Pipeline
adalah mesin yang melaksanakan beberapa komputasi yang berbeda secara
bersama-sama, namun pada saat itu setiap komputasi akan berada dalam tahapan
eksekusi yang berbeda.
Pipeline pada Microprocessor
1. Teknologi pipeline yang digunakan pada
komputer bertujuan untuk meningkatkan kinerja dari komputer.
2. Secara sederhana, pipeline adalah
suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersamaan
tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit
pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemroses selalu bekerja.
Teknik pipeline ini dapat diterapkan
pada berbagai tingkatan dalam sistem komputer. Bisa pada level yang tinggi,
misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi
yang dijalankan oleh microprocessor.
Ada
perbedaan khusus antara model microprocessor yang tidak menggunakan arsitektur
pipeline dengan microprocessor yang menerapkan teknik ini.
1. Pada microprocessor yang tidak
menggunakan pipeline, satu instruksi dilakukan sampai selesai, baru instruksi berikutnya
dapat dilaksanakan.
2. Sedangkan dalam microprocessor yang
menggunakan teknik pipeline, ketika satu instruksi sedang diproses, maka
instruksi yang berikutnya juga dapat diproses dalam waktu yang bersamaan.
Tetapi, instruksi yang diproses secara bersamaan ini, ada dalam tahap proses
yang berbeda. Jadi, ada sejumlah tahapan yang akan dilewati oleh sebuah
instruksi.
Misalnya
sebuah microprocessor menyelesaikan sebuah instruksi dalam 4 langkah. Ketika
instruksi pertama masuk ke langkah 2, maka instruksi berikutnya diambil untuk
diproses pada langkah 1 instruksi tersebut. Begitu seterusnya, ketika instruksi
pertama masuk ke langkah 3, instruksi kedua masuk ke langkah 2 dan instruksi
ketiga masuk ke langkah 1.
Dengan penerapan pipeline ini pada
microprocessor akan didapatkan peningkatan dalam unjuk kerja microprocessor.
Hal ini terjadi karena beberapa instruksi dapat dilakukan secara parallel dalam
waktu yang bersamaan. Secara kasarnya diharapkan akan didapatkan peningkatan sebesar
K kali dibandingkan dengan microprocessor yang tidak menggunakan pipeline,
apabila tahapan yang ada dalam satu kali pemrosesan instruksi adalah K tahap. Teknik
pipeline ini menyebabkan ada sejumlah hal yang harus diperhatikan sehingga
ketika diterapkan dapat berjalan dengan baik. Tiga kesulitan yang sering
dihadapi ketika menggunakan teknik pipeline ini adalah :
1. Terjadinya penggunaan resource yang
bersamaan,
2. Ketergantungan terhadap data,
3. Pengaturan Jump ke suatu lokasi
memori.
Karena
beberapa instruksi diproses secara bersamaan ada kemungkinan instruksi tersebut
sama-sama memerlukan resource yang sama, sehingga diperlukan adanya pengaturan
yang tepat agar proses tetap berjalan dengan benar. Sedangkan ketergantungan
terhadap data, bisa muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data
dari instruksi yang sebelumnya. Kasus Jump, juga perlu perhatian, karena ketika
sebuah instruksi meminta untuk melompat ke suatu lokasi memori tertentu, akan
terjadi perubahan program counter, sedangkan instruksi yang sedang berada dalam
salah satu tahap proses yang berikutnya mungkin tidak mengharapkan terjadinya
perubahan program counter.
Dengan
menerapkan teknik pipeline ini, akan ditemukan sejumlah perhatian yang khusus
terhadap beberapa hal di atas, tetapi tetap akan menghasilkan peningkatan yang
berarti dalam kinerja microprocessor. Ada kasus tertentu yang memang sangat
tepat bila memanfaatkan pipeline ini, dan juga ada kasus lain yang mungkin
tidak tepat bila menggunakan teknologi pipeline.
Kategori Pipeline :
Kategori Pipeline :
1. Pipeline Unit Arithmetic : berguna
untuk operasi vector
2. Pipeline Unit Instruction : berguna
untuk komputer yang mempunyai set instruksi yang sederhana
nah itu sekilas tentang pipeline, bagi SMKN 3 Yogyakarta semoga bermanfaat karena itu pelajaran dari Bpk Suharban M.T hehe
Tidak ada komentar