

b.   Ukuran yang umum adalah 4 byte

c.   Jumlah pengalamatan data sedikit, biasanya kurang dari 5 buah.

d.   Tidak terdapat pengalamatan tak langsung yang mengharuskan melakukan sebuah akses memori agar memperoleh alamat operand lainnya dalam memori.

e.   Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika, seperti penambahan ke memori dan penambahan dari memori.

f.    Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi

g.   Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.

h.   Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .

i.    Jumlah bit bagi integer register spesifier sama dengan 5 atau lebih, artinya sedikitnya 32 buah register integer dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.

j.    Jumlah bit floating point register spesifier sama dengan 4 atau lebih, artinya sedikitnya 16 register floating point dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.

B.   CISC

1.    Pengertian CISC

CISC adalah singkatan dari Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer. Kumpulan instruksi komputasi kompleks adalah sebuah arsitektur dari set instruksi dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan RISC.

2.    Karakteristik CISC

Sarat informasi memberikan keuntungan di mana ukuran program-program yang dihasilkan akan menjadi relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang. Karena CISC inilah biaya pembuatan komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi jauh lebih hemat.

Dimaksudkan untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan. (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit) Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan.

3.   Ciri-ciri

a.  Jumlah instruksi banyak

b.  Banyak terdapat perintah bahasa mesin

c.  Instruksi lebih kompleks

Switch Layer 2 dan Switch Layer 3

Layer 3 switch adalah fenomena yang relatif baru, dipopulerkan oleh (antara lain) pers perdagangan. 

Layer 2 Switch

Layer 2 switch sering dipasang di perusahaan itu untuk konektivitas berkecepatan tinggi antara stasiun akhir pada lapisan data link.

Layer 2 switch menjembatani teknologi telah ada sejak 1980-an (dan bahkan mungkin sebelumnya). Menjembatani melibatkan segmentasi jaringan area lokal (LAN) di tingkat 2 Layer. Sebuah jembatan multiport biasanya belajar tentang Media Access Control (MAC) alamat pada setiap pelabuhan dan transparan melewati frame MAC ditakdirkan untuk port tersebut. Jembatan ini juga memastikan bahwa frame ditakdirkan untuk alamat MAC yang terletak pada port yang sama sebagai stasiun asal tidak diteruskan ke port lain. Untuk kepentingan diskusi ini, kami mempertimbangkan hanya LAN Ethernet.

Layer 2 switch efektif menyediakan fungsi yang sama. Mereka mirip dengan multiport jembatan di bahwa mereka belajar dan frame maju pada port masing-masing. Perbedaan utama adalah keterlibatan perangkat keras yang memastikan bahwa beberapa switching path di dalam switch dapat aktif pada waktu yang sama.Sebagai contoh, perhatikan Gambar 1, dengan rincian switch empat-port dengan stasiun A pada port 1, B pada port 2, C pada port 3 dan D pada port 4. Asumsikan bahwa A keinginan untuk berkomunikasi dengan B, dan C keinginan untuk berkomunikasi dengan D. Di sebuah jembatan CPU tunggal, penerusan ini biasanya akan dilakukan di perangkat lunak, di mana CPU akan mengambil frame dari masing-masing port berurutan dan ke depan mereka untuk sesuai output port. Proses ini sangat efisien dalam skenario seperti yang ditunjukkan sebelumnya, di mana lalu lintas antara A dan B tidak ada hubungannya dengan lalu lintas antara C dan D.

Gambar 1: Layer 2 switch dengan Eksternal Router untuk lalu lintas Inter-VLAN dan menghubungkan ke Internet

Masukkan hardware berbasis Layer 2 switching. Layer 2 switch dengan dukungan perangkat keras mereka dapat meneruskan frame tersebut secara paralel sehingga A dan B dan C dan D dapat memiliki percakapan simultan. Sejajar-ism memiliki banyak keuntungan. Asumsikan bahwa A dan B NetBIOS stasiun, sedangkan C dan D adalah Internet Protocol (IP) stasiun. Mungkin tidak ada rea-anak untuk komunikasi antara A dan C dan A dan D. Layer 2 switching memungkinkan koeksistensi ini tanpa mengorbankan efisiensi.

Karakteristik

Layer 2 switch sendiri bertindak sebagai akhir node IP untuk Simple Network Management Protocol (SNMP) manajemen, Telnet, dan manajemen berbasis Web. fungsi manajemen tersebut melibatkan kehadiran IP stack pada router bersama dengan User Datagram Protocol (UDP), Transmission Control Protocol (TCP), Telnet, dan fungsi SNMP. Switch sendiri memiliki alamat MAC sehingga mereka dapat diatasi sebagai node 2 akhir Layer sementara juga menyediakan fungsi switch transparan. Layer 2 switching tidak, pada umumnya, melibatkan mengubah bingkai MAC. Namun, ada situasi ketika switch mengubah bingkai MAC.IEEE 802.1Q Komite ini bekerja pada standar VLAN yang melibatkan? Penandaan? bingkai MAC dengan VLAN itu milik; proses penandaan melibatkan mengubah bingkai MAC.Menjembatani teknologi juga melibatkan Protokol Spanning-Tree.Ini diperlukan dalam jaringan multibridge untuk menghindari loop.

Prinsip yang sama juga berlaku terhadap Layer 2 switch, dan yang paling komersial Layer 2 switch mendukung Protokol Spanning-Tree. Pembahasan sebelumnya memberikan garis besar dari Layer 2 switching fungsi. Layer 2 switching adalah MAC frame didasarkan, tidak melibatkan mengubah bingkai MAC, secara umum, dan menyediakan switching transparan dalam nominal-alel dengan frame MAC. Karena switch beroperasi pada Layer 2, mereka protokol independen. Namun, Layer 2 switching skala tidak baik karena siaran. Meskipun VLAN mengatasi masalah ini sampai batas tertentu, pasti ada kebutuhan untuk mesin pada VLAN yang berbeda untuk berkomunikasi. Salah satu contoh adalah situasi di mana sebuah organisasi-nization memiliki beberapa intranet server pada subnet yang terpisah (dan karenanya VLAN), menyebabkan banyak lalu lintas intersubnet.Dalam kasus tersebut, penggunaan router tidak dapat dihindari; Layer 3 switch masukkan pada saat ini.

Layer 3 Switch

Layer 3 switching adalah istilah yang relatif baru, yang telah? Diperpanjang? oleh berbagai vendor untuk menggambarkan produk mereka. Misalnya, satu sekolah menggunakan istilah ini untuk menggambarkan cepat IP routing melalui perangkat keras, sedangkan sekolah lain menggunakannya untuk menggambarkan Multi Protokol Over ATM (MPOA). Untuk tujuan diskusi ini, Layer 3 switch supercepat kekalahan-ers yang Layer 3 forwarding di hardware. Pada artikel ini, kami terutama akan membahas Layer 3 switching dalam konteks IP routing cepat, dengan diskusi singkat tentang daerah lain aplikasi.

Evolusi

Pertimbangkan konteks Layer 2 switching ditunjukkan pada Gambar 1. Layer 2 switch beroperasi pada saat ada sangat sedikit lalu lintas antara VLAN. VLAN lalu lintas seperti itu akan memerlukan router baik?? tergantung off? salah satu pelabuhan sebagai router satu-bersenjata atau hadir secara internal di dalam saklar. Untuk meningkatkan Layer 2 fungsi, kita membutuhkan sebuah router? Yang menyebabkan hilangnya kinerja karena router biasanya lebih lambat dari switch. Skenario ini mengarah ke pertanyaan: Mengapa tidak menerapkan router di dalam saklar itu sendiri, seperti dijelaskan dalam bagian sebelumnya, dan melakukan forwarding di hardware?

Meskipun pengaturan ini mungkin, ia memiliki satu keterbatasan: Layer 2 switch perlu untuk beroperasi hanya pada frame MAC Ethernet. Skenario ini pada gilirannya menyebabkan algoritma forwarding yang terdefinisi dengan baik yang dapat diimplementasikan dalam bentuk hardware. Algoritma ini tidak dapat diperpanjang dengan mudah ke Layer 3 protokol karena ada beberapa Layer 3 routable protokol seperti IP, IPX, AppleTalk, dan sebagainya; dan kedua, keputusan forwarding di protokol seperti biasanya lebih rumit daripada Layer 2 keputusan forwarding.

Apakah kompromi rekayasa? Karena IP adalah yang paling umum di antara semua protokol Layer 3 hari ini, sebagian besar switch Layer 3 hari ini melakukan IP switching di tingkat hardware dan meneruskan protokol lain pada Layer 2 (yaitu, jembatan mereka).Isu kedua yang rumit 3 keputusan Layer forwarding terbaik diilustrasikan dengan pengolahan opsi IP, yang biasanya menyebabkan panjang header IP bervariasi, menyulitkan pembangunan mesin forwarding hardware. Namun, sejumlah besar paket IP tidak termasuk opsi IP? Begitu, mungkin akan berlebihan untuk merancang pengolahan ini ke silikon. kompromi adalah bahwa keputusan (jalur cepat) yang paling umum forwarding dirancang ke dalam silikon, sedangkan yang lainnya biasanya ditangani oleh CPU pada saklar 3 Layer.

Untuk meringkas, Layer 3 switch router dengan forwarding cepat dilakukan melalui perangkat keras. IP forwarding biasanya melibatkan rute lookup, decrementing Time To Live (TTL) menghitung dan menghitung ulang checksum, dan forwarding frame dengan header MAC sesuai dengan output port yang benar.Pencarian dapat dilakukan di perangkat keras, demikian juga decrementing dari TTL dan kalkulasi ulang checksum. Router menjalankan protokol routing seperti Open Shortest Path First (OSPF) atau Routing Information Protocol (RIP) untuk berkomunikasi dengan lainnya Layer 3 switch atau router dan membangun tabel routing mereka. Ini tabel routing dicari untuk menentukan rute untuk paket masuk.