Mengenal Arsitektur Teknologi Komputer : RISC vs CISC

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru  dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain ( kecepatan proses  dan sistem interkoneksinya).

Berdasarkan set intruksi yang digunakan, arsitektur teknologi komputer dibedakan atas dua jenis, yaitu Reduced Instruction Set Architecture (RISC) dan Complex Instruction Set Computer (CISC).

a. Complex Instruction Set Computer (CISC),

Pada masa sebelum tahun 1980-an, memori merupakan barang yang mahal,  program yang besar berarti memerlukan penyimpanan yang besar sehingga berimbas pada biaya yang besar. Karenanya dibutuhkan pengurangan banyaknya instruksi per program.  Pengurangan banyaknya instruksi ini dilakukan dengan  operasi ganda dalam satu instruksi ( multiple operations within a single instruction) .

Operasi ganda ini menyebabkan berbagai jenis instruksi menjadi kompleks, dengan waktu proses yang tak dapat dipresiksi namun mengakses memori lebih sedikit. Hardware menangani kompleksitas dari tiap instruksi.

Contoh: prosesor  x86 ISA ( Intel dan AMD ).

b. Reduced Instruction Set Architecture (RISC), muncul sekitar awal tahun 1980-an.

Pada awal tahun 1980-an, para perancang teknologi mengevaluasi ulang arsitektur teknologi komputer. Ide untuk mengurangi Instruction Set ialah dengan upaya merancang set instruksi minimal yang mampu membawa semua operasi yang diperlukan dalam pemrosesan. ini berakibat satu instruksi pada CISC, dirancang ulang menjadi beberapa instuksi yang sederhana dalam panjang bit yang sama pada RISC. Akses memori hanya dengan instruksi eksplisit “load” dan “store”.

Setiap instruksi pada RISC yang sederhana berjalan dalam masa yang konsisten (Instruction execution time among different instructions is consistent). Kompleksitas ISA ( Instruction Set Architecture) yang mulanya ditangani hardware, beralih pada compiler / the assembly programmer ( software). Hal ini didukung pula dengan teknologi compiler yang makin canggih dan harga memori yang semakin terjangkau.

Contoh : LC3, MIPS, PowerPC (IBM), SPARC (Sun)

Perbandingan Instruksi pada RISC vs CISC

CISC			RISC
mov ax, 10			mov ax, 0
mov bx, 5			mov bx, 10
mul bx, ax			mov cx, 5
		Begin	add ax, bx
			loop Begin

Perbedaan antara CISC dan RISC menjadi nyata pada Persamaan Kehandalan Komputer Dasar (the basic computer performance equation) :

  Total clock cycles pada versi CISC : (2 movs × 1 cycle) + (1 mul × 30 cycles) = 32 cycles

Sementara total clock cycles pada versi RISC adalah: (3 movs × 1 cycle) + (5 adds × 1 cycle) + (5 loops × 1 cycle) = 13 cycles

Sumber : http://www.seas.upenn.edu/~palsetia/cit595s07/RISCvsCISC.pdf ( terjemahan bebas)