THERMAL SPRAY

THERMAL SPRAY

Pengertian Thermal Spray

Prinsip dasar dari proses thermal spray adalah pembentukan lapisan dengan permanen dengan meleburkan suatu material dalam suatu ruang pembakaran, kemudian dari ruang  pembakaran ini material disemprotkan ke atas permukaan substract dan kemudian menempelkannya di atas substrat.

Mekanisme ikatan pada suatu permukaan dalam thermal spray adalah sama dengan melapisi, yakni mechanical interlocking dan interaksi antar atom dengan penyebaran kekuatan ikatan sekitar 7 MPa (10 ksi).  Ketebalan lapisan berkisar antara 25 µm sampai dengan 2500 µm.

Jenis-jenis Thermal Spray

Thermal spray diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis berdasarkan pada jenis bahan bakar, jenis target dan cara meleburkan target. Secara umum semua proses thermal spray memiliki prinsip dasar yang sama yaitu: peleburan target berupa (bubuk atau kawat) dalam ruang pembakaran kemudian mempercepatnya dengan kecepatan tinggi untuk ditumbuk ke permukaan substrat.  Lapisan terbentuk ketika jutaan partikel menempel pada substrat secara tumpang tindih.

Partikel-partikel ini terikat oleh substrat dengan ikatan mekanik maupun ikatan logam.  Secara umum skema thermal spray dapat dilihat pada gambar berikut.

Skema thermal spray

Material yang digunakan sebagai pelapis berupa bubuk atau kawat yang dapat berasal dari logam, keramik atau karbida. Metode pelapisan yang biasa digunakan adalah Plasma, busur, pijar, dan HVOF. Daerah peleburan memiliki suhu sangat tinggi, percikan material dibawa dengan udara yang bertekanan tinggi menuju substrate.

Berikut ini menjelaskan tentang masing-masing jenis thermal spray.

1.         Flame Spraying (FLSP)

FLSP merupakan proses thermal spray yang paling tua.  Proses thermal spray ini menghasilkan suhu campuran bahan bakar Oxyacetylene sekitar 2.760 °C untuk meleburkan target yang berupa bubuk, batang atau kawat.  Kecepatan aliran material yang berupa kawat didorong menuju nyala api (flame) dan dengan tekanan oksigen yang tinggi digunakan untuk mengotomatiskan logam cair menjadi partikel-partikel kecil dan mempercepatnya menuju subtrate. Skema flame spray dapat dilihat dalam gambar berikut.

Skema FLSP

            Paduan bahan bakar dan oksigen yang bertekanan tinggi menghasilkan pijaran api yang suhunya sangat tinggi sekitar 3000°C.  Kawat  didorong maju menuju flame dan melebur, tekanan oksigen dan tekanan udara mendorong logam cair menjadi partikel kecil yang dipercepat menuju substrate.

2.         Plasma Arc Spraying (PSP)

PSP dapat menghasilkan suhu sekitar 16.650°C (30.000°F) untuk meleburkan bubuk.  Lapisan yang dibuat dengan PSP lebih padat, porositasnya rendah dan adhesinya lebih kuat dibandingkan dengan  FLSP.  Prosesnya adalah energi panas dari busur listrik yag beroperasi pada 40 kW atau 80 kW bersama dengan suatu gas pembentuk plasma, baik nitrogen atau argon, digunakan untuk mencairkan dan menembakkan material pelapis pada kecepatan tinggi sekitar 600 m/detik kepada material yang akan dilapisi (substrate). Skema busur plasma spray dapat dilihat pada gambar berikut.

Skema dari proses pelapisan dengan busur plasma

            Gas pembentuk plasma berupa nitrogen atau argon disudutkan dengan tegangan DC antara 40kV – 80kV hingga terbentuk plasma. Suhu ujung suluh sekitar 16.650 °C dan bubuk cair disemprotkan dengan kecepatan sekitar 600 m s^-1.

3.         Electric Arc Spraying (AESP)

Motor menggerakkan kawat bermuatan listrik dengan berbeda potensial 18 sampai 40 Volt melalui suluh (gun) menuju ujung temu pada kepala suluh dimana busur listrik menciptakan  suhu melebihi 6.000°C, seperti terlihat pada gambar. Udara yang bertekanan mengotomatiskan material pelapis yang sudah cair dan menembakkannya kepada permukaan yang akan dilapisi.  Skema busur listrik spray dapat dilihat pada gambar berikut

Skema proses pelapisan dengan busur listrik

Ujung-ujung kawat diberi beda potensial sebesar 18-40 kV.  Temperatur ujung suluh mencapai 6.000°C, udara dengan tekanan tinggi mengotomasikan pelapis yang sudah cair dan mendorong keluar dengan kecepatan tinggi.

4.         Detonation Gun (d-Gun)

D-Gun  melelehkan bubuk dalam suluh dengan letupan sundut pada gas yang mudah menyala (spark ignition of explosive gas).  Skema busur plasma spray dapat dilihat pada gambar berikut.

Skema proses pelapisan dengan suluh detonasi

Paduan bahan bakar dan oksigen yang diledakkan dengan busi, bubuk dialirkan bersama dengan gas nitrogen dan didorong menuju ujung suluh dengan kecepatan tinggi.

5.         High Velocity Oxygen Fuel (HVOF)

HVOF adalah thermal spray yang menggunakan pembakaran gas, seperti hydrogen atau bahan bakar cair seperti kerosene.  Bahan bakar dan oksigen dicampur dan mengubahnya dalam ukuran yang sangat kecil dalam ruang pembakaran di bawah kondisi yang terkontrol pembakarannya maupun tekanannya.

Proses ini menghasilkan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk mendorong partikel guna mendekati kecepatan suara (supersonic) sebelum menumbuk substrat.  Skema proses pelapisan dengan HVOF tampak pada gambar berikut.

Skema proses pelapisan dengan suluh HVOF

Paduan antara oksigen dan bahan bakar (methana, propana) yang teratomisasi disundut dengan api dan menghasilkan temperature yang mendekati 3.000°C.  Bubuk disemprotkan ke dalam ruang pembakaran dengan menggunakan nitrogen dan meleleh.  Udara dengan tekanan tinggi yang dipadu dengan oksigen yang tekanannya terkontrol menghasilkan gumpalan-gumpalan bubuk cair berbentuk intan dengan kecepatan yang sangat tinggi.

Dari kelima proses thermal spray yang sudah dijelaskan maka kita dapat diklasifikasikan menjadi 3 bagian, yaitu berdasarkan proses, bentuk material dasar proses thermal spray dan berdasarkan sumber energi. Klasifikasi proses thermal spray dapat dilihat pada tabel berikut ini

Klasifikasi proses thermal spray

Proses	Bentuk Target	Sumber Energi
Flame Spraying (FLSP)	Serbuk, batang, kawat	Oxyacetylene flame
Plasma Arc Spraying (PSP)	Bubuk	Plasma gun
Electric Arc Spraying (EASP)	Kawat (motor driven)	Busur listrik (Electric etc)
Detonation Gun (d-Gun)	Bubuk	Spark Ignition of Explosive Gas Gun
High-Velocity Oxy/ Fuel (HVOF)	Bubuk	Oxygen, Hydrogen, Fuel, E.g, Methane, Combustion Chamber

Prosess yang paling banyak digunakan dalam dunia industri yaitu proses electric arc spraying atau sering disebut proses arc sprayed.  Proses arc sprayed memanfaatkan kawat paduan yang digerakan oleh motor driven dan sumber energi yang dimanfaatkan adalah energi listrik.

METODE BLASTING

METODE BLASTING

            Proses pembersihan terhadap benda-benda kerja yang dihasilkan melalui proses pengecoran terutama benda kerja yang dibentuk melalui cetakan pasir diperlukan metoda-metoda khusus selain pembersihan secara manual atau menggunakan alat bantu mekanik dan power tool seperti sikat, gerinda, ampelas yang digerakkan dengan tenaga listrik atau pneumatic. Tentu saja alat-alat ini memiliki keterbatasan terutama pada mekanismenya yang tidak memungkinkan untuk selalu dapat menjangkau bagian-bagian yang rumit dari kontur benda kerja tertentu

Blasting

            Blasting adalah proses pembersihan permukaan material dengan menggunakan sistem penyemprotan udara bertekanan tinggi dengan berbagai media seperti pasir,air,dan lain-lain. Blasting dapat dikategorikan sebagai surface treatment yang banyak di aplikasikan pada dunia keteknikan seperti pada pembuatan kapal, maintenance system perpipaan, maintenance peralatan/mesin-mesin fluida dan lain-lain. Skema pengerjaan dari system blasting ini tidak ada perbedaan, yakni seperti digambarkan pada illustrasi gambar berikut.

Jenis-Jenis Proses Blasting

1.         Sand Blasting

            Sand blasting ialah metoda pembersihan permukaan dengan menyemprotkan pasir oleh udara yang bertekanan antara 6 – 7 kg/Cm2 kepermukaan benda kerja tekanan udara ini diperoleh dari air Compressor untuk menekan pasir yang ditempatkan didalam tabung melaui slang. Dengan penyemprotan ini semua partikel yang menempel pada casting akan terlepas sehingga permukaan casting menjadi bersih dengan bentuk permukaan yang agak kasar

2.         Grit Blasting

            Grit blasting ialah cara pembersihan permukaan dengan menyemprotkan bijih besi atau butiran partikel besi yang tajam. Prosesnya seperti yang dilakukan pada sand blasting namun karena media yang disemprotkannya berbeda maka akan menghasilkan kualitas permukaan yang lebih baik dan tidak menghasilkan debu yang mengkontaminasi permukaan seperti yang terjadi pada Sand Blasting.

3.         Wet Blasting atau wet abrasive blasting (penyemprotan basah)

            Prosesnya sama seperti pada sand blasting dan grit blasting akan tetapi pada prose ini penyemprotan pasir yang dicampur dengan air serta unsur additive sebagai bahan pencegahan (inhibitor). Wet Blasting digunakan pada daerah pekerjaan dimana tidak dibolehkan terjadi percikan abunga api (spark), misalnya proses area/ chemical area. Untuk wet blasting ini secara skematik dapat dilihat pada gambar berikut.

Water Injection method

Adapun keuntungan dari wetsandblasting dibanding dengan sandblasting adalah:

a. Berkurangnya tingkat polusi debu (dust dan debris) karena terbawa oleh air yang menyertai abrasive material.

b. Menekan (me-reduce) percikan api akibat benturan grit dengan metal pada saat proses blasting berlangsung.

Wet blasting ini banyak digunakan dalam operasi blasting/painting di areal pabrik dimana total shutdown biasanya tidak dapat dilakukan. Atau area dimana fire/dust restrictions sangat tinggi (daerah proses, daerah yg berdekatan dengan instrumen yang peka debu atau diarea yang mudah terbakar).

Selain jenis di atas ada jenis lain seperti dry ice blasting, bead blasting dan soda blasting. Pada prinsipnya metode tersebut mirip dengan sandblasting dan wetblasting di mana suatu media didorong dengan aliran udara bertekanan tinggi (atau gas inert lainnya) untuk menghantam permukaan yang akan dibersihkan.

Tujuan Blasting

Adapun tujuan dilakukannya proses blasting adalah :

1. Membersihkan permukaan material (besi) dari kontaminasi seperti karat,   tanah, minyak, cat, garam dan lainnya.
2. Mengupas cat lama yang sudah rusak atau pudar.
3. Membuat profile (kekasaran) pada permukaan metal sehingga cat lebih melekat.

Sumber Referensi :
http://www.sandblasting.co.id/sandblasting.html

PENGERTIAN PIPELINING DAN RISC

1. PIPELINING.

Pengertian pipelining, pipelining yaitu suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.

Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistemkomputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijalankan oleh microprocessor.

Ø  Pengenalan Pipeline.

Prosesor Pipeline yang berputar adalah prosesor baru untuk arsitektur superscalar komputasi. Ini didasarkan pada cara yang mudah dan pipeline yang biasa, struktur yang dapat mendukung beberapa ALU untuk lebih efisien dalam pengiriman dari bagian beberapa instruksi. Daftar nilai arus yang berputar di sekitar pipa, dibuat oleh dependensi data lokal. Selama operasi normal, kontrol sirkuit tidak berada pada jalur yang kritis dan kinerja hanya dibatasi oleh data harga. Operasi mengalir dengan interval waktu sendiri. Ide utama dari Pipeline Prosesor yang berputar adalah circular uni-arah mengalir dari memori register oleh pusat waktu logika dan proses secara parallel dari operasi ALU.

Struktur lain yang menggunakan penyelesaian deteksi atau selain penundaan yang tepat dari pengaturan waktu pusat tetapi karena masalah waktu yang Syncronization, Pipelines memaksakan sebuah penurunan kinerja. Misalnya counterflow pipeline prosesor yang dirancang sekitar dua arah, pipa membawa petunjuk dan argumen dalam satu arah dan hasil yang lainnya b ini dapat menyebabkan Syncronization masalah antara prosesor.

Pipeline yang berputar menghindari masalah yang hanya melewati data dalam satu arah. Pada prinsipnya, prosesor dari register terus beredar di sekitar cincin yang berhubungan dengan berbagai fungsi ALU, akses memori dan sebagainya .ada tiap tahap, nilai-nilai yang memeriksa dan disampaikan, kemungkinan setelah perubahan, tidak signifikan dengan pengeluaran tambahan untuk sinkronisasi. Dispatched adalah instruksi dari pusat ke fungsi unit yang memungkinkan beberapa masalah instruksi .

Ø Instruksi pipeline

Tahapan pipeline :

1.      Mengambil instruksi dan membuffferkannya

2.      Ketika tahapan kedua bebas tahapan pertama mengirimkan instruksi yang dibufferkan tersebut .

3.      Pada saat tahapan kedua sedang mengeksekusi instruksi, tahapan pertama memanfaatkan siklus memori yang tidak dipakai untuk mengambil dan membuffferkan instruksi berikutnya .

Instuksi pipeline:

Karena untuk setiap tahap pengerjaan instruksi, komponen yang bekerja berbeda, maka dimungkinkan untuk mengisi kekosongan kerja di komponen tersebut.Sebagai contoh :

Instruksi 1: ADD  AX, AX

Instruksi 2: ADD EX, CX

Setelah CU menjemput instruksi 1 dari memori (IF), CU akan menerjemahkan instruksi tersebut(ID). Pada menerjemahkan instruksi  1 tersebut, komponen IF tidak bekerja. Adanya teknologi pipeline menyebabkan IF akan menjemput instruksi 2 pada saat ID menerjemahkan instruksi 1. Demikian seterusnya pada saat CU menjalankan instruksi 1 (EX), instruksi 2 diterjemahkan (ID).

Ø  Keuntungan pipelining .

1.      Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga meningkatkan tingkat instruksi dalam kebanyakan kasus( lebih cepat selesai).

2.      Beberapa combinational sirkuit seperti penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak sirkuit. Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat menghemat sirkuit & combinational yang lebih kompleks.

3.      Pemrosesan dapat dilakukan lebih cepat, dikarenakan beberapa proses dilakukan secara bersamaan dalam satu waktu.

Ø  Kerugian pipeline .

1.      Pipelined prosesor menjalankan beberapa instruksi pada satu waktu. Jika ada beberapa cabang yang mengalami penundaan cabang (penundaan memproses data) dan akibatnya proses yang dilakukan cenderung lebih lama.

2.      Instruksi latency di non-pipelined prosesor sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined setara. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa intruksi ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prosesor pipeline.

3.      Kinerja prosesor di pipeline jauh lebih sulit untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang berbeda.

4.      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.

5.      Sedangkan ketergantungan terhadap data, bisa muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang sebelumnya.

6.      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.

2. PROSESOR VEKTOR PIPELINING.

Sebuah prosesor vektor atau prosesor array, adalah unit pemrosesan sentral (CPU) yang mengimplementasikan set instruksi berisi instruksi yang beroperasi pada satu dimensi array data yang disebut vektor. Hal ini kontras dengan prosesor skalar , yang instruksi beroperasi pada item data tunggal. Meskipun prosesor Intel dan klon mereka desain awalnya sebagai skalar, model baru berisi peningkatan jumlah vektor instruksi khusus seperti yang disediakan oleh Ekstensi Vector Lanjutan ditetapkan. Prosesor vektor pertama kali muncul pada 1970-an, dan membentuk dasar dari yang palingsuperkomputer di tahun 1980 dan 1990-an. Perbaikan dalam prosesor skalar, terutamamikroprosesor , mengakibatkan penurunan prosesor vektor tradisional di superkomputer, dan munculnya teknik pengolahan vektor di CPU pasar massal sekitar awal 1990-an. Hari ini, CPU komoditas yang paling mengimplementasikan arsitektur yang menampilkan instruksi untuk beberapa pemrosesan vektor pada beberapa (vektoralisasi) set data, biasanya dikenal sebagai SIMD (S Ingle saya nstruction, M ultiple D ata). Teknik pemrosesan vektor juga ditemukan di konsol video game hardware danakselerator grafis . Pada tahun 2000, IBM , Toshiba dan Sony berkolaborasi untuk menciptakan prosesor Cell , yang terdiri dari satu prosesor skalar dan delapan prosesor vektor, yang ditemukan digunakan dalam Sony PlayStation 3 di antara aplikasi lain.Desain CPU lain mungkin termasuk beberapa instruksi untuk pemrosesan vektor pada beberapa (vectorised) set data, biasanya dikenal sebagai MIMD (M ultiple saya nstruction, M ultiple D ata). Desain seperti biasanya didedikasikan untuk aplikasi tertentu dan tidak umum dipasarkan untuk komputasi tujuan umum .

3. REDUCE INSTRUCTION SET COMPUTER (RISC) .

Kata “reduced” berarti pengurangan pada set instruksi. RISC merupakan rancangan arsitektur CPU yang mengembil dasar filosofi bahwa prosesor dibuat dengan arsitektur yang tidak rumit dengan membatasi jumlah instruksi hanya pada instruksi dasar yang diperlukan saja. Dengan kata lain RISC adalah arsitektur komputer dengan kumpulan perintah (instruksi) yang sederhana, tetapi dalam kesederhanaan tersebut didapatkan kecepatan operasi setiap siklus instruksinya. Kebanyakan pada proses RISC , instruksi operasi dasar aritmatik hanya penjumlahan dan pengurangan, untuk perkalian dan pembagian sudah dianggap operasi ang kompleks. RISC menyederhanakan rumusan perintah sehingga lebih efisien dalam penyusunan kompiler yang pada akhirnya dapat memaksimumkan kinerja program yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi.

Ada beberapa elemen penting dalam arsitektur RISC, yaitu :

Ø  Set instruksi yang terbatas dan sederhana

Ø  Register general-purpose yang berjumlah banyak, atau pengguanaan teknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian regsiternya.

Ø  Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi.

Ciri-ciri karakteristik RISC :

Ø  Instruksi berukuran tunggal.

Ø  Ukuran yang umum adalah 4 byte.

Ø  Jumlah mode pengalamatan data yang sedikit, biasanya kurang dari lima buah.

Ø  Tidak terdapat pengalamatan tak langsung.

Ø  Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika .

Ada tiga buah elemen yang menentukan karakter arsitektur RISC, yaitu: 
• Penggunaan register dalam jumlah yang besar. Hal ini dimaksudkan untuk mengoptimalkan pereferensian operand.
• Diperlukan perhatian bagi perancangan pipeline instruksi. Karena tingginya proporsi instruksi pencabangan bersyarat dan prosedur call, pipeline instruksi yang bersifat langsung dan ringkas akan menjadi tidak efisien. 
• Terdapat set instruksi yang disederhanakan (dikurangi).

Perkembangan RISC
Pada tahun 1980, John Cocke di IBM menghasilkan minikomputer eksperimental, yaitu IBM 801 dengan prosesor komersial pertama yang menggunakan RISC. Pada tahun itu juga, Kelompok Barkeley yang dipimpin David Patterson mulai meneliti rancangan RISC dengan menghasilkan RISC-1 dan RISC-2.

Pemakai Teknik RISC
• IBM dengan Intel Inside-nya.
• Prosessor PowerPC, prosessor buatan motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh.

Konsep Arsitektur RISC
Konsep arsitektur RISC banyak menerapkan proses eksekusi pipeline. Meskipun jumlah perintah tunggal yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan yang diberikan mungkin lebih besar, eksekusi secara pipeline memerlukan waktu yang lebih singkat daripada waktu untuk melakukan pekerjaan yang sama dengan menggunakan perintah yang lebih rumit. RISC memerlukan memori yang lebih besar untuk mengakomodasi program yang lebih besar. Dengan mengoptimalkan penggunaan memori register diharapkan siklus operasi semakin cepat.

RISC vs CISC
Dari segi kecepatannya, Reduced Instruction Set Computer (RISC) lebih cepat dibandingkan dengan Complex Instruction Set Computer (CISC). Ini dikarenakan selain instruksi-instruksi pada RISC lebih mudah untuk diproses, RISC menyederhanakan instruksi . Jumlah instruksi yang dimiliki oleh prosesor RISC kebanyakan berjumlah puluhan (±30-70), contoh: COP8 buatan National Semiconductor memiliki 58 instruksi; sedangkan untuk prosesor CISC jumlahnya sudah dalam ratusan (±100 atau lebih). 
CISC dirancang untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit). Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan, tetapi konsep ini menyulitkan dalam penyusunan kompiler bahasa pemrograman tingkat tinggi. Dalam CISC banyak terdapat perintah bahasa mesin. 

Eksekusi Instruksi RISC
Waktu eksekusi dapat dirumuskan dengan: 
Waktu eksekusi = N x S x T 
Dengan: N adalah jumlah perintah 
S adalah jumlah rata-rata langkah per perintah 
T adalah waktu yang diperlukan untuk melaksanakan satu langkah 
• Kecepatan eksekusi dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai dari ketiga varisbel di atas.
• Arsitektur CISC berusaha menurunkan nilai N (jumlah perintah), sedangkan 
• Arsitektur RISC berusaha menurunkan nilai S dan T.
• Proses pipeline dapat digunakan untuk membuat nilai efektif S mendekati 1 (satu) artinya komputer menyelesaikan satu perintah dalam satu siklus waktu CPU. 
• Nilai T dapat diturunkan dengan merancang perintah yang sederhana.

Ø  KESIMPULAN. 

Prosessor dengan arsitektur RISC, yang berkembang dari riset akademis telah menjadi prosessor komersial yang terbukti mampu beroperasi lebih cepat dan efisien. Bila teknik rancangan RISC maupun CISC terus dikembangkan maka pengguna komputer tidak perlu lagi mempedulikan prosessor apa yang ada di dalam sistem komputernya, selama prosessor tersebut dapat menjalankan sistem operasi ataupun program aplikasi yang diinginkan secara cepat dan efisien.

Perbedaan RISCH dan CISC

A. CISC ( Complex Instruction Set Computing )

          Complex Instruction Set Computing (CISC) atau kumpulan instruksi komputasi kompleks. Adalah suatu arsitektur komputer dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memori (load), operasi aritmatika, dan penyimpanan ke dalam memori (store) yang saling bekerja sama.

Tujuan utama dari arsitektur CISC adalah melaksanakan suatu instruksi cukup dengan beberapa baris bahasa mesin yang relatif pendek sehingga implikasinya hanya sedikit saja RAM yang digunakan untuk menyimpan instruksi-instruksi tersebut. Arsitektur CISC menekankan pada perangkat keras karena filosofi dari arsitektur CISC yaitu bagaimana memindahkan kerumitan perangkat lunak ke dalam perangkat keras.

Karakteristik CISC

• Sarat informasi memberikan keuntungan di mana ukuran program-program yang dihasilkan akan menjadi relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang. Karena CISC inilah biaya pembuatan komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi jauh lebih hemat
• Dimaksudkan untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan. (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit) Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan

Ciri-ciri

• Jumlah instruksi banyak
• Banyak terdapat perintah bahasa mesin
• Instruksi lebih kompleks

Pengaplikasian CISC yaitu pada AMD dan Intel

B. RISC (Reduced Instruction Set Computer)

          RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk negeset istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya.

Sejarah RISC

            Proyek RISC pertama dibuat oleh IBM, stanford dan UC –Berkeley pada akhir tahun 70 dan awal tahun 80an. IBM 801, Stanford MIPS, dan Barkeley RISC 1 dan 2 dibuat dengan konsep yang sama sehingga dikenal sebagai RISC. 

RISC mempunyai karakteristik :

• one cycle execution time : satu putaran eksekusi. Prosessor    RISC mempunyai CPI (clock per instruction)

atau waktu per instruksi untuk setiap putaran. Hal ini dimaksud untuk mengoptimalkan setiap instruksi pada

CPU.

• pipelining:adalah sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan.Sehingga proses instruksi lebih     efiisien

• large number of registers: Jumlah register yang sangat banyak. RISC di Desain dimaksudkan untuk dapat menampung jumlah register yang sangat banyak untuk mengantisipasi agar tidak terjadi interaksi yang berlebih dengan memory.

    

Ciri-ciri

• Instruksi berukuran tunggal
• Ukuran yang umum adalah 4 byte
• Jumlah pengalamatan data sedikit,
• Tidak terdapat pengalamatan tak langsung
• Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika
• Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi
• Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.
• Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .

Pengaplikasian RISC yaitu pada CPU Apple

Perbedaan RISC dengan CISC dilihat dari segi instruksinya :

RISC ( Reduced Instruction Set Computer )

- Menekankan pada perangkat lunak, dengan sedikit transistor

- Instruksi sederhana bahkan single

- Load / Store atau memory ke memory bekerja terpisah

- Ukuran kode besar dan kecapatan lebih tinggi

- Transistor didalamnya lebih untuk meregister memori

CISC ( Complex Instruction Set Computer )

- Lebih menekankan pada perangkat keras, sesuai dengan takdirnya untuk pragramer.

- Memiliki instruksi komplek. Load / Store atau Memori ke Memori bekerjasama

- Memiliki ukuran kode yang kecil dan kecepatan yang rendah.

- Transistor di dalamnya digunakan untuk menyimpan instruksi – instruksi bersifat komplek