Example of Pipeline Implementation

Intel 80486

Prosesor Intel 80486 memiliki pipeline dengan 5 tahap, antara lain adalah sebagai berikut :

• Fetch

o   Dari cache atau memori eksternal

o   Memakai salah satu dari dua prefetch buffer yang masing-masing berukuran 16 byte

o   Mengisi buffer dengan data baru seketika setelah data lama selesai digunakan

o   Rata-rata dapat mengambil 5 instruksi untuk sekali operasi

o   Bersifat independen dari tahap lain supaya  buffer dapat tetap penuh

•  Decode stage 1 (D1)

o   Informasi opcode dan mode pengalamatan memori

o   Paling banyak mengambil 3 byte pertama dari sebuah instruksi

o   Mendelegasikan kepada Decode stage 2 untuk mengambil sisa instruksi

• Decode stage 2 (D1)

o   Mengembangkan opcode menjadi sinyal kontrol

o   Perhitungan untuk mode pengalamatan yang kompleks

•  Execute (EX)

o   Operasi ALU, akses cache, update register

• Writeback (WB)

o   Update register dan flag

o   Hasilnya dikirim ke write buffer untuk cache dan bus interface

Memory System

Memori merupakan tempat penyimpanan data pada suatu perangkat elektronik, misalnya komputer. Sistem merupakan sekumpulan atau suatu kesatuan yang terdiri dari komponen yang dihubungkan untuk mencapai suatu tujuan. Oleh karena itu sistem memori merupakan sekumpulan komponen-komponen yang dihubungkan untuk memudahkan aliran informasi atau data untuk membentuk fungsi sebagai tempat penyimpanan data agar dapat diproses.

Sistem memori terbentuk sebagai tempat berkumpulnya informasi dalam sistem komputer. Prosesor (atau biasa disebut dengan Central Processing Unit, atau CPU) mengakses seluruh data dari sistem memori untuk melakukan komputasi dan menyimpan hasilnya kembali pada memori. Memori selalu didefinisikan sebagai kumpulan dari tempat penyimpanan data yang setiap lokasi penyimpanannya memiliki alamat tersendiri berupa numerik yang dapat diakses dengan berbagai teknik pengaksesan.

Memori merupakan komponen penting kedua setelah prosesor. Secara ideal, memori seharusnya sangat cepat, besar, dan murah pengaksesannya. Namun kenyataannya tidak seperti demikian, memori sangat mahal dan belum cukup besar untuk menampung data yang sesuai dengan kebutuhan pada zaman canggih ini. Faktanya, pada zaman dulu, kemampuan prosesor jauh lebih lambat dan ketersediaan memori pada masa itu sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan. Seiring dengan perkembangannya, perkembangan prosesor menjadi semakin cepat dan kapasitas memori terus bertambah seiring dengan kebutuhan. 

Namun apabila dibandingkan, kecepatan perkembangan dari prosesor untuk meningkatkan kecepatan pengolahan datanya lebih cepat dibandingkan dengan kecepatan pertambahan kapasitas memori. Hal tersebut terus berlanjut hingga zaman ini sehingga kecepatan prosesor lebih cepat dibandingkan dengan kapasitas memori yang dibutuhkan. Prosesor pada zaman sekarang memiliki kecepatan yang lebih tinggi, namun kapasitas memori tidak cukup besar dan cepat untuk mengiringi cepatnya prosesor.

Komponen CPU

CPU terdiri dari beberapa komponen sebagai bagian dari struktur CPU untuk dapat melaksanakan fungsi dan tugasnya. Komponen-komponen CPU antara lain Register, Arithmatic Logic Unit (ALU), Control Unit, dan CPU interconections seperti yang terlihat pada gambar 1 dan struktur detailnya seperti pada gambar 2.

Gambar 1. Komponen CPU