Presentasi Multicore Prosessor

UNIVERSITAS NASIONAL PASIM2014

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI MULTICORE PROCESSORPADA PC (PERSONAL COMPUTER)DAN PERANGKAT MOBILE

Dipresentasikan Oleh :

Achmad Khaerudin <0203132008>Rizwan Hermawan <0203132009>Ardi Erawan <0203131006>Ahsan Huluk <0203131016>

OUTLINE PEMBAHASAN

Pengertian dan Fungsi Processor

Terminologi Multicore Processor

Sejarah Multicore Processor

Teknologi dibalik Multicore Processor

Sekilas CISC dan RISC

Sejarah Arsitektur ARM

Multicore Processor pada perangkat Mobile


Processor adalah sebuah chip yang biasadisebut “Microprocessor” yang berfungsiuntuk memproses data yang diterima dariperangkat masukan (input) kemudianperangkat masukan (input) kemudianmemprosesnya dan menghasilkan keluaran(output).

Ada 3 bagian penting dari sebuahprocessor, yaitu : Arithmatics Logical Unit (ALU) Control Unit (CU) Memory Unit (MU)


Arithmatics Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian darimicroprocessor yang berfungsi untuk melakukan operasi perhitunganaritmatika dan logika.

Control Unit (CU), bagian dari processor yang bertugas untuk Control Unit (CU), bagian dari processor yang bertugas untukmemberikan arahan/kendali/kontrol terhadap operasi yang dilakukan dibagian ALU.

Memory Unit (MU), merupakan alat penyimpanan kecil yang digunakanuntuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses di processor.Memori ini bersifat sementara dan digunakan untuk menyimpan datapada saat diolah atau data untuk pengolahan selanjutnya.


Core adalah inti processor yang berfungsisebagai mesin pengolah utama alirandata (thread) yang masuk kedalamprocessor. Semakin banyak jumlah coreprocessor. Semakin banyak jumlah coreyang tersedia, maka semakin baikkomputer melakukan pengolahan aplikasi.Saat ini produsen utama processormelipat-gandakan jumlah core agarprocessor dapat melakukan pengolahanmulti-tasking dengan jauh lebih baik.


Clock Speed merupakan frekuensi clock processor dalam waktu satu detik.Semakin tinggi clock speed artinya performa processor semakin tinggidalam mengolah data. Clock Speed menggunakan satuan Gigahertz(GHz) dan merupakan sistem pengolahan internal dalam sistem processor.(GHz) dan merupakan sistem pengolahan internal dalam sistem processor.Clock Speed selalu berimbas pada suhu processor dan tinggi daya yangdigunakan. Semakin tinggi angkanya akan membuat suhu processorsemakin panas dan beresiko merusakkan perangkatnya sendiri. Sehinggapara produsen processor mulai beralih ke peningkatan jumlah core dalammeningkatkan kinerjanya.


Sebuah prosesor multi-core adalah sebuah sistem pengolahanyang terdiri dari dua atau lebih inti independen baik dibuat dalamsebuah chip terintegrasi (CMP) atau diintegrasikan dalambeberapa paket chip

Memory yang digunakan pada Multi processor :

Shared MemoryDalam model ini, ada satu memory umum (memori bersama)untuk semua prosesor

Distributed Memory:Dalam model ini, masing-masing prosesor memiliki memori lokal(sendiri) yang kapasitasnya sedikit, dan isinya tidak direplikasi ditempat lain.


Arsitektur pada SingleCore Processor


Arsitektur pada Multi Core Processor


Parallel Thread pada Multi Core Processor


Uni Processor konsep setiap thread di pecah di masing2 core


Pada tahun 2001, IBM mempelopori processor multicore dengan dua inti yangdikenal dengan IBM Power 4 untuk RISC Server

Pada awal April 2005, Intel mengeluarkan dual core processornya untuk homeedition yang dikenal dengan intel Pentium Extreme Edition 840. Dan selang duaedition yang dikenal dengan intel Pentium Extreme Edition 840. Dan selang duaminggu kemudian AMD mengeluarkan seri Opteron 800 dan Athlon 64 X2processor.

Pada tanggal 9 Agustus 2006, Intel Corporation meluncurkan prosesor Intel Core2 Duo yang ditujukan bagi PC dan workstation desktop dan laptop consumerdan bisnis – prosesor dengan teknologi yang dapat menghasilkan kinerja lebih,konsumsi daya lebih kecil, serta keleluasaan pemakaian bagi parapenggunanya. Processor ini memiliki dua core di dalamnya.


Pada tahun 2008, tepatnya pada tanggal 17 Agustus, Intel mengeluarkanproduk terbarunya yaitu prosessor tipe Intel Core 2 Extreme Quad Core. Produkterbarunya tersebut diberi nama Core 2 Extreme QX9300 processor dengan fitur45W TDP dan memberikan perhatian khusus pada sisi pendingin atau coolingsystem. The New Intel Core 2 Extreme QX9300 ini memiliki Core clock set padasystem. The New Intel Core 2 Extreme QX9300 ini memiliki Core clock set pada2.53GHz dan mengusung FSB atau Front Side Bus sebesar 1066 serta memilikicache memory sebesar 12MB.

Pada tanggal 31 Agustus 2008 Intel juga meliris jenis prosesor lain yaitu dengannama Core 2 Quad Q8200. Prosesor ini memiliki Core clock sebesar 2.33GHz.Processor ini memiliki FSB atau front side bus sebesar 1333 dan besar cachememory 4MB


Pada tanggal 30 Maret 2009, Intel Corporation memperkenalkan 17 buahenterprise-class prosesor baru, diantaranya single-socket 3500 dan dual-socket5500 series yang dikhususkan untuk server dan workstations. Prosesor terbaruIntel ini memiliki kemampuan untuk menyesuaikan level penggunaan energiIntel ini memiliki kemampuan untuk menyesuaikan level penggunaan energidan mampu menangani transaksi data yang lebih cepat. Kedua modeltersebut memiliki kecepatan hingga 3.2 GHz dan diberi nama Intel Xeon.

Pada tanggal 7 Januari tahun 2010, intel mengeluarkan kembali processorMulticore dengan code i di depannya yaitu Core i3, Core i5, dan Core i7.Ketiganya adalah pengganti resmi dari jajaran prosesor Intel Core2 (Core2 solo,Core2 Duo, Core2 Quad)

Perbandingan Processor Intel

Arsitektur Multicore AMD

Perbandingan AMD dan Intel

Intel Xeon V8 dengan 8 processor untuk serverDan sekarang mulai ditingkatkansampai deca-core (10 core)


Keunggulan dari Processor Multicore tersebut adalah :

Intel Wide Dynamic ExecutionMeningkatkan kinerja dan efisiensi. Masing-masing inti bisa menyelesaikanhingga empat instruksi penuh secara bersamaan menggunakan sebuahhingga empat instruksi penuh secara bersamaan menggunakan sebuahpipeline 14-tahap yang efisien.

Intel Smart Memory Access – Meningkatkan kinerja sistem denganmenyembunyikan latency memori, yang kemudian mengoptimalkanpenggunaan bandwidth data komputer yang tersedia untuk menyediakandata ke prosesor ketika dibutuhkan.

Intel Advance Smart CacheMemiliki sebuah cache atau cadangan memori L2 yang berbagi untukmengurangi daya dengan meminimalkan “lalu lintas” memori tapimeningkatkan kinerja dengan memungkinkan satu inti untukmenggunakan seluruh cache ketika core yang lain sedang tidak bekerja.


menggunakan seluruh cache ketika core yang lain sedang tidak bekerja.

Intel Advanced Digital Media BoostSecara efektif menggandakan kecepatan eksekusi untuk instruksi-instruksiyang banyak digunakan di aplikasi-aplikasi multimedia dan grafis.

Intel Dynamic Power CoordinationMengkoordinasikan transisi-transisi Enhanced Intel SpeedStep® Technologydan tahap manajemen daya idle (C-states) secara independen per intiuntuk membantu mengirit daya.


Intel Dynamic Bus ParkingMemungkinkan penghematan daya dan umur batere yang lebih baikdengan memungkinkan chipset untuk menurunkan daya bersama denganprosesor dalam modus frekuensi rendah.

Enhanced Intel Deeper Sleep dengan Dynamic Cache Sizing –Menghemat daya dengan “menguras” data cache ke memori sistemselama periode ketidak-aktifan untuk menurunkan voltasi prosesor.

Efisiensi daya, maksimalisasi performaPada Nehalem. Contohnya pada Core i3 (2 inti prosesor/2 core), ketikasedang menjalankan sebuah aplikasi yang hanya membutuhkan satuprocessor, maka hanya satu inti prosesor bekerja dan menggunakankecepatan maksimumnya. Sementara 1 inti prosesor yang tidak terpakai


kecepatan maksimumnya. Sementara 1 inti prosesor yang tidak terpakaiakan tetap beristirahat sehingga akan menghemat energi.

Turbo boostKemampuan ini adalah fitur unggulan dari sebagian besar prosesordengan teknologi Nehalem. Ide dasarnya adalah HUGI (Hurry Up and GetIdle). Teorinya adalah jika sebuah pekerjaan diselesaikan lebih cepat,prosesor akan bisa beristirahat lebih cepat dan menghemat lebih banyakenergi. Pada umumnya, tiap prosesor memiliki batas maksimum konsumsidaya.

Hyper-threading (HT)Sebuah inti prosesor yang memiliki teknologi HT akan dikenal olehOperating System (contoh: Windows7) sebagai 2 inti prosesor. Jadi,Operating System dapat memberikan 2 pekerjaan pada sebuah intiprosesor. Hal ini membuat prosesor berbasis Nehalem mampu bekerja lebih


prosesor. Hal ini membuat prosesor berbasis Nehalem mampu bekerja lebihmaksimal dibandingkan pendahulunya.

Multi ThreadingPada teknologi “Multicore” dikenal istilah SMT atau Simultanous MultiThreading adalah teknologi yang memungkinkan setiap core padaprosesor berbasis Nehalem (Intel Core i5 dan core i7) ini untuk dapatmemproses 2-thread instruction sekaligus secara simultan. Jadi dapatmeningkatkan kinerja aplikasi dan multi-tasking.

Keuntungan dari sistem yang menerapkan multithreading dapat kitakategorikan menjadi 4 bagian:

Responsif. Aplikasi interaktif menjadi tetap responsif meskipun sebagian dariprogram sedang diblok atau melakukan operasi lain yang panjang.


program sedang diblok atau melakukan operasi lain yang panjang.

Berbagi sumber daya. Beberapa thread yang melakukan proses yang samaakan berbagi sumber daya.

Ekonomis. Pembuatan sebuah proses memerlukan pengalokasian memoridan sumber daya. Alternatifnya adalah dengan menggunakan thread,karena thread membagi memori dan sumber daya yang dimilikinyasehingga lebih ekonomis untuk membuat thread dan context switchingthread.

Utilisasi arsitektur multiprosesor. Keuntungan dari multithreading dapatsangat meningkat pada arsitektur multiprosesor, dimanasetiap thread dapat berjalan secara paralel waktu.

Multicore Organization


Complex Instruction Set Computing (CISC) atau kumpulan instruksikomputasi kompleks. Adalah suatu arsitektur komputer dimana setiapinstruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, sepertipengambilan dari memori (load), operasi aritmatika, dan penyimpanan kepengambilan dari memori (load), operasi aritmatika, dan penyimpanan kedalam memori (store) yang saling bekerja sama.

Tujuan utama dari arsitektur CISC adalah melaksanakan suatu instruksi cukupdengan beberapa baris bahasa mesin yang relatif pendek sehinggaimplikasinya hanya sedikit saja RAM yang digunakan untuk menyimpaninstruksi-instruksi tersebut.


RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan sebuaharsitektur komputasi modern dengan instruksi dan jenis eksekusi yang palingsederhana dan bisa diselesaikan dalam satu cycle, dan digunakan padakomputer dengan kinerja tinggi seperti komputer vektor.komputer dengan kinerja tinggi seperti komputer vektor.RISC memiliki keunggulan dalam hal kecepatannya sehingga banyakdigunakan untuk aplikasi yang memerlukan kalkulasi secara intensif. Karenainstruksi yang digunakan merupakan instruksi dasar maka konsumsi dayaprocessor dan besarnya ukuran dice lebih kecil dari pada CISC. Sehinggakelebihan ruang pada arsitekturnya dimanfaatkan untuk menambahsupport nya seperti sistem superscalar, pipelining, caches memory danregister tambahan.

Sejarah Arsitektur ARM

ARM mengembangkan prosesor berdasarkan arsitektur RISC bukannya CISCsebagaimana yang dipilih oleh Intel. Dalam membuat prosesornya, ARMmenggandeng perusahaan lain seperti VLSI. Pada perkembangannya,prosesor ARM lebih banyak digunakan oleh komputer rumahan dan komputerpendidikan di negara Inggris.pendidikan di negara Inggris.

Di awal dekade 1990-an, ARM menjadi pemasok prosesor untuk komputergenggam PDA buatan Apple (Newton). Dari sini ARM dari Acorn RISCMachine bertransformasi menjadi Advanced RISC Machine (ARM), danmemfokuskan diri pada pengembangan prosesor RISC 32-bit berkinerja tinggisementara biaya dan dayanya rendah

Beberapa perangkat yang menggunakan Arsitektur ARM adalah Game BoyAdvance, Nintendo DS, iPod, Lego NXT, Nintendo DS, Nokia N-Gage, CanonPowerShot A470

Model Bisnis ARM

Model Bisnis ARM

ARM hanya merancang prosesornya, sementara pembuatan danpemasarannya oleh perusahaan lain. Ini menjadi model bisnis tersendiridalam dunia prosesor. ARM hanya marancang IP (Intelectual Property)seperti ISA (instruction set architecture), mikroprosesor, grafis daninterkoneksinya, kemudian menjual lisensinya kepada perusahaan laininterkoneksinya, kemudian menjual lisensinya kepada perusahaan lainyang ingin membuat dan menjual produknya. Pelanggan ARM membelilisensi ARM kemudian menggunakannya dalam produknya.Pelanggannya bisa saja memproduksi sendiri prosesornya ataumenggunakan pabrikasi dari perusahaan lain.

Arsitektur ARM

ARM mempunyai 37 register yangpanjangnya 32 bit1 program counter register1 program status register5 saved program status register30 general purpose register30 general purpose register

Multicore Processor pada Perangkat Mobile

ExynosExynos adalah prosesor mobile yang dikembangkan oleh SamsungElectronics. Jenis prosesor Exynos ini merupakan prosesor yang dibangunElectronics. Jenis prosesor Exynos ini merupakan prosesor yang dibangunberbasiskan SoC yang memang dibangun khusus untuk sebuah perangkatmobile semacam smartphone dan tablet. Prosesor Exynos pertama yangdibangun oleh Samsung adalah Exynos 3110 yang sebelumnya dikenaldengan nama Hummingbird atau S5PC110.Setelah meluncurkan Exynos 3110, lalu jenis prosesor Exynos terbaru yangdiluncurkan oleh Samsung adalah Exynos 4212. Exynos 4212 dibangunmenggunakan CPU ARM Cortex A9 dual core dengan clock antara1.2GHz hingga 1.5GHz. Prosesor ini juga dilengkapi dengan GPU ARM Mali-400 MP4.

Perkembangan Processor Samsung


OMAPProsesor OMAP merupakan jenis prosesor yang diproduksi oleh TexasInstrument. Saat ini, mereka telah memperkenalkan empat generasi dariprosesor OMAP, yakni OMAP1, OMAP2, OMAP3 dan OMAP4. ProsesorOMAP4 merupakan langkah awal Texas Instrument peluncuran versi dualOMAP4 merupakan langkah awal Texas Instrument peluncuran versi dualcore dari prosesor OMAP. Dari OMAP4430, OMAP4460 dan OMAP4470.Prosesor OMAP, terutama OMAP4460 juga banyak digunakan olehsmartphone dengan kinerja yang baik. Antara lain adalah Samsung GalaxyNexus, Huawei Ascend P1 S hingga tablet Archos 101 Turbo (Gen9). Denganmenggunakan jenis prosesor OMAP4, sebuah smartphone ataupun tabletdapat menampilkan tampilan situs di Internet seperti sebuah tampilanwebsite pada PC. Selain itu, prosesor ini juga menjanjikan UI yang lebihcepat dan konsumsi tenaga yang lebih sedikit. Fitur lainnya, Anda dapatmenampilkan video full HD 1080p memakai jasa prosesor OMAP4. Prosesor inijuga menunjang penggunaan kamera primer hingga 20MP dan kamerasekunder 12MP.


TegraTegra merupakan produk dari Nvidia. Saat ini, terdapat tiga generasi dariprosesor Tegra yakni seri Nvidia Tegra APX, Nvidia Tegra 2 serta Nvidia Tegraprosesor Tegra yakni seri Nvidia Tegra APX, Nvidia Tegra 2 serta Nvidia Tegra3. Jenis prosesor yang satu ini sempat menggemparkan dunia pada akhirtahun 2011 lalu. Di kala produsen lain sedang memproduksi prosesor dualcore, Nvidia memperkenalkan Tegra 3 dengan prosesor Quad Core.Prosesor Tegra 3 dibangun dengan menggunakan arsitektur ARM Cortex A9dengan core maksimum mencapai 1.4GHz. Jenis prosesor ini mampumenampilkan gambar berkualitas dengan konsumsi energi minimum. Selainitu, Anda juga bisa menampilkan video dengan resolusi hingga 2560x1600piksel. Saat ini banyak tablet maupun smartphone yang menggunakanprosesor ini. Di antaranya adalah Asus Eee Pad Transformer Prime, LenovoIdeaPad K2 dan Acer Iconia Tab A700.


SnapdragonJenis prosesor lain yang banyak beredar di pasaran adalah prosesor dariQualcomm, yakni Snapdragon. Qualcomm telah meluncurkan tiga generasidari seri prosesor Snapdragon, yakni Snapdragon S1, Snapdragon S2 dandari seri prosesor Snapdragon, yakni Snapdragon S1, Snapdragon S2 danSnapdragon S3. Banyak pihak meyakini bahwa kemampuan prosesor inilebih bagus jika dibandingkan dengan prosesor lain. Bahkan dalam situsresminya, Qualcomm mengklaim bahwa prosesor Snapdragon single core1.4 yang dimiliki oleh Nokia Lumia 900 memiliki performa yang tak kalah jikadibandingkan dengan prosesor dual core pada perangkat lain.


Intel x86Intel sebenarnya menguasai gadget dengan OS Windows Mobile. Namunkarena sedikitnya dukungan dari produsen maka Intel pun mulai melirik OSAndroid dan memutuskan bersaing dengan ARM. Intel yang berusaha kerasmewujudkan prosessor mobile berbasis x86 telah meluncurkan sub-arsitekturmewujudkan prosessor mobile berbasis x86 telah meluncurkan sub-arsitekturCloverTrail, yang telah digunakan pada phone tablet (phablet) LenovoK900, Zenfone dari Asus.Selain itu dalam waktu dekat ini tablet Android dengan prosesor 64-bit akandirilis bersamaan dengan tablet berbasis Windows 8.1 yang menggunakanprosesor Bay Trail 64-bit. Samsung pun sepertinya berminat untukmengadopsi processor dari Intel dalam waktu dekat ini.


AMDTanggal 28 Januari 2014 kemarin AMD secara resmi merilis Opteron A1100yang merupakan SoC dan digunakan untuk komputer server. Opteron A1100merupakan SoC yang berarsitektur ARM Cortex A57 dengan inti coresebanyak 8 (Octa Core) dan sudah mendukung instruksi 64 bit.sebanyak 8 (Octa Core) dan sudah mendukung instruksi 64 bit.

Pada tanggal 5 Mei 2014 AMD mengumumkan project “SkyBridge” yangmerupakan rencana AMD kedepan untuk memproduksi SoC untukperangkat Smartphone, dan akan diluncurkan pada tahun 2015.

AMD “SkyBridge” merupakan SoC yang didesain untuk smartphone, dibuatdengan proses produksi 20 nm dengan arsitektur ARM cortex57. SoC inidiklaim akan sangat irit daya, selain mendukung arsitektur ARM, “SkyBridge”juga akan mendukung arsitektur x86 yang sebelumnya AMD sudahmengembangkan cpu low power berbasis arsitektur x86(puma+).

1. http://blogakomputer.blogspot.com/2013/02/jenis-jenis-processor-generasi-terbaru.html

2. http://pranoto0512.wordpress.com/rted/penjelasan-single-core-dual-core-core-2-duo-dan-multi-core/

3. http://alfi-thecornet.blogspot.com/2012/04/pengertian-clock-speed-dan-

Daftar Pustaka

3. http://alfi-thecornet.blogspot.com/2012/04/pengertian-clock-speed-dan-core.html

4. http://www.cs.cmu.edu/~fp/courses/15213-s07/lectures/27-multicore.pdf

5. http://www.golekilmu.com/2013/08/09/teknologi-teknologi-canggih-dari-prosessor-intel-core-i-terbaru/#.VGBBd2d0apo

6. https://simpay.wordpress.com/tag/arm/

7. http://portal.paseban.com/article/5791/jenisjenis-prosesor

8. http://tekno.kompas.com/read/2014/04/15/1627500/ini.alasan.android.zenfone.pakai.prosesor.intel

9. http://arridhoabid.blogspot.com/2013/01/mengenal-arsitektur-arm.html

10. http://www.nicois.me/2014/05/amd-skybridge-soc-dengan-dukungan-arsitektur-arm-and-x86-akan-rilis-tahun-2015.html

11. Dari berbagai sumber lain.

Presentasi Multicore Prosessor

Technology

Transcript of Presentasi Multicore Prosessor