Mikroprosesor Unit Pengontrol Komputer Mikro, dibentuk pada chip kecil yg melaksanakan operasi ALU (Arithmetic Logical Unit) serta berkomunikasi dengan perangkat lain yg terhubung dengannya.
Mikroprosesor Hipotetis
➽ Arithmatic Logic Unit (ALU)
Melakukan operasi ibarat penambahan, pengurangan serta operasi ibarat AND atau OR. serta logis pada data yg diterima dari memori atau perangkat input.
Mengambil kode isyarat dari memori serta memulai urutan operasi yg diharapkan ALU melaksanakan instruksi. Kode operasi tunggal mempengaruhi banyak Jalur Data Individual, Register, serta Elemen Prosesor.
Menetapkan satu atau beberapa tanda dalam daftar status, yg mengatakan hasil operasi terakhir (nilai nol, angka negatif, overflow, atau lainnya). Yang diidentifikasi oleh huruf seperti B, C, D, E, H, L serta Akumulator.
Klasifikasi Mickroprosesor
General Purpose Processor (GPP)
➤ GPP Applications
➤ GPP Industrial Applications
Applications Specific Processor
➤ Digital Signal Processors (DSP)
➤ Application Specific Integrated Circuit (ASIC)
➤ Application Specific Instruction Set Processor (ASIP)
Hardware
➽ Reduced Instruction Set Microprocessor (RISC)
➽ Complex Instruction Set Microprocessors (CISC)➽ No-Instruction-Set Computer (NISC)
➽ Special Processors
➥ Co-Processor
➥ Input/Output Processor
➥ Transputer (Transistor Computer)
Aplikasi
➽ Digital Signal MultiProcessors (DSP)
➽ Application Specific Integrated Circuit (ASIC)
➽ Superscalar Processors
➽ Very Long Instruction Word (VLIW)
➽ Microcontrollers
Reduced Instruction Set
Microprocessor (RISC)
Microprocessor (RISC)
Dirancang untuk mengurangi waktu sanksi dengan menyederhanakan set isyarat komputer. Menggunakan Prosesor RISC, Instruksi hanya membutuhkan satu siklus clock untuk mengeksekusi dalam waktu sanksi yg seragam.
Mengurangi efisiensi alasannya yakni ada lebih banyak baris kode, lebih banyak RAM diharapkan untuk menyimpan instruksi. Compiler harus bekerja lebih banyak untuk mengkonversi isyarat bahasa tingkat tinggi ke dalam kode mesin.
Prosesor RISC -
Power PC: 601, 604, 615, 620
DEC Alpha: 210642, 211066, 21068, 21164
MIPS: TS (R10000) Prosesor RISC
PA-RISC: HP 7100LC
Karakteristik Prosesor RISC -
➤ Relatif sedikit Instruksi
➤ Mode Pengalamatan yg relatif sedikit
➤ Akses Memori terbatas untuk Memuat serta Menyimpan instruksi
➤ Operasi dilakukan dalam Register CPU
➤ Format Instruksi Panjang serta Praktis didekodekan
➤ Eksekusi Instruksi satu Siklus
➤ Diprogram bukan Kontrol Mikroprogram.
Fitur Arsitektur RISC -
➤ Jumlah Register yg relatif besar di Unit Pemrosesan
➤ Penggunaan Jendela Register yg tumpang tindih
untuk mempercepat prosedur, panggilan serta kembali
➤ Pipa Instruksi yg efisien
➤ Dukungan kompilator untuk terjemahan yg efisien
dari aktivitas bahasa tingkat tinggi ke dalam aktivitas bahasa mesin.
Prosesor RISC -
Power PC: 601, 604, 615, 620
DEC Alpha: 210642, 211066, 21068, 21164
MIPS: TS (R10000) Prosesor RISC
PA-RISC: HP 7100LC
Karakteristik Prosesor RISC -
➤ Relatif sedikit Instruksi
➤ Mode Pengalamatan yg relatif sedikit
➤ Akses Memori terbatas untuk Memuat serta Menyimpan instruksi
➤ Operasi dilakukan dalam Register CPU
➤ Format Instruksi Panjang serta Praktis didekodekan
➤ Eksekusi Instruksi satu Siklus
➤ Diprogram bukan Kontrol Mikroprogram.
Fitur Arsitektur RISC -
➤ Jumlah Register yg relatif besar di Unit Pemrosesan
➤ Penggunaan Jendela Register yg tumpang tindih
untuk mempercepat prosedur, panggilan serta kembali
➤ Pipa Instruksi yg efisien
➤ Dukungan kompilator untuk terjemahan yg efisien
dari aktivitas bahasa tingkat tinggi ke dalam aktivitas bahasa mesin.
Complex Instruction Set
Microprocessors (CISM)
Microprocessors (CISM)
Mengklasifikasikan Mikroprosesor dimana perintah dilakukan bersama dengan kegiatan tingkat rendah. Jenis Prosesor melaksanakan banyak sekali kiprah ibarat Mengunduh, Mengunggah, Meyimpan & Memanggil Data kedalam kartu memori, melaksanakan perhitungan matematis yg rumit dalam satu perintah.
Compiler melaksanakan pekerjaan untuk menerjemah kan bahasa tingkat tinggi ke bahasa tingkat perakitan / kode mesin alasannya yakni panjang kode relatif pendek, sehingga sangat sedikit RAM diharapkan untuk menyimpan instruksi.
Prosesor CISC -
IBM 370/168
VAX 11/780
Intel 80486
Motorola 680000, 68020, 68030, 68030, 68040 etc.
Karakteristik CISC -
➤ Berbagai Mode Pengalamatan
➤ Jumlah Instruksi lebih besar
➤ Panjang Format Instruksi bervariasi
➤ Beberapa Siklus diharapkan untuk melaksanakan satu instruksi
➤ Instruksi-Logika Decoding Kdalah kompleks
➤ Satu Instruksi diharapkan mendukung beberapa Mode Pengalamatan.
Perbedaan RISC serta CISC
No-Instruction-Set Computer
(NISC)
Prosesor tujuan umum sering tidak sanggup mengeksploitasi Paralelisme yg menempel pada kode perangkat lunak. Inilah mengapa akselerator perangkat keras komplemen diharapkan untuk memungkinkan pencapaian tujuan performa.
NISC Pendekatan perancangan perangkat lunak serta keras didasarkan pada pembuatan prosesor tujuan khusus otomatis. Dirancang untuk berdikari serta menghilangkan keperluan untuk prosesor lain dalam sistem.
Metode memperluas Domain Aplikasi Prosesor NISC ke sistem prosesor tujuan umum dengan sejumlah besar Kode Khusus Prosesor. Pendekatan berbasis CoProcessor memungkinkan akselerasi dengan memanfaatkan tingkat isyarat serta kiprah paralelisme dengan memigrasi bab performa penting dari aplikasi ke perangkat keras tanpa perlu mengubah sisa kode program.
Antarmuka NESC Coprocessor WISHBONE didesain. Diimplementasikan serta diuji dalam sistem WISHBONE menurut prosesor lunak RISC umum tujuan Altium's TSK3000A serta model analitik diusulkan untuk menyediakan sarana untuk mengevaluasi efisiensinya dalam Sistem Arbitrary.
Special Processors
Prosesor yg didesain untuk beberapa tujuan khusus
Co-Processor
Dirancang yg sanggup menangani fungsi khususnya berkali-kali lebih cepat dari pada Mikroprosesor biasa. Misal, Math-CoProcessor.
Sampai Mikroprosesor 486DX, Math-CoProcessor yakni chip terpisah. Tetapi Mikroprosesor 486DX serta Pentium mempunyai Math-coprocessor terintegrasi pada chip yg sama dengan Mikroprosesor.
Coprocessors Matematika-Intel -
8087 digunakan dengan 808680287 digunakan dengan 80286
80387 digunakan dengan 80386
Cyrix serta Weitek
Memasarkan Matematika-Coprocessors.
Input/Output Processor
Dirancang khusus mempunyai memori lokal sendiri, yg dipakai untuk mengontrol perangkat Input / Output dengan keterlibatan CPU minimum.
Misalnya -
➤ Kontrol DMA (Akses Memori Langsung)➤ Pengontrol Keyboard / Mouse
➤ Pengontrol Tampilan Grafis
➤ Pengontrol Port SCSI
Input/Output Prosesor Mode -
➽ CPU mengeksekusi serangkaian isyarat transfer data yg mengirim satu
set input operand serta gosip perintah ke register Prosesor I/O.
➽ Prosesor I/O menerjemah serta mengeksekusi perintah yg diterima dari
CPU menghasilkan hasil yg ditempatkan dalam register yg dapat
diakses oleh CPU.
➽ CPU memilih bahwa Prosesor I/O telah menuntaskan tugasnya dengan
menilik statusnya, dengan mendapatkan sinyal interupsi dari Prosesor I/O.
➽ CPU kemudian memperoleh hasil dari Prosesor I/O dengan mengeksekusi
Instruksi Transfer Data lebih banyak.
Transputer (Transistor Computer)
Mikroprosesor berperforma tinggi yg didesain untuk memfasilitasi komunikasi antar-proses serta antar-prosesor serta ditargetkan pada eksploitasi yg efisien dari teknologi integrasi skala sangat besar (VLSI).
Fitur penting Transputer - Tautan Eksternal, yg memungkinkan untuk dipakai sebagai blok dalam pembangunan sistem Multiprocessing berperforma tinggi, berbiaya rendah.
Komunikasi melalui Tautan diantara pasangan perangkat serta di pengirimankan ke seluruh sistem.
Keluarga Transporter terdiri dari beberapa jenis perangkat VLSI termasuk 16-bit T212, 32-bit T425 serta Floating Point T800, T805 serta T9000.
Application Specific
Integrated Circuit (ASIC)
Integrated Circuit (ASIC)
Prosesor dipakai untuk tujuan tertentu.
Prosesor dengan spesifikasi tepat.
Berefisiensi tinggi yakni ASIC.
➽ Pengendalian Emisi Otomotif
➽ Komputer Digital Asisten Pribadi.
➽ Perekam Suara Digital
➽ Penambang Bitcoin
Standar Spesifik-Aplikasi (ASSP) mediator antara ASIC serta Sirkuit Terpadu Standar industri (Seri 7400 atau 4000). Ukuran fitur telah menyusut serta alat desain meningkat, kompleksitas maksimum (karenanya fungsi) ASIC telah berkembang dari 5.000 Gerbang Logika menso lebih dari 100 juta.
ASIC modern menyertakan seluruh Mikroprosesor, Memori (ROM, RAM, EEPROM, Memori Flash, Blok lainnya. SoC (System-On-Chip). Desainer ASIC digital sering memakai bahasa deskripsi perangkat keras (HDL), ibarat Verilog atau VHDL, untuk menggambarkan fungsi ASIC.
Digital Signal
Multiprocessors (DSP)
Multiprocessors (DSP)
Dirancang khusus untuk memproses Sinyal Analog menso bentuk digital. Dilakukan dengan sampling tingkat tegangan pada Interval Waktu Reguler serta mengubah tegangan ketika itu menso bentuk digital. Proses dilakukan oleh sirkuit D/A (Digital ke Analog) & A/D (Analog ke Digital).
Komponen DSP -
➽ Memori Program
Menyimpan aktivitas yg akan diguna kan DSP untuk memproses data.
➽ Memori Data
Menyimpan data yg akan di proses.
➽ Compute Engine
Melakukan pemrosesan Matematis, Mengakses program dari memori aktivitas serta data dari memori data.
➽ Input / Output
Menghubungkan ke dunia luar.
Penerapannya -
➤ Sintesis Suara serta Musik
➤ Kompresi Audio serta Video
➤ Pemrosesan Sinyal Video
➤ Akselerasi Grafik 2D serta 3D
TMS320 Texas Instrument. TMS320C40, TMS320C50
Superscalar Processors
Mengimplementasikan bentuk Paralelisme disebut tingkat isyarat paralelisme dalam satu prosesor. Subkelas dari RISC atau CISC
➽ Pipelining:
Beberapa isyarat secara bersamaan berbeda tahapan eksekusi.
➽ Superscalar:
Beberapa isyarat secara bersamaan sama tahapan eksekusi.
➽ Out-of-Order execution:
Instruksi dihukum dalam suatu pesanan berbeda dari yg
ditentukan dalam program
➽ Ketergantungan antara instruksi:
- Ketergantungan Data (Baca sehabis Menulis - RAW)
- Kontrol ketergantungan
➽ Eksekusi spekulatif:
Eksekusi sementara terlepas dari ketergantungan
➽ Jalur Pipa Instruksi untuk pelaksanaan Tumpang Tindih Instruksi
➽ Paralisme tidak selalu terpapar pada Kompilator.
Prosesor skalar sanggup mengeksekusi paling banyak satu isyarat tunggal per siklus clock, prosesor superscalar sanggup mengeksekusi lebih dari satu isyarat selama siklus clock dengan secara bersamaan mengirimkan beberapa isyarat ke unit sanksi yg berbeda pada prosesor.
Very Long Instruction Word
(VLIW)
Mendeskripsikan arsitektur pemrosesan komputer di mana compiler bahasa atau pra-prosesor memecah isyarat aktivitas menso operasi dasar yg sanggup dilakukan oleh prosesor secara paralel (yaitu, pada ketika yg sama). 
Operasi dimasukkan ke dalam Instruksi yg sangat panjang yg kemudian sanggup dipisahkan oleh prosesor tanpa analisis lebih lanjut, menyerahkan setiap operasi ke unit fungsional yg sesuai.
Paralelisme tingkat isyarat yg ditentukan secara Statis (Kontrol Kompiler)
➽ Instruksi terdiri dari operasi mesin yg berbeda
yg pelaksanaannya dimulai secara paralel
➽ Banyak unit fungsional paralel
➽ Set Register besar
Microcontrollers
Berisi satu atau lebih CPU (Inti Prosesor) bersama Memori serta Perangkat Input / Output yg sanggup diprogram. Memori aktivitas RAM Feroelektrik, Flash NOR atau ROM OTP disertakan pada Chip, serta sejumlah RAM. Microcontrollers sinyal campuran, mengintegrasikan komponen analog yg diharapkan untuk mengontrol sistem elektronik Non-Digital.
Microcontrollers untuk aplikasi Embedded, mengurangi ukuran serta biaya ketimbang dengan desain memakai mikroprosesor terpisah, memori, serta perangkat input / output, membuatnya hemat untuk mengontrol secara digital lebih banyak perangkat serta proses.
Microcontrollers dipakai dalam unit serta perangkat yg dikontrol secara otomatis, seperti
➽ Sistem Kontrol Mesin Mobil
➽ Peralatan Medis Implan
➽ RADAR
➽ Home Theatre
➽ SONAR
➽ Audio Gears
➽ TV set top boxes
➽ Mobile Phones
Keuntungan serta Kekurangan
Mikroprosesor
Kelebihan➽ Intelijen telah dibawa ke sistem
➽ Fleksibel.
➽ Ukuran yg kompak.
➽ Perawatan mudah
➽ Matematika kompleks
Kelemahan
➽ Akan menso terlalu panas
➽ Keterbatasan mikroprosesor membebani ukuran data.
➽ Akan menso terlalu panas
➽ Keterbatasan mikroprosesor membebani ukuran data.
[ Avionics Knowledge ] - [ The Computer Networking ]
