Organisasi dan arsitektur komputer

24
ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER TM 2 Wisnu Djatmiko 1 Organisasi & Arsitektur Komputer

description

Organisasi dan arsitektur komputer. TM 2. Daftar Pustaka. Bab 1. Daftar Pustaka. Bab 2. TIK. Peserta MK Arsikom dapat menjelaskan definisi CPU Time dengan 90% benar . Peserta MK Arsikom dapat menjelaskan cara mengurangi CPU Time dengan 90% benar . - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Organisasi dan arsitektur komputer

Page 1: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer 1

ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

TM 2Wisnu Djatmiko

Page 2: Organisasi dan arsitektur komputer

2

Daftar Pustaka

Organisasi & Arsitektur Komputer

1. Bab 1

Wisnu Djatmiko

Page 3: Organisasi dan arsitektur komputer

3

Daftar Pustaka

Organisasi & Arsitektur Komputer

2. Bab 2

Wisnu Djatmiko

Page 4: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

4

TIK Peserta MK Arsikom dapat menjelaskan

definisi CPU Time dengan 90% benar. Peserta MK Arsikom dapat menjelaskan

cara mengurangi CPU Time dengan 90% benar.

Peserta MK Arsikom dapat menghitung CPU time sebuah fungsi dengan 90% benar.

Wisnu Djatmiko

Page 5: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

5

Pokok Bahasan CPU time

Wisnu Djatmiko

Page 6: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

6

Architectural Development & Styles

Desainer Komputer berusaha meningkatkan kinerja komputer (mengurangi "kesenjangan semantik“ antara high level vs low level)

Adanya kerumitan untuk membuat sebuah mesin harus diprogram untuk dapat mengkonversikan data (lambang) menjadi kode-kode biner A (latin capital letter A) = 0041H (ASCII)

Page 7: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

7

Architectural Development & Styles

Banyaknya mode pengalamatan (>20 mesin VAX) menambah kompleksitas instruksi

Misal mesin CISC Intel PentiumTM

Page 8: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

8

Architectural Development & Styles

Perlu strategi untuk mempercepat kinerja mesin Misal nya meningkatkan kecepatan clock Efek stunami : meningkatkan kompleksitas

perhitungan dalam satu siklus clock. Hasil penelitian menunjukkan 80%

instruksi dari sebuah program berisi : assignment statements (50%), conditional branching , dan procedure calls.

Page 9: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

9

Architectural Development & Styles

[Optimasi arsitektur] : mempercepat instruksi yang sering digunakan dapat mengurangi kompleksitas instruksi dan jumlah mode pengalamatan.

Misal : mesin RISC (Reduced Instructions Set Computers)

Page 10: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

10

PERFORMANCE MEASURES CC (Clock Cycle) menyatakan jumlah

siklus clock sebuah CPU yang digunakan untuk menyeleseikan sebuah tugas,

CT (Cycle Time) menyatakan waktu yang dibutuhkan 1 clock atau f (CPU Speed).

Page 11: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

11

PERFORMANCE MEASURES CPI (jumlah rata-rata clock cycle per

instruksi) dapat dihitung :

Persamaan CPU time menjadi :

Page 12: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

12

PERFORMANCE MEASURES It is known that the instruction set of a given

machine consists of a number of instruction categories: ALU (simple assignment and arithmetic and logic instructions), load, store, branch, and so on.

where Ii is the number of times an instruction of type i is executed in the program and CPIi is the average number of clock cycles needed to execute such instruction.

Page 13: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

13

PERFORMANCE MEASURES Example : Hitung CPI untuk Mesin A

yang mempunyai clock rate 200 MHz CR = 200 MHz CT = 5 nS

Page 14: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

14

PERFORMANCE MEASURES Example : Mesin A mengerjakan X dengan instruksi

Page 15: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

15

PERFORMANCE MEASURES Jika Mesin A mengerjakan program X

menggunakan 100 instructions, maka CPI mesin A[X] adalah :

It should be noted that the CPI reflects the organization and the ISA (instruction set architecture) of the processor while the instruction count reflects the instruction set architecture and compiler technology used.

Page 16: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

16

PERFORMANCE MEASURES

Page 17: Organisasi dan arsitektur komputer

What time to measure? Elapsed time, wall-clock time:

actual time from start to completion depends on CPU, system, I/O, etc. often used in real benchmarks only suitable choice when I/O is included

Page 18: Organisasi dan arsitektur komputer

What time to measure? CPU Time:

measure/analyze CPU performance only may be suitable when machine is

timeshared possibly both user and system component User CPU time is our focus for first part of

course

Page 19: Organisasi dan arsitektur komputer

What time to measure? Elapsed time = CPU time + Idle time

usually and assuming time is accurately accounted for

Page 20: Organisasi dan arsitektur komputer

Metrics of performance Different performance metrics are

appropriate at different levels:

Compiler

LanguageProgramming

Application

DatapathControl

Function UnitsTransistors

ISA

Frames per secondOperations per second

(millions) of Instructions per second – MIPS (millions) of (F.P.) operations per second – MFLOP/s

Cycles per second (clock rate)

Cycles per Instruction

Page 21: Organisasi dan arsitektur komputer

Relating Processor Metrics

CPU execution time per program= CPU clock cycles/program X Clock cycle time= CPU clock cycles/program ÷ Clock rate

(frequency) CPU clock cycles/program

= Instructions/program X Clock cycles Per Instruction

Clock cycles Per Instruction (CPI) is an average measurement, it depends on : ISA, the implementation, and the program

measured CPI = CPU clock cycles/program ÷

Instructions/program Also, Instructions per clock cycle or IPC = 1 / CPI

CPU execution time = Instructions X CPI X Clock cycle

Page 22: Organisasi dan arsitektur komputer

How much work can our structure perform?

For a program Q: Time = Number of executed instr *

Number of cycles per instr * Time per cycle

T = Nq * CPI * Tc

Page 23: Organisasi dan arsitektur komputer

How to reduce T? T = Nq * CPI * Tc Make this a function of the instruction CPI goes up, but we can use an average,

not the worst case Tc goes down, time to do the longes

step, not the entire instruction

Page 24: Organisasi dan arsitektur komputer

Organisasi & Arsitektur Komputer

24

CPU time ---- CPI < 1 [RISC dan pipeling] Branch Prediction Modular Terstruktur