Tugas Jarkom P.Reesa

Pengertian dari SMTP, TFTP, DSN dan Telnet

1. Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) adalah suatu protokol yang digunakan untuk mengirimkan pesan e-mail antar server, yang bisa dianalogikan sebagai kantor pos. Ketika kita mengirim sebuah e-mail, komputer kita akan mengarahkan e-mail tersebut ke sebuah SMTP server, untuk diteruskan ke mail-server tujuan.
Mail-server tujuan ini bisa dianalogikan sebagai kotak pos di pagar depan rumah kita, atau kotak PO BOX di kantor pos. Email-email yang terkirim akan "nongkrong" di tempat tersebut hingga si pemiliknya mengambilnya. Urusan pengambilan e-mail tersebut tergantung kapan di penerima memeriksa account e-mailnya.
Protokol ini timbul karena desain sistem surat elektronik yang mengharuskan adanya server surat elektronik yang menampung sementara sampai surat elektronik diambil oleh penerima yang berhak.
Pada umumnya SMTP telah anda peroleh melalui provider (ISP) anda.Jika anda belum mengetahui alamat SMTP provider, silakan hubungi ISP anda.
Berikut adalah list SMTP beberapa provider yang popular di Indonesia:
Telkomnet/Speedy: stmp.telkom.net
Fastnet/First Media/Kabelvision: mail.fast.net.id
Indosat: smtp.indosat.net.id
Biznet: smtp.biz.net.id
Net-zap: smtp.net-zap.com
Indonet: smtp.indo.net.id
Uninet: smtp.uninet.net.id
Linknet: mail1.link.net.id
CBN: smtp.cbn.net.id
Mynet: smtp.mynet.co.id
Jetcoms: smtp.jetcoms.net
NusaNet: smtp.nusa.net.id
Wasantara: jakarta.wasantara.net.id
Radnet: smtp.rad.net.id
MelsaNet: smtp.melsa.net.id
MitraNet: mail.mitra.net.id
Centrin: mail.centrin.net.id
VisionNet: pluto.vision.net.id
Infoasia: smtp.infoasia.net
Pacific: smtp.pacific.net.id
Dnet: dnet.net.id
Terkirim atau tidaknya e-mail anda... terlambat atau tidak tibanya e-mail anda, tergantung kepada kehandalan SMTP yang anda gunakan. Misalnya outgoing SMTP yang anda gunakan adalah: smtp.telkom.net , maka Telkom lah yang bertanggungjawab atas terkirim atau tidaknya e-mail anda. Terganggunya jaringan antara komputer anda dengan Telkom - atau antara Telkom dengan mail-server yang dituju, dapat menyebabkan kegagalan pengiriman e-mail anda.
Terlambat atau tidak tibanya e-mail anda, tergantung kepada antrian pada SMTP yang anda gunakan dan mail-server yang dituju. Misalnya outgoing SMTP yang anda gunakan adalah: smtp.telkom.net , maka tergantung sepanjang apa antrian e-mail yang masuk ke jaringan telkom. Apabila e-mail anda telah berhasil terkirim melalui SMTP Telkom, maka selanjutnya ketibaan e-mail anda tergantung pada antrian mail-server penerima.
Beberapa ISP mewajibkan penggunaan SMTP Authentication, pastikan anda telah mencoba mencentang atau mengaktifkan "authentication" pada software e-mail anda. Apabila masih gagal, maka kemungkinan besar disebabkan koneksi ISP anda gagal connect ke port 25 (port smtp) server, sehingga pengiriman tidak berhasil.

2. TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
Trivial File Transfer Protocol (disingkat menjadi TFTP) adalah sebuah protokol perpindahan berkas yang sangat sederhana yang didefinisikan pada tahun 1980.TFTP memiliki fungsionalitas dasar dari protokol File Transfer Protocol (FTP).
Karena protokol ini sangatlah sederhana, maka implementasi protokol ini dalam komputer yang memiliki memori yang kecil sangatlah mudah.Hal ini memang pertimbangan yang sangat penting pada saat itu.Akhirnya, TFTP pun digunakan untuk melakukan booting komputer seperti halnya router jaringan komputer yang tidak memiliki perangkat penyimpanan data. Protokol ini kini masih digunakan untuk mentransfer berkas-berkas kecil antar host di dalam sebuah jaringan, seperti halnya ketika terminal jarak jauh X Window System atau thin client lainnya melakukan proses booting dari sebuah host jaringan atau server.
TFTP dibuat berdasarkan protokol yang sebelumnya, yang disebut dengan Easy File Transfer Protocol (EFTP), yang merupakan bagian dari kumpulan protokol PARC Universal Packet (PUP). Pada awal-awal pengembangan protokol TCP/IP, TFTP merupakan protokol pertama kali yang diimplementasikan dalam sebuah jenis host jaringan, karena memang sangat sederhana.
Versi asli TFTP, sebelum direvisi oleh RFC 1350, menampilkan sebuah kelemahan protokol, yang diberinama Sorcerer's Apprentice Syndrome, saat pertama kali diketemukan.
TFTP pertama kali muncul sebagai bagian dari sistem operasi 4.3 BSD.Protokol ini juga masih dimasukkan ke dalam Mac OS X, paling tidak hingga versi 10.5.
Akhir-akhir ini, TFTP sering digunakan oleh worm komputer, seperti W32.Blaster, sebagai metode untuk menyebarkan dirinya dan menginfeksi host jaringan lainnya.

3. DNS (Domain Name System)
DNS (Domain Name System, bahasa Indonesia: Sistem Penamaan Domain) adalah sebuah sistem yang menyimpan informasi tentang nama host maupun nama domain dalam bentuk basis data tersebar (distributed database) di dalam jaringan komputer, misalkan: Internet. DNS menyediakan alamat IP untuk setiap nama host dan mendata setiap server transmisi surat (mail exchange server) yang menerima surat elektronik (email) untuk setiap domain.
DNS menyediakan servis yang cukup penting untuk Internet, bilamana perangkat keras komputer dan jaringan bekerja dengan alamat IP untuk mengerjakan tugas seperti pengalamatan dan penjaluran (routing), manusia pada umumnya lebih memilih untuk menggunakan nama host dan nama domain, contohnya adalah penunjukan sumber universal (URL) dan alamat e-mail. DNS menghubungkan kebutuhan ini.
Sejarah singkat DNS
Penggunaan nama sebagai pengabstraksi alamat mesin di sebuah jaringan komputer yang lebih dikenal oleh manusia mengalahkan TCP/IP, dan kembali ke zaman ARPAnet. Dahulu, setiap komputer di jaringan komputer menggunakan file HOSTS.TXT dari SRI (sekarang SIR International), yang memetakan sebuah alamat ke sebuah nama (secara teknis, file ini masih ada - sebagian besar sistem operasi modern menggunakannya baik secara baku maupun melalui konfigurasi, dapat melihat Hosts file untuk menyamakan sebuah nama host menjadi sebuah alamat IP sebelum melakukan pencarian via DNS). Namun, sistem tersebut diatas mewarisi beberapa keterbatasan yang mencolok dari sisi prasyarat, setiap saat sebuah alamat komputer berubah, setiap sistem yang hendak berhubungan dengan komputer tersebut harus melakukan update terhadap file Hosts.
Dengan berkembangnya jaringan komputer, membutuhkan sistem yang bisa dikembangkan: sebuah sistem yang bisa mengganti alamat host hanya di satu tempat, host lain akan mempelajari perubaha tersebut secara dinamis. Inilah DNS.
Paul Mockapetris menemukan DNS di tahun 1983; spesifikasi asli muncul di RFC 882 dan 883.Tahun 1987, penerbitan RFC 1034 dan RFC 1035 membuat update terhadap spesifikasi DNS.Hal ini membuat RFC 882 dan RFC 883 tidak berlaku lagi.Beberapa RFC terkini telah memproposikan beberapa tambahan dari protokol inti DNS.
Teori bekerja DNS
Pengelola dari sistem DNS terdiri dari tiga komponen:
DNS resolver, sebuah program klien yang berjalan di komputer pengguna, yang membuat permintaan DNS dari program aplikasi.
recursive DNS server, yang melakukan pencarian melalui DNS sebagai tanggapan permintaan dari resolver, dan mengembalikan jawaban kepada para resolver tersebut;
dan ...
authoritative DNS server yang memberikan jawaban terhadap permintaan dari recursor, baik dalam bentuk sebuah jawaban, maupun dalam bentuk delegasi (misalkan: mereferensikan ke authoritative DNS server lainnya)
Pengertian beberapa bagian dari nama domain
Sebuah nama domain biasanya terdiri dari dua bagian atau lebih (secara teknis disebut label), dipisahkan dengan titik.
Label paling kanan menyatakan top-level domain - domain tingkat atas/tinggi (misalkan, alamat www.wikipedia.org memiliki top-level domain org).
Setiap label di sebelah kirinya menyatakan sebuah sub-divisi atau subdomain dari domain yang lebih tinggi. Catatan: "subdomain" menyatakan ketergantungan relatif, bukan absolut. Contoh: wikipedia.org merupakan subdomain dari domain org, dan id.wikipedia.org dapat membentuk subdomain dari domain wikipedia.org (pada prakteknya, id.wikipedia.org sesungguhnya mewakili sebuah nama host - lihat dibawah). Secara teori, pembagian seperti ini dapat mencapai kedalaman 127 level, dan setiap label dapat terbentuk sampai dengan 63 karakter, selama total nama domain tidak melebihi panjang 255 karakter. Tetapi secara praktek, beberapa pendaftar nama domain (domain name registry) memiliki batas yang lebih sedikit.
Terakhir, bagian paling kiri dari bagian nama domain (biasanya) menyatakan nama host. Sisa dari nama domain menyatakan cara untuk membangun jalur logis untuk informasi yang dibutuhkan; nama host adalah tujuan sebenarnya dari nama sistem yang dicari alamat IP-nya. Contoh: nama domain www.wikipedia.org memiliki nama host "www".
DNS memiliki kumpulan hirarki dari DNS servers. Setiap domain atau subdomain memiliki satu atau lebih authoritative DNS Servers (server DNS otorisatif) yang mempublikasikan informas tentang domain tersebut dan nama-nama server dari setiap domain di-"bawah"-nya. Pada puncak hirarki, terdapat root servers- induk server nama: server yang ditanyakan ketika mencari (menyelesaikan/resolving) dari sebuah nama domain tertinggi (top-level domain).
DNS di dunia nyata
Di dunia nyata, user tidak berhadapan langsung dengan DNS resolver - mereka berhadapan dengan program seperti web brower (Mozilla Firefox, Safari, Opera, Internet Explorer, Netscape, Konqueror dan lain-lain dan klien mail (Outlook Express, Mozilla Thunderbird dan lain-lain). Ketika user melakukan aktivitas yang meminta pencarian DNS (umumnya, nyaris semua aktivitas yang menggunakan Internet), program tersebut mengirimkan permintaan ke DNS Resolver yang ada di dalam sistem operasi.
DNS resolver akan selalu memiliki cache (lihat diatas) yang memiliki isi pencarian terakhir. Jika cache dapat memberikan jawaban kepada permintaan DNS, resolver akan menggunakan nilai yang ada di dalam cache kepada program yang memerlukan. Kalau cache tidak memiliki jawabannya, resolver akan mengirimkan permintaan ke server DNS tertentu. Untuk kebanyakan pengguna di rumah, Internet Service Provider(ISP) yang menghubungkan komputer tersebut biasanya akan menyediakan server DNS: pengguna tersebut akan mendata alamat server secara manual atau menggunakan DHCP untuk melakukan pendataan tersebut. Jika administrator sistem telah mengkonfigurasi sistem untuk menggunakan server DNS mereka sendiri, DNS resolver umumnya akan mengacu ke server nama mereka. Server nama ini akan mengikuti proses yang disebutkan di Teori DNS, baik mereka menemukan jawabannya maupun tidak. Hasil pencarian akan diberikan kepada DNS resolver; diasumsikan telah ditemukan jawaban, resolver akan menyimpan hasilnya di cache untuk penggunaan berikutnya, dan memberikan hasilnya kepada software yang meminta pencarian DNS tersebut.
Sebagai bagian akhir dari kerumitan ini, beberapa aplikasi seperti web browser juga memiliki DNS cache mereka sendiri, tujuannya adalah untuk mengurangi penggunaan referensi DNS resolver, yang akan meningkatkan kesulitan untuk melakukan debug DNS, yang menimbulkan kerancuan data yang lebih akurat. Cache seperti ini umumnya memiliki masa yang singkat dalam hitungan 1 menit.
Penerapan DNS lainnya
Sistem yang dijabarkan diatas memberikan skenario yang disederhanakan. DNS meliputi beberapa fungsi lainnya:
Nama host dan alamat IP tidak berarti terhubung secara satu-banding-satu. Banyak nama host yang diwakili melalui alamat IP tunggal: gabungan dengan pengasuhan maya (virtual hosting), hal ini memungkinkan satu komputer untuk malayani beberapa situs web. Selain itu, sebuah nama host dapat mewakili beberapa alamat IP: ini akan membantu toleransi kesalahan (fault tolerance dan penyebaran beban (load distribution), juga membantu suatu situs berpindah dari satu lokasi fisik ke lokasi fisik lainnya secara mudah.
Ada cukup banyak kegunaan DNS selain menerjemahkan nama ke alamat IP. Contoh:, agen pemindahan surat Mail transfer agents(MTA) menggunakan DNS untuk mencari tujuan pengiriman E-mail untuk alamat tertentu. Domain yang menginformasikan pemetaan exchange disediakan melalui rekod MX (MX record) yang meningkatkan lapisan tambahan untuk toleransi kesalahan dan penyebaran beban selain dari fungsi pemetaan nama ke alamat IP.
Kerangka Peraturan Pengiriman (Sender Policy Framework) secara kontroversi menggunakan keuntungan jenis rekod DNS, dikenal sebagai rekod TXT.
Menyediakan keluwesan untuk kegagalan komputer, beberapa server DNS memberikan perlindungan untuk setiap domain.Tepatnya, tigabelas server akar (root servers) digunakan oleh seluruh dunia.Program DNS maupun sistem operasi memiliki alamat IP dari seluruh server ini.Amerika Serikat memiliki, secara angka, semua kecuali tiga dari server akar tersebut. Namun, dikarenakan banyak server akar menerapkan anycast, yang memungkinkan beberapa komputer yang berbeda dapat berbagi alamat IP yang sama untuk mengirimkan satu jenis services melalui area geografis yang luas, banyak server yang secara fisik (bukan sekedar angka) terletak di luar Amerika Serikat.
DNS menggunanakn TCP dan UDP di port komputer 53 untuk melayani permintaan DNS.Nyaris semua permintaan DNS berisi permintaan UDP tunggal dari klien yang dikuti oleh jawaban UDP tunggal dari server. Umumnya TCP ikut terlibat hanya ketika ukuran data jawaban melebihi 512 byte, atau untuk pertukaaran zona DNS zone transfer
Jenis-jenis catatan DNS
Beberapa kelompok penting dari data yang disimpan di dalam DNS adalah sebagai berikut:
A record atau catatan alamat memetakan sebuah nama host ke alamat IP 32-bit (untuk IPv4).
AAAA record atau catatan alamat IPv6 memetakan sebuah nama host ke alamat IP 128-bit (untuk IPv6).
CNAME record atau catatan nama kanonik membuat alias untuk nama domain. Domain yang di-alias-kan memiliki seluruh subdomain dan rekod DNS seperti aslinya.
'[MX record]] atau catatan pertukaran surat memetakan sebuah nama domain ke dalam daftar mail exchange server untuk domain tersebut.
PTR record atau catatan penunjuk memetakan sebuah nama host ke nama kanonik untuk host tersebut. Pembuatan rekod PTR untuk sebuah nama host di dalam domain in-addr.arpa yang mewakili sebuah alamat IP menerapkan pencarian balik DNS (reverse DNS lookup) untuk alamat tersebut. Contohnya (saat penulisan / penerjemahan artikel ini), www.icann.net memiliki alamat IP 192.0.34.164, tetapi sebuah rekod PTR memetakan ,,164.34.0.192.in-addr.arpa ke nama kanoniknya: referrals.icann.org.
NS record atau catatan server nama memetakan sebuah nama domain ke dalam satu daftar dari server DNS untuk domain tersebut. Pewakilan bergantung kepada rekod NS.
SOA record atau catatan otoritas awal (Start of Authority) mengacu server DNS yang mengediakan otorisasi informasi tentang sebuah domain Internet.
SRV record adalah catatan lokasi secara umum.
Catatan TXT mengijinkan administrator untuk memasukan data acak ke dalam catatan DNS; catatan ini juga digunakan di spesifikasi Sender Policy Framework.
Jenis catatan lainnya semata-mata untuk penyediaan informasi (contohnya, catatan LOC memberikan letak lokasi fisik dari sebuah host, atau data ujicoba (misalkan, catatan WKS memberikan sebuah daftar dari server yang memberikan servis yang dikenal (well-known service) seperti HTTP atau POP3 untuk sebuah domain.

4. Telnet (Telecommunication network)
Telnet (Telecommunication network) adalah sebuah protokol jaringan yang digunakan di koneksi Internet atau Local Area Network.TELNET dikembangkan pada 1969 dan distandarisasi sebagai IETF STD 8, salah satu standar Internet pertama.TELNET memiliki beberapa keterbatasan yang dianggap sebagai risiko keamanan.
Telnet adalah aplikasi remote login Internet. Telnet digunakan untuk login ke komputer lain di Internet dan mengakses berbagai macam pelayanan umum, termasuk katalog perpustakaan dan berbagai macam database. Telnet memungkinkan pengguna untuk duduk didepan komputer yang terkoneksi ke internet dan mengakses komputer lain yang juga terkoneksi ke internet. Dengan kata lain koneksi dapat terjadi ke mesin lain di satu ruangan, satu kampus, bahkan setiap komputer di seluruh dunia. Setelah terkoneksi, input yang diberikan pada keyboard akan mengontrol langsung ke remote computer tadi. Akan dapat diakses pelayanan apapun yang disediakan oleh remote machine dan hasilnya ditampilkan pada terminal lokal. Dapat dijalankan session interaktif normal (login, eksekusi command), atau dapat diakses berbagai service seperti: melihat catalog dari sebuah perpustakaan, akses ke teks dari USA today, dan masih banyak lagi service yang disediakan oleh masing-masing host pada di network.
Telnet menggunakan 2 program, yang satu adalah client (telnet) dan server (telnetd). Yang terjadi adalah ada dua program yang berjalan, yaitu software client yang dijalankan pada komputer yang meminta pelayanan tersebut dan software server yang dijalankan oleh computer yang menghasilkan pelayanan tadi.
Tugas dari client adalah:
• Membuat koneksi network TCP (Transfer Control Protocol) dengan server.
• Menerima inputan dari user
• Menformat kembali inputan dari user kemudian mengubah dalam bentuk format standard dan dikirim ke server.
• Menerima output dari server dalam format standard.
• Mengubah format output tadi untuk ditampilkan pada layar.
Sedangkan tugas dari server adalah:
• Menginformasikan software jaringan bahwa komputer itu siap menerima koneksi.
• Menunggu permintaan dalam bentuk format standard.
• Melaksanakan permintaan tersebut.
• Mengirim kembali hasil ke client dalam bentuk format standard.
• Menunggu permintaan selanjutnya.
Telnet adalah program yang memungkinkan komputer host Internet anda menjadi terminal dari komputer host lain di Internet. Dengan ftp anda dapat membuka koneksi hanya untuk mentransfer file. Telnet memungkinkan anda untuk login sebagai pemakai pada komputer jarak jauh dan menjalankan program layanan Internet yang disediakan oleh komputer tersebut.

Akses Telnet
Telnet menyediakan akses langsung ke beragam layanan di Internet. Komputer host anda memang menyediakan beragam layanan, namun jika layanan tersebut tidak ada, anda bisa menggunakannya melalui Telnet. Misalnya ketika masyarakat Internet menulis interface untuk membantu pengguna lain, Telnet memungkinkan anda mengakses host mereka dan menggunakan interface yang mereka buat. Demikian juga ketika seorang membuat layanan yang bermanfaat, Telnet memungkinkan anda mengakses sumber daya informasi yang berharga ini.

Processor Paralell

New Processor paralell
DOWNLOAD FILE

1. Reduced Instruction Set Computing [RISC]

Disingkat dengan RISC. Rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang lebih ringkas dibandingkan dengan CISC. RISC memiliki keunggulan dalam hal kecepatannya sehingga banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang memerlukan kalkulasi secara intensif. Konsep RISC pertama kali dikembangkan oleh IBM pada era 1970-an. Komputer pertama yang menggunakan RISC adalah komputer mini IBM 807 yang diperkenalkan pada tahun 1980. Dewasa ini, RISC digunakan pada keluarga processor buatan Motorola (PowerPC) dan SUN Microsystems (Sparc, UltraSparc). RISC dikembangkan melalui seorang penelitinya yang bernama John Cocke, beliau menyampaikan bahwa sebenarnya kekhasan dari komputer tidaklah menggunakan banyak instruksi, namun yang dimilikinya adalah instruksi yang kompleks yang dilakukan melalui rangkaian sirkuit.

Pada desain chip mikroprosesor jenis ini, pemroses diharapkan dapat melaksanakan perintah-perintah yang dijalankannya secara cepat dan efisien melalui penyediaan himpunan instruksi yang jumlahnya relatif sedikit, dengan mengambil perintah-perintah yang sangat sederhana, akibatnya arsitektur RISC membatasi jumlah instruksinya yang dipasang ke dalam mikroprosesor tetapi mengoptimasi setiap instruksi sehingga dapat dilaksanakan dengan cepat. Dengan demikian instruksi yang sederhana dapat dilaksanakan lebih cepat apabila dibandingkan dengan mikroprosesor yang dirancang untuk menangan susunan instruksi yang lebih luas. Dengan demikian chip RISC hanya dapat memproses instruksi dalam jumlah terbatas, tetapi instruksi ini dioptimalkan sehingga cepat dieksekusi. Meski demikian, bila harus menangani tugas yang kompleks, instruksi harus dibagi menjadi banyak kode mesin, terutama sebelum chip RISC dapat menanganinya. Karena keterbatasan jumlah instruksi yang ada padanya, apabila terjadi kesalahan dalam pemrosesan akan memudahkan dalam melacak kesalahan tersebut.

Pada tahun 1980-an kapasitas modul memori meningkat dan harganya turun. Penekanan pada desain CPU bergeser ke kinerja, dan RISC menjadi trend baru. Contoh arsitektur RISC meliputi SPARC dari Sun Microsystems; seri MIPS Rxxxx dari MIPS Technologies; Alpha dari Digital Equipment; PowerPC yang dikembangkan bersama oleh IBM dan Motorola; dan RISC dari Hewlett-Packard. Chip RISC menggunakan sejumlah kecil instruksi dengan panjang-sama yang relatif sederhana, yaitu panjangnya selalu 32 bit. Walaupun hal ini memboroskan memori karena harus dibuat program lebih besar, instruksi lebih mudah dan cepat dieksekusi. Karena chip ini berurusan dengan jenis instruksi lebih sedikit, chip RISC membutuhkan lebih sedikit transistor ketimbang chip CISC dan umumnya berkinerja lebih tinggi pada kecepatan clock yang sama, walaupun chip ini harus mengeksekusi lebih banyak instruksi lebih pendek untuk menyelesaikan sebuah fungsi. Kesederhanaan RISC juga mempermudah merancang prosesor superscalar - chip yang dapat mengeksekusi lebih dari satu instruksi pada satu saat. Hampir semua prosesor RISC dan CISC modern adalah superscalar; tetapi untuk mencapai kemampuan ini membuat desain lebih rumit.

Kebalikan dari arsitektur chip mikrprosesor dari RISC adalah CISC (baca ”sisk”, yang merupakan singkatan dari complex instruction set computing, dimana mikroprosesor memiliki lebih banyak instruksi yang terdapat di dalamnya.

2. Complex Instruction Set Computing (CISC)

Complex Instruction Set Computing disingkat CISC (baca : “sisk”) merupakan rangkaian instruksi built-in pada processor yang terdiri dari perintah-perintah yang kompleks. Instruksi-instruksi yang tersedia bertujuan untuk memudahkan para programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC. Pada arsitektur CISC seperti Intel x86, yang diperkenalkan pada tahun 1978, bisa terdapat ratusan instruksi program - perintah-perintah sederhana yang menyuruh sistem menambah angka, menyimpan nilai, dan menampilkan hasilnya. Bila semua instruksi panjangnya sama, instruksi sederhana akan memboroskan memori. Instruksi sederhana membutuhkan ruang penyimpanan 8 bit, sementara instruksi yang paling kompleks mengkonsumsi sebanyak 120 bit. Sehingga hal tersebut akan mengurangi kecepatannya.

Arsitektur berbasis CISC juga memungkinkan para perancang prosesor untuk menambahkan set instruksi tambahan untuk keperluan tertentu disamping set instruksi standar yang sudah ada, misalnya set instruksi MMX (Multimedia Extension) yang ditambahkan pada prosesor buatan Intel, dan 3Dnow! pada prosesor keluaran AMD. Karena itulah maka keluarga prosesor CISC lebih banyak digunakan dalam komputer pribadi dimana aplikasinya lebih luas, sementara keluarga prosesor RISC hanya digunakan pada workstation yang biasanya memiliki lingkup aplikasi yang lebih sempit.

Diantara kelebihan dan kekurangan dari arsitektur RISC dan arsitektur CISC sampai sekarang masih menjadi sebuah perdebatan. Ada juga teknologi yang menggabungkan kedua arsitektur tersebut, contohnya : Prosesor Intel dan AMD yang dijual secara komersil sekarang adalah pengembangan dari prosesor x86 yang menggunakan basis prosesor CISC. Lucunya, instruksi set yang didukung oleh kedua prosesor tersebut menggunakan instruksi RISC yang lebih efisien dalam menangani data.

a. APAKAH CISC DAN RISC ITU ?

Ditinjau dari perancangan perangkat instruksinya, ada dua arsitektur prosesor yang menonjol saat ini, yakni arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) dan CISC (Complex Instruction Set Computer). Prosesor CISC memiliki instruksi-instruksi kompleks untuk memudahkan penulisan program bahasa assembly, sedangkan prosesor RISC memiliki instruksi-instruksi sederhana yang dapat dieksekusi dengan cepat untuk menyederhanakan implementasi rangkaian kontrol internal prosesor. Karenanya, prosesor RISC dapat dibuat dalam luasan keping semikonduktor yang relatif lebih sempit dengan jumlah komponen yang lebih sedikit dibanding prosesor CISC. Perbedaan orientasi di antara kedua prosesor ini menyebabkan adanya perbedaan sistem secara keseluruhan, termasuk juga perancangan kompilatornya.

b. Ciri-ciri Prosesor RISC dan CISC

Sebenarnya, prosesor RISC tidak sekedar memiliki instruksi-instruksi yang sedikit dan sederhana seperti namanya tetapi juga mencakup banyak ciri-ciri lain yang tidak semuanya disepakati oleh kalangan perancang sendiri. Meskipun demikian, banyak yang telah bersepakat bahwa prosesor memiliki ciri-ciri tertentu untuk membedakannya dengan prosesor RISC dan CISC.

Pertama, prosesor RISC mengeksekusi instruksi pada setiap satu siklus detak (Robinson, 1987 : 144; Johnson, 1987 : 153). Hasil penelitian IBM (International Business Machine) menunjukkan bahwa frekuensi penggunaan instruksi-instruksi kompleks hasil kompilasinya sangat kecil dibanding dengan instruksi-instruksi sederhana. Dengan perancangan yang baik instruksi sederhana dapat dibuat agar bisa dieksekusi dalam satu siklus detak. Ini tidak berarti bahwa dengan sendirinya prosesor RISC mengeksekusi program secara lebih cepat dibanding prosesor CISC. Analogi sederhananya adalah bahwa kecepatan putar motor (putaran per menit) yang makin tinggi pada kendaraan tidaklah berarti bahwa jarak yang ditempuh kendaraan (meter per menit) tersebut menjadi lebih jauh, karena jarak tempuh masih bergantung pada perbandingan roda gigi yang dipakai.

Kedua, instruksi pada prosesor RISC memiliki format-tetap, sehingga rangkaian pengontrol instruksi menjadi lebih sederhana dan ini berarti menghemat penggunaan luasan keping semikonduktor. Bila prosesor CISC (misalnya Motorola 68000 atau Zilog Z8000) memanfaatkan 50% - 60% dari luas keping semikonduktor untuk rangkaian pengontrolnya, prosesor RISC hanya memerlukan 6%-10%. Eksekusi instruksi menjadi lebih cepat karena rangkaian menjadi lebih sederhana (Robinson, 1987 : 144; Jonhson 1987 : 153).

Ketiga, instruksi yang berhubungan dengan memori hanya instruksi isi (load) dan instruksi simpan (store) , instruksi lain dilakukan dalam register internal prosesor. Cara ini menyederhanakan mode pengalamatan (addressing) dan memudahkan pengulangan kembali instruksi untuk kondisi-kondisi khusus yang dikehendaki (Robinson,1987 : 144; Johnson, 1987: 153). Dengan ini pula perancang lebih menitikberatkan implementasi banyak register dalam chip prosesor. Dalam prosesor RISC, 100 buah register atau lebih adalah hal yang biasa. Manipulasi data yang terjadi pada register yang umumnya lebih cepat daripada dalam memori menyebabkan prosesor RISC berpotensi beroperasi lebih cepat.

Keempat, prosesor RISC memerlukan waktu kompilasi yang lebih lama daripada prosesor CISC. Karena sedikitnya pilihan instruksi dan mode pengalamatan yang dimiliki prosesor RISC, maka diperlukan optimalisasi perancangan kompilator agar mampu menyusun urutan instruksi-instruksi sederhana secara efisien dan sesuai dengan bahasa pemrograman yang dipilih. Keterkaitan desain prosesor RISC dengan bahasa pemrograman memungkinkan dirancangnya kompilator yang dioptimasi untuk bahasa target tersebut.

Kelima, penggunaan prosesor CISC hanya menghemat sedikit atau sama sekali tidak menghemat memori jika dibandingkan RISC. Kemudian compiler-kompiler pada mesin CISC cenderung menggunakan instruksi-instruksi yang lebih sederhana, karena itu keringkasan instruksi kompleks jarang sekali memegang peranan. Selain itu, karena pada CISC terdapat instruksi yang lebih banyak, maka diperlukan code yang lebih panjang, yang akan menghasilkan instruksi yang lebih panjang pula. RISC cenderung menekankan pada referensi register dibandingkan pada referensi memori, dan referensi register memerlukan bit yang jumlahnnya lebih sedikit.

c. Kesimpulan

RISC dan CISC adalah sebuah teknologi arsitektur computer yang benar-benar mempengaruhi perkembangan arsitektur komputer. CISC ditemukan terlebih dahulu kemudian RISC. CISC (complex instructions sets computer) adalah sebuah arsitektur computer yang memiliki instruksi yang lebih kompleks. Dulu, dalam bahasa mesin dibuat instruksi-instruksi yang lebih banyak dimana hal ini dimaksudkan agar dapat mempermudah (memperingkas) sebuah program. Jadi, dengan perintah yang banyak dapat dibuat program yang mudah. Sedangkan RISC (reduce instructions sets computer) adalah sebuah arsitektur computer yang memiliki instruksi yang lebih sedikit. Memang menurut perkiraan, pada CISC program akan berjalan dengan cepat. Tapi pada kenyataannya tidak. Dengan begitu banyaknya instruksi ternyata membuat program berjalan tidak lebih cepat. Maka dengan RISC perintah-perintah/instruksi-instruksi dikurangi membuat program lebih cepat.

3. Superscalar

Salah satu jenis dari arsitektur, dimana superscalar adalah sebuah uniprocessor yang dapat mengeksekusi dua atau lebih operasi scalar dalm bentuk paralel. Merupakan salah satu rancangan untuk meningkatkan kecepatan CPU. Kebanyakan dari komputer saat ini menggunakan mekanisme superscalar ini. Standar pipeline yang digunakan adalah untuk pengolahan bilangan matematika integer (bilangan bulat, bilangan yang tidak memiliki pecahan), kebanyakan CPU juga memiliki kemampuan untuk pengolahan untuk data floating point (bilangan berkoma). Pipeline yang mengolah integer dapat juga digunakan untuk mengolah data bertipe floating point ini, namun untuk aplikasi tertentu, terutama untuk aplikasi keperluan ilmiah CPU yang memiliki kemampuan pengolahan floating point dapat meningkatkan kecepatan prosesnya secara dramatis.

Peristiwa menarik yang bisa dilakukan dengan metoda superscalar ini adalah dalam hal memperkirakan pencabangan instruksi (brach prediction) serta perkiraan eksekusi perintah (speculative execution). Peristiwa ini sangat menguntungkan buat program yang membutuhkan pencabangan dari kelompok intruksi yang dijalankankannya. Program yang terdiri dari kelompok perintah bercabang ini sering digunakan dalam pemrograman. Contohnya dalam menentukan aktifitas yang dilakukan oleh suatu sistem berdasarkan umur seseorang yang sedang diolahnya, katakanlah jika umur yang bersangkutan lebih dari 18 tahun, maka akan diberlakukan instruksi yang berhubungan dengan umur tersebut, anggaplah seseorang tersebut dianggap telah dewasa, sedangkan untuk kondisi lainnya dianggap belum dewasa. Tentu perlakuannya akan dibedakan sesuai dengan sistem yang sedang dijalankan. Lalu apa yang dilakukan oleh CPU untuk hal ini? Komputer akan membandingkan nilai umur data yang diperolehnya dengan 18 tahun sehingga komputer dapat menentukan langkah dan sikap yang harus diambilnya berdasarkan hasil perbandingan tersebut. Sikap yang diambil tentu akan diambil berdasarkan pencabangan yang ada.

Pada CPU yang mendukung perintah pencabangan ini, CPU membutuhkan lumayan banyak clock cycle, mengingat CPU menempatkan semuanya pada pipeline dan menemukan perintah berikutnya yang akan dieksekusinya. Sirkuit untuk branch prediction melakukan pekerjaan ini bekerja sama dengan pipeline, yang dilakukan sebelum proses di ALU dilaksanakan, dan memperkirakan hasil dari pencabangan tersebut. Jika CPU berfikir bahwa branch akan menuju suatu cabang, biasanya berdasarkan pekerjaan sebelumnya, maka perintah berikutnya sudah dipersiapkan untuk dieksekusi berikut data-datanya, bahkan dengan adanya pipeline ini, bila tidak diperlukan suatu referensi dari instruksi terakhir, maka bisa dilaksanakan dengan segera, karena data dan instruksi yang dibutuhkan telah dipersiapkan sebelumnya..

Dalam hal speculative execution, artinya CPU akan menggunakan melakukan perhitungan pada pipeline yang berbeda berdasarkan kemungkinan yang diperkirakan oleh komputer. Jika kemungkinan yang dilakukan oleh komputer tepat, maka hasilnya sudah bisa diambil langsung dan tinggal melanjutkan perintah berikutnya, sedangkan jika kemungkinan yang diperkirakan oleh komputer tidak tepat, maka akan dilaksanakan kemungkinan lain sesuai dengan logika instruksi tersebut. Teknik yang digunakan untuk pipeline dan superscalar ini bisa melaksanakan branch prediction dan speculative execution tentunya membutuhkan ekstra transistor yang tidak sedikit untuk hal tersebut.

Sebagai perbandingan, komputer yang membangkitkan pemrosesan pada PC pertama yang dikeluarkan oleh IBM pada mesin 8088 memiliki sekitar 29.000 transistor. Sedangkan pada mesin Pentium III, dengan teknologi superscalar dan superpipeline, mendukung branch prediction, speculative execution serta berbagai kemampuan lainnya memiliki sekitar 7,5 juta transistor. Beberapa CPU terkini lainnya seperti HP 8500 memiliki sekitar 140 juta transistor.

a. Sejarah

Seymour Cray's CDC 6600 dari 1965 sering disebut sebagai pertama superscalar desain. Intel i960CA (1988) dan seri AMD 29000-29050 (1990) mikro yang komersial pertama chip tunggal superscalar mikro. CPU RISC seperti ini membawa konsep superscalar untuk mikro komputer RISC karena hasil desain yang sederhana inti, agar mudah instruksi dispatch dan keterlibatan beberapa unit fungsional (seperti ALUs) pada satu CPU dalam rancangan peraturan yang terpaksa waktu. Ini adalah alasan yang RISC desain yang lebih cepat dari CISC desain melalui ke dalam tahun 1980-an dan 1990-an. Kecuali untuk digunakan dalam beberapa CPU-daya baterai perangkat, pada dasarnya semua tujuan-CPU umum dikembangkan sejak 1998 adalah superscalar. Diawali dengan "P6" (Pentium Pro dan Pentium II) pelaksanaan, Intel x86 arsitektur mikro yang telah menerapkan CISC pada set instruksi RISC superscalar mikro. Kompleks petunjuk yang diterjemahkan secara internal ke-RISC seperti "micro-ops" set instruksi RISC, prosesor yang memungkinkan untuk mengambil keuntungan dari performa yang lebih tinggi-prosesor yang melandasi tetap kompatibel dengan prosesor Intel sebelumnya.

b. Dari skalar untuk superscalar

Prosesor yang paling sederhana adalah skalar prosesor. Setiap instruksi dijalankan oleh prosesor skalar manipulates biasanya satu atau dua item data sekaligus. Sebaliknya, setiap instruksi yang dijalankan oleh prosesor vector beroperasi secara simultan pada banyak data item. Sebuah analogi adalah perbedaan antara skalar dan vector aritmatika. Sebuah prosesor superscalar adalah jenis campuran ke dua. Setiap instruksi proses data satu item, namun ada beberapa fungsional berlebihan dalam setiap unit CPU sehingga beberapa petunjuk dapat memproses data terpisah item serentak. Superscalar desain CPU menekankan peningkatan instruksi memberangkatkan akurasi, dan mengoperasikannya menyimpan beberapa unit fungsional digunakan setiap waktu. Hal ini menjadi semakin penting ketika jumlah unit meningkat. Sementara awal superscalar CPU akan memiliki dua ALUs dan satu fpu, desain yang modern seperti PowerPC 970 mencakup empat ALUs, dua FPUs, dan dua unit SIMD. Jika memberangkatkan adalah menjaga tidak efektif di semua unit bosan dengan petunjuk, kinerja sistem akan menderita.

Superscalar prosesor biasanya sustains yang menilai pelaksanaan melebihi satu instruksi per siklus mesin. Tetapi hanya memproses beberapa instruksi serentak tidak membuat sebuah arsitektur superscalar, sejak pipelined, multiprocessor atau multi-inti yang mencapai arsitektur juga, tetapi dengan metode yang berbeda. Dalam superscalar CPU yang memberangkatkan bacaan instruksi dari memori dan memutuskan mana yang dapat dijalankan secara paralel, dispatching mereka ke membazir unit fungsional yang terdapat di dalam satu CPU. Oleh karena itu prosesor superscalar dapat envisioned memiliki beberapa pipa paralel, yang masing-masing adalah instruksi pemrosesan secara simultan dari sebuah instruksi benang.

Keterbatasan

Tersedia dari peningkatan kinerja superscalar teknik dibatasi oleh dua bidang utama:

• Tingkat dari hakiki paralel dalam instruksi streaming, yakni terbatasnya jumlah instruksi level parallelism, dan

• Kompleksitas waktu dan biaya yang terkait memberangkatkan dan ketergantungan memeriksa logika.

Binari yang ada telah dijalankan program tahap hakiki paralel. Dalam beberapa kasus petunjuk tidak tergantung pada satu sama lain dan dapat dijalankan secara bersamaan. Dalam kasus lain mereka yang antar-tergantung: satu instruksi dampak baik sumber daya atau hasil lainnya. Petunjuk yang = b + c; d = e + f dapat berjalan secara bersamaan karena tidak ada yang bergantung pada hasil perhitungan lain. Namun, petunjuk yang = b + c; d = a + f mungkin tidak akan runnable secara paralel, tergantung pada urutan petunjuk yang lengkap saat mereka bergerak melalui unit. Bila jumlah yang dikeluarkan secara simultan petunjuk meningkat, biaya memeriksa dependensi meningkat sangat pesat. Hal ini diperparah oleh kebutuhan untuk memeriksa dependensi di waktu dan menjalankan di CPU jam menilai. Ini termasuk biaya tambahan gerbang logika diperlukan untuk melaksanakan pemeriksaan, dan waktu tunda yang melalui pintu. Penelitian menunjukkan pintu gerbang biaya dalam beberapa kasus dapat NK pintu, dan biaya keterlambatan k2logn, dimana n adalah jumlah instruksi pada prosesor's set instruksi, dan k adalah jumlah bersamaan menurunkan petunjuk. Dalam matematika, ini disebut sebagai combinatoric masalah melibatkan permutations.

Meski mungkin berisi instruksi streaming tidak antar-instruksi dependensi, superscalar CPU yang sebenarnya harus memeriksa bahwa kemungkinan, karena tidak ada jaminan lain dan kegagalan untuk mendeteksi suatu dependensi akan menghasilkan hasil yang salah. Tidak peduli bagaimana lanjutan proses yang semikonduktor atau cara cepat kecepatan yang berpindah, ini tempat yang praktis membatasi berapa petunjuk dapat menurunkan secara bersamaan. Meskipun proses kemajuan akan mengijinkan pernah lebih besar jumlah unit fungsional (misalnya, ALUs), beban instruksi memeriksa dependensi sehingga tumbuh pesat yang dicapai superscalar dispatch batas relatif kecil. - Kemungkinan pada urutan lima hingga enam secara bersamaan menurunkan petunjuk. Namun akhirnya tak terhingga cepat memeriksa ketergantungan pada logika konvensional yang lain superscalar CPU, jika instruksi streaming itu sendiri memiliki banyak dependensi, ini juga akan membatasi speedup mungkin. Dengan demikian tingkat hakiki paralel dalam kode streaming bentuk kedua keterbatasan.

c. Alternatif

Secara kolektif, kedua batas berkendara investigasi ke alternatif arsitektur meningkatkan kinerja seperti Long Sangat Instruksi Word (VLIW), secara paralel Instruksi Computing (EPIC), serentak multithreading (SMT), dan multi-core. Dengan VLIW, tugas yang memberatkan ketergantungan memeriksa hardware dengan logika berjalan di waktu akan dihapus dan didelegasikan kepada compiler. Instruksi secara paralel Computing (EPIC) adalah seperti VLIW, dengan tambahan cache prefetching petunjuk.

Serentak multithreading, sering disingkat sebagai SMT, adalah teknik untuk meningkatkan efisiensi superscalar CPU. SMT izin dari beberapa rangkaian independen untuk pelaksanaan lebih baik memanfaatkan sumber daya yang disediakan oleh prosesor arsitektur modern.

Superscalar berbeda dari prosesor multi-core yang berlebihan di unit fungsional tidak seluruh prosesor. Satu prosesor terdiri dari halus-halus unit fungsional seperti ALU, kelipatan bulat, bulat Shifter, floating point unit, dll Mungkin ada beberapa versi dari masing-masing unit fungsional untuk memungkinkan pelaksanaan banyak instruksi secara paralel. Ini berbeda dari multicore CPU yang serentak proses instruksi dari beberapa rangkaian, satu per benang inti. Ia juga berbeda dari pipelined CPU, dimana beberapa instruksi dapat dilakukan serentak di berbagai tahapan pelaksanaan, assembly-line mode. Berbagai alternatif teknik tidak saling eksklusif-mereka dapat (dan sering adalah) digabungkan dalam satu prosesor. Dengan demikian yang multicore CPU dapat di mana masing-masing inti adalah independen prosesor berisi beberapa pipa paralel, masing-masing pipa yang superscalar. Beberapa prosesor juga termasuk vector kemampuan.

Daftar Pustaka :

http://www.geocities.com/maskardun/CISC_RISC.htm

http://margono.staff.uns.ac.id/2008/10/31/complex-instruction-set-computing-cisc/

http://artikel.total.or.id/search.php?kk=Superscalar

http://fqorib160.blogspot.com/2009/06/superscalar-processor.html