Future Implementation of VLIW

Sebuah implementasi VLIW akan menghasilkan efek yang sama dengan superscalar RISC atau implementasi CISC, tapi desain VLIW melakukannya tanpa dua bagian yang paling kompleks dari desain superscalar berperforma tinggi.

Karena instruksi VLIW secara eksplisit menentukan beberapa operasi independen yang secara eksplisit menentukan paralelisme, maka tidak diperlukan untuk melakukan decoding dan pengiriman hardware untuk merekonstruksi paralelisme dari aliran instruksi serial. Alih-alih berupaya untuk menemukan paralelisme, prosesor VLIW hanya akan mengandalkan compiler penghasil kode VLIW untuk secara eksplisit menentukan paralelisme. Mengandalkan kompilator memiliki kelebihan.

Pertama, compiler memiliki kemampuan untuk melihat instruksi dari “jendela” yang jauh lebih besar dari daripada perangkat keras. Untuk prosesor superscalar, jendela hardware yang lebih besar berdampak pada jumlah yang lebih besar dari logika dan area chip.

Pada beberapa titik, ada yang tidak cukup baik sehingga ukuran jendela dibatasi. Lebih buruk lagi, bahkan sebelum batas sederhana pada jumlah hardware tercapai, kompleksitas dapat berpengaruh pada kecepatan logika, sehingga ukuran jendela dibatasi untuk menghindari berkurangnya kecepatan clock chip. Jendela software dapat menjadi besar. Dengan demikian, mencari paralelisme di jendela perangkat lunak mungkin untuk memperoleh hasil yang lebih baik.

Very-Long Instruction Word (VLIW) Computer Architecture

The Basic Idea of VLIW

Ide awal dari VLIW adalah adanya komputasi paralel Alan Turing pada tahun 1946 dan Maurice Wilkes pada tahun 1951 saat melakukan pekerjaan microprogramming. CPU Microprogrammed memiliki macroinstruction yang sesuai dengan setiap instruksi program. Masing-masing macroinstructions memiliki urutan yang sesuai microinstructions dan disimpan dalam ROM pada CPU. Microinstructions ini dapat di-order di dalam set yang luas dari sinyal kontrol. Hal ini dinamakan microprogramming horisontal.

Ketika Joseph Fisher bekerja menulis microcode horisontal untuk emulator-6600 CDC pada tahun 1979, ia mulai memikirkan teknik untuk menghasilkan instruksi yang panjang dari sekuensial yang singkat. Teknik-teknik yang dikembangkan, disebut "jejak penjadwalan", sangat penting untuk menghasilkan kode VLIW yang kompatibel.

Pada tahun 1984, Fisher dan rekan-rekannya dari Universitas Yale membentuk Multiflow, dengan tujuan menciptakan superkomputer VLIW. Cydrome juga dibentuk pada tahun itu oleh Bob Rau. Meskipun mereka berdua merilis produk jadi tersebut, ternyata pasar tidak siap dan teknologi yang ada juga belum lengkap. Dengan demikian, perusahaan tidak berhasil meraih banyak kesuksesan komersial. Tapi mereka terus menyempurnakan teknologi VLIW, dan kedua pendiri sekarang membawa keahlian mereka untuk Hewlett-Packard Labs, yang telah menghasilkan mesin penelitian playdoh [PDF].

SUPERSCALAR ARCHITECTURE

Overview Supersclalar Architecture (SSA)           

            Superscalar Architecture (SSA) yang biasa dikenal dengan arsitektur superskalar merupakan arsitektur dari suatu komputer (processor) yang memungkinkan eksekusi dilakukan secara bersamaan (paralel) dalam satu siklus dengan memanfaatkan teknik pipelining. Hal ini menjadikan  setiap pipleine terdiri dari beberapa stage, sehingga setiap pipeline dapat menangani beberapa insruksi dalam satu waktu. Dalam hal ini, sebuah processor superscalar memanfaatkan apa yang  dikenal dengan instruction level parallelism, yang mengacu pada sejauh mana instruksi dari sebuah program dapat dieksekusi secara paralel. Arsitektur superskalar diperlukan untuk meningkatkan kinerja eksekusi dari suatu instruksi yang bersifat skalar. Maksud dari instruksi yang bersifat skalar adalah perintah/ instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan menggunakan variabel yang sederhana, seperti variabel integer (bilangan bulat, bilangan yang tidak memiliki pecahan). Disisi lain, beberapa CPU juga memiliki kemampuan untuk mengolah data bertipe floating point (bilangan berkoma). Teknik superscalar terkait dengan mengidentifikasi beberapa karakteristik :

ñ  Instruksi yang dikeluarkan dari aliran instruksi berurutan.

ñ  Processor memeriksa secara dinamik dependensi data antara instruksi saat berjalan.

ñ  Processor menerima beberapa instruksi per clock cycle.

Berikut ini adalah gambaran dari arsitektur superscalar  :

Superscalar Architecture