Mikroarsitektur dan Diagram Processor

Tugas 1 Mata Kuliah Sistem Operasi
Dosen : Yoseph Ismail S.T.

Mengumpulkan informasi mengenai Mikroarsitektur dan Diagram Processor

Penjelasan arsitektur prosesor ini, diambil prosesor Intel Core sebagai contoh. Intel core adalah sebuah multi-core prosesor yang diperkenalkan oleh intel dalam kuartal 1 2006. Prosesor ini didasarkan pada versi perbaikan dari Yonah core dan dapat dipertimbangkan sebagai iterasi akhir dari mikroarsitektur P6, yang menjejakkan sejarahnya pada pentium pro yang dikenalkan pada 1995. Tingginya konsumsi dan intensitas panas dari prosesor berbasis NetBurst, mengakibatkan ketidakmampuan pada bertambahnya clock speed secara efektif, dan masalah lain seperti pipeline yang tidak efisien menjadi alasan utama intel meninggalkan mikroarsitektur NetBurst. Mikroarsitektur core dirancang oleh tim Intel Israel yang sebelumnya pernah merancang pentium M mobile processor.

Prosesor pertama yang menggunakan arsitektur ini diberi kode Merom, Conroe, dan Woodcest; Merom untuk komputasi mobile, Conroe untuk sistem desktop, dan Woodcest untuk server dan workstation. Sebenarnya secara arsitektur, ketiganya sama, ketiga prosesor ini berbeda pada socket yang digunakan, kecepatan bus, dan konsumsi tenaga. Prosesor berbasis Core ini dipasarkan dengan merk Pentium Dual-Core atau Pentium dan pasaran yang rendah dinamai Celeron; prosesor berbasis Core yang digunakan untuk server dan workstation dinamai Xeon, sementara prosesor berbasis Core untuk desktop dan mobile dinamai Core 2. Akan tetapi, meski terdapat prosesor yang nama pasarnya adalah Core Solo, Core Duo, dan Core i3/i5/i7, sebenarnya prosesor-prosesor tersebut tidak menggunakan mikroarsitektur Core.

Mikroarsitektur Core mengurangi clock rates dan meningkatkan penggunaan, baik pada clock cyce dan tenaga bila dibandingkan dengan mikroarsitektur NetBurst sebelumnya dari Pentium4. Mikroarsitektur Core menyediakan tahapan pembacaan sandi yang lebih efisien, unit eksekusi, cache, dan bus, mengurangi konsumsi tenaga dari CPU brand Core-2 dibandingkan dengan mengurangi kapasitas pemrosesannya.

Seperti CPU-CPU NetBurst sebelumnya, prosesor berbasis Core menonjolkan multiple Core dan sokongan perangkat keras virtualisasi (dipasarkan sebagai Intel VT-x), seperti Intel64 dan SSSE3. Bagaimanapun, prosesor berbasis Core tidak memiliki teknologi Hyper-Threading yang dapat ditemukan di prosesor Pentium 4. Hal ini karena mikroarsitektur Core adalah sebuah turunan dari mikroarsitektur P6 yang digunakan pada Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, dan Pentium M tetapi semakin besar dari 32KB pada Pentium II/III menuju 64KB L1 cache/core (32 KB L1 Data + 32 KB L1 Instruction) pada Pentium M dan Core/Core 2. Mikroarsitektur Core juga memiliki kelemahan pada Cache L3 yang dapat ditemukan di Gallatin core dari Pentium 4 Extreme Edition, meskipun Cache L3 disajikan pada versi high-end dari prosesor berbasis Core Xeon. Baik pada Cache L3 dan Hyper-threading diperkenalkan kembali pada mikroarsitektur Nehalem.

Mikroarsitektur Intel Core dirancang dari awal, namun sama seperti filosofi mikroarsitektur Pentium M. pipeline-nya sepanjang 14 stages, kurang dari setengah Prescott, sebuah fitur signature dari urutan luas eksekusi core-core. Unit eksekusi core terdapat selebar 4 issue, dibandingkan dengan mikroarsitektur P6, Pentium M, dan NetBurst yang hanya 3-issue core. Arsitektur baru yang lain adalah rancangan dual core dengan Cache L1 yang terhubung dan Cache L2 yang dibagikan. Dirancang untuk performance maksimum per watt dan scalability yang dikembangkan.

Agar lebih jelas, berikut ini adalah gambaran mengenai mikroarsitektur Intel Core

Micro-Architecture - Merupakan arsitektur inti dari processor intel, yang menentukan desain, fitur dan performa processor secara keseluruhan. Umumnya Micro-architecture melambangkan generasi processor tersebut.

Tabel Micro-architecture Processor Intel Xeon

Processor	Micro-architecture
Intel Xeon 3200 series	Intel Core
Intel Xeon 3000 series	Intel Core
Intel Xeon 5300 series	Intel Core
Intel Xeon 5100 series	Intel Core
Intel Xeon 5000 series	Intel NetBurst
Intel Xeon 70000 series	Intel NetBurst
Intel Pentium 4	Intel NetBurst
Intel Pentium D	Intel NetBurst
Intel Core 2 Duo	Intel Core
Intel Core 2 Quad	Intel Core

Intel mengenal dua macam generasi micro-architecture, yaitu NetBurst & Core. Core sendiri merupakan generasi terbaru pengganti NetBurst, dengan benefit : jalur data yang lebih lebar, transfer data yang lebih cepat, cache memori yang lebih besar, sistem kerja yang lebih cerdas serta energi yang lebih efisien.

Prosesor Core
Prosesor dari mikroarsitektur Core dapat dikategorikan kepada jumlah core, ukuran cache, dan socketnya; setiap kombinasi dari hal tersebut memiliki kode nama khusus dan kode produk khusus yang digunakan pada sejumlah merk. Sebagai contoh, nama kode “Allendale” dengan kode produk 80557 memiliki dua core, 2 MB cache L2 dan menggunakan socket desktop 775, tetapi dipasarkan sebagai Celeron, Pentium, Core 2 dan Xeon, masing-masing dengan ketersediaan fitur yang berbeda-beda. Kebanyakan dari prosesor mobile dan desktop berasal dari dua varian yang hanya berbeda dari segi ukuran dari cache L2, namun memiliki jumlah L2 yang spesifik dapat juga dihilangkan dari sebuah produk pada saat waktu produksi.