Workshop Sabtu, 30 Juli 2011

Prosesor

PROSESOR CORE 2 DOU

Pada desain kali ini Core 2 sangat berbeda dengan NetBurst. Pada NetBurst yang diaplikasikan dalam Pentium 4 dan Pentium D, Intel lebih mengedepankan clock speed yang sangat tinggi. Sedangkan pada arsitektur Core 2 yang baru tersebut, Intel lebih menekankan peningkatan dari fitur-fitur dari CPU tersebut, seperti cache size dan jumlah dari core yang ada dalam processor Core 2. Pihak Intel mengklaim, konsumsi daya dari arsitektur yang baru tersebut hanya memerlukan sangat sedikit daya jika dibandingkan dengan jajaran processor Pentium sebelumnya.

Processor Intel Core 2 mempunyai fitur antara lain EM64T, Virtualization Technology, Execute Disable Bit, dan SSE4. Sedangkan, teknologi terbaru yang diusung adalah LaGrande Technology, Enhanced SpeedStep Technology, dan Intel Active Management Technology (iAMT2).

CONROE
Core processor dari Intel Core 2 Duo yang pertama diberi kode nama Conroe. Processor ini dibangun dengan menggunakan teknologi 65 nm dan ditujukan untuk penggunaan desktop menggantikan jajaran Pentium 4 dan Pentium D. Bahkan pihak Intel mengklaim bahwa Conroe mempunyai performa 40% lebih baik dibandingkan dengan Pentium D yang tentunya sudah menggunakan dual core juga. Core 2 Duo hanya membutuhkan daya yang lebih kecil 40% dibandingkan dengan Pentium D untuk menghasilkan performa yang sudah disebutkan di atas.

Processor yang sudah menggunakan core Conroe diberi label dengan “E6×00”. Beberapa jenis Conroe yang sudah beredar di pasaran adalah tipe E6300 dengan clock speed sebesar1.86 GHz, tipe E6400 dengan clock speed sebesar 2.13 GHz, tipe E6600 dengan clock speed sebesar 2.4 GHz, dan tipe E6700 dengan clock speed sebesar 2.67 GHz. Untuk processor dengan tipe E6300 dan E6400 mempunyai Shared L2 Cache sebesar 2 MB, sedangkan tipe yang lainnya mempunyai L2 cache sebesar 4 MB. Jajaran dari processor ini memiliki FSB (Front Side BUS) sebesar 1066 MT/s (Megatransfer) dan daya yang dibutuhkan hanya sebesar 65 Watt TDP (Thermal Design Power).

Berdasarkan pengetesan yang ada dalam beberapa situs yang kami temukan, sampai dengan tulisan ini diturunkan processor dari keluarga Core 2 tersebut mampu menandingi musuh besarnya, yaitu AMD. Dan pada saat di-overclocking sampai sebesar 4 GHz sekalipun, processor dengan tipe E6600 dan E6700 masih mampu berkerja secara stabil walaupun multipliers yang dimiliki sangat terbatas. Hasil tersebut mematahkan anggapan dari komunitas overclocker yang menganggap bahwa processor buatan Intel tidak untuk di-overclocking. Faktanya dari beberapa processor yang dites oleh beberapa situs tersebut, Intel Core 2 Duo malah mampu mengungguli AMD yang sudah sekian lama menjadi “raja” dari jajaran processor yang digunakan untuk desktop terutama fitur 3D Now!-nya.

Fitur dan manfaat

1. Mendapatkan yang terbaik performa keseluruhan dengan Intel ® Core ™ 2 Duo processor Anda akan mendapatkan kinerja gudang teknologi kaya, termasuk sampai dengan 6MB shared L2 cache dan sampai dengan 1333 MHz Front Side Bus.
2. Nikmati 3X lebih cepat kinerja multitasking dengan multi-core mengkombinasikan dua core prosesor independen dalam satu paket fisik. ¹ Prosesor berjalan pada frekuensi yang sama dan berbagi sampai dengan 6MB L2 cache dan hingga 1333 MHZ Front Side Bus untuk benar-benar paralel komputasi dengan lebih.
3. Meningkatkan waktu eksekusi dan efisiensi energi dengan lebih banyak instruksi per clock cycle diaktifkan oleh Intel ® Wide Dynamic Execution.
4. Dapatkan lebih cerdas, lebih kinerja energi yang efisien diaktifkan oleh Intel ® Intelligent Power Capability.
5. Meningkatkan kinerja sistem diaktifkan oleh Intel ® Smart Memory Access, mengoptimalkan penggunaan bandwidth data yang tersedia.
6. Mendapatkan kinerja yang lebih tinggi, lebih efisien subsistem cache diaktifkan oleh Intel ® Advanced Smart Cache, dioptimalkan untuk multi-core dan dual-core.
7. Mempercepat berbagai aplikasi,, termasuk video, suara dan gambar, photo processing, enkripsi, finansial, teknik dan aplikasi ilmiah, diaktifkan oleh Intel ® Advanced Digital Media Boost.

PROSESOR DUAL CORE

kerja prosesor kini dituntut lebih, yaitu melakukan apa yang dinamakan multi- threading. Dalam artian, selain mempunyai kecepatan yang memadai seperti yang telah terwujud pada single prosessor,. Biasanya pada sistem yang menggunakan prosesor single core, kita akan merasakan sejumlah task komputasi yang dilakukan berbarengan oleh sistem, maka akan berlangsung sangat lambat, bahkan bisa menyebabkan sistem mengalami hang.

Pada prosesor dual core ini akan terjadi pengabungan dua prosesor beserta cache, namun dalam satu kemasan chip atau integrated circuit (IC). Keuntungan dual core terutama pada cache coherency. Dengan dual core, komunikasi antara kedua die dapat dilakukan pada clock rate yang lebih tinggi dibandingkan jika memanfaatkan bus di luar chip.

kekurangan itu misalnya membutuhkan operating system (OS) yang mampu mengoptimalkan kinerjanya. Setidaknya kemampuan OS untuk mengoptimalkan SMP (symmetric multi-processing). Selain itu, dibutuhkan juga aplikasi yang sudah mendukung pengoptimalan prosesor ini.

Secara teknis pun dapat dikatakan, dual core sebenarnya tidak akan membuat detak komputer (clock speed) jadi lebih cepat daripada prosesor single core yang mempunyai clock speed tinggi. Dual core hanya akan meningkatkan operasional pengguna PC saja.

Pada prosesor dual core ini akan terjadi pengabungan dua prosesor beserta cache, namun dalam satu kemasan chip atau integrated circuit (IC). Keuntungan dual core terutama pada cache coherency. Dengan dual core, komunikasi antara kedua die dapat dilakukan pada clock rate yang lebih tinggi dibandingkan jika memanfaatkan bus di luar chip.

Namun, di balik kelebihannnya tersebut, dual core bukan tanpa kekurangan. Di antara kekurangan itu misalnya membutuhkan operating system (OS) yang mampu mengoptimalkan kinerjanya.

Setidaknya kemampuan OS untuk mengoptimalkan SMP (symmetric multi-processing). Selain itu, dibutuhkan juga aplikasi yang sudah mendukung pengoptimalan prosesor ini.

Secara teknis pun dapat dikatakan, dual core sebenarnya tidak akan membuat detak komputer (clock speed) jadi lebih cepat daripada prosesor single core yang mempunyai clock speed tinggi. Dual core hanya akan meningkatkan operasional pengguna PC saja.

PROSESOR CORE i7

Intel Core i7 adalah sebuah keluarga dari beberapa Intel desktop dan laptop 64-bit x86-64 prosesor, prosesor pertama dirilis menggunakan Intel Nehalem microarchitecture dan penerus dari Intel Core 2 keluarga.

Intel Core i7 sudah tidak lagi menggunakan LGA775 dan digantikan dengan LGA1366. Soket ini ini mulai dihadirkan pada motherboard dengan chipset Intel X58 Express yang mulai banyak beredar. Dari fisiknya, soket ini memang berukuran lebih besar dibanding LGA775, oleh karena itu heatsink fan pendukungnya pun harus sesuai, tidak bisa menggunakan heatsink fan LGA775.

Intel Core i7 merupakan salah satu dari sejumlah prosesor buatan Intel yang memiliki arsitektur yang baru dibandingkan generasi sebelumnya. Prosesor ini diciptakan masih menggunakan transistor bermaterial hafnium dioxide (high-k) serta bermetal gate, dengan pabrikasi 45nm. Dengan kata lain sama dengan yang digunakan Penryn, generasi sebelumnya.

Nehalem sendiri memiliki banyak fitur yang baru dan berbeda jika dibandingkan keluarga prosesor berbasis Core Microarchitecture sebelumnya (Core 2 Duo, Core 2 Quad). Memory controller terletak pada chipset yang terpisah, tepatnya pada northbridge di motherboard, maka Intel Core i7 menempatkan memory controller-nya pada dirinya sendiri. Dengan memory controller yang terintegrasi pada prosesor, keterbatasan Front Side Bus(FSB) – selama ini merupakan jalur penghubung prosesor dengan chipset –, bisa ditiadakan. Prosesor dan memori utama berhubungan langsung.

Prosesor ini juga hadir dengan L3 cache sebesar 8MB. L3 cache ini dibagi-pakai (shared) oleh keempat core. Bila yang digunakan hanya 1 core (misalnya menjalankan aplikasi yang single-threaded), core tersebut bisa mengakses sepenuhnya 8MB cache tersebut. Pada Core 2 Quad, berhubung terdiri dari 2 die, hal seperti ini sulit dilakukan. Hyper-Threading yang sudah ada sejak arsitektur NetBurst, digunakan kembali dengan peningkatan yang cukup signifikan.

Fitur baru yang dihadirkan Nehalem:

1. Prosesor Nehalem menghadirkan kembali fitur Hyper-Threading yang pernah digunakan pada prosesor Pentium 4. Dengan penggabungan teknologi tersebut maka dukungan 8 thread dimungkinkan walau hanya memiliki 4 (quad) core. Simultaneous Multi-threading (Intel Hyper-Threading) Technology adalah teknologi yang memungkinkan setiap core pada prosesor untuk dapat memproses 2 thread instruction secara sekaligus. Hal ini dapat meningkatkan kinerja aplikasi yang multi-threaded dan multi-tasking
2. QuickPath Interconnect (QPI) yang menggantikan fungsi FSB. QPI merupakan teknologi interkoneksi antara prosesor dengan chipset. Teknologi ini memberikan kecepatan koneksi yang jauh lebih besar dibandingkan teknologi FSB. QPI ini secara teori memiliki bandwidth 25,6GB/s untuk Extreme Edition i7-965 (6,4GT/s) serta 19,2GB/s untuk i7-940 dan i7-920 (4,8GT/s). Bandwidth tersebut adalah bandwidth total, prosesor ke chipset dan chipset ke prosesor (transfer dari prosesor ke chipset dan dari chipset ke prosesor bisa dilakukan secara sekaligus).
3. Cache memori 3 level: 64KB L1 cache (per core), 256KB L2 cache (per core), dan 8MB L3 Intel Smart Cache. 8MB L3 cache yang digunakan adalah inclusive dan dibagipakai (shared). Dalam kondisi tertentu, sebuah core bisa menggunakan keseluruhan 8MB L3 cache ini. Sifatnya yang inclusive diklaim Intel mampu menekan latency dan meningkatkan kinerja.
4. Integrated memory controller yang mendukung memori utama hingga 3 kanal (2 DIMM per kanal) DDR3-1066 (resmi). Integrated memory controller ini merupakan pengendali memori utama yang menjadi satu dengan prosesor. Tidak lagi menyebabkan adanya latency melalui FSB yang membuat pemrosesan menjadi lambat.
5. Intel Turbo Boost Technology, yaitu teknologi yang secara otomatis memungkinkan setiap core pada prosesor untuk berjalan pada clock yang lebih tinggi dari spesifikasi. Tentunya ada syarat-syarat yang harus dipenuhi. Salah satunya adalah panas yang dihasilkan. Bila panas ini masih kurang dari batasan panas yang diperbolehkan, peningkatan core clock dimungkinkan. Bila kita menjalankan aplikasi yang single-threaded yang hanya menggunakan 1 core, core lain bisa diistirahatkan dahulu. Hal ini berakibat panas yang dihasilkan turun. Berhubung turun, core yang aktif bisa ditingkatkan clock-nya tanpa melebihi batasan panas yang diberikan. Hal yang sama juga berlaku untuk penggunaan 2 core, bahkan hingga 4 core, selama tidak melebihi batasan panas yang diberikan.
6. Dukungan Intel Streaming SIMD Extensions (SSE) 4.2 yang merupakan penambahan 7 instruksi baru dari SSE sebelumnya. Kinerja prosesor pada tatanan multimedia menjadi lebih baik.
7. Peningkatan Instructions Per Cycle (IPC). Nehalem dengan sejumlah peningkatan yang dimilikinya (paralelisma yang lebih baik, algoritma yang lebih efisien) menawarkan peningkatan IPC. Dengan kinerja per clock cycle yang lebih baik, untuk clock yang sama, kinerja yang bisa dihasilkan lebih tinggi.

Thread

Threads

Model proses yang didiskusikan sejauh ini telah menunjukkan bahwa suatu proses adalah sebuah program yang menjalankan eksekusi thread tunggal. Sebagai contoh, jika sebuah proses menjalankan sebuah program Word Processor, ada sebuah thread tunggal dari instruksi-instruksi yang sedang dilaksanakan.

Kontrol thread tunggal ini hanya memungkinkan proses untuk menjalankan satu tugas pada satu waktu. Banyak sistem operasi modern telah memiliki konsep yang dikembangkan agar memungkinkan sebuah proses untuk memiliki eksekusi multithreads, agar dapat dapat secara terus menerus mengetik dalam karakter dan menjalankan pengecek ejaan didalam proses yang sama. Maka sistem operasi tersebut memungkinkan proses untuk menjalankan lebih dari satu tugas pada satu waktu. 

Kernel thread

Kernel thread didukung secara langsung oleh sistem operasi: pembentukan thread, penjadualan, dan managemen dilakukan oleh kernel dalam ruang kernel. Karena managemen thread telah dilakukan oleh sistem operasi, kernel thread biasanya lebih lambat untuk membuat dan mengelola daripada pengguna thread. Bagaimana pun, selama kernel mengelola thread, jika suatu thread di block tehadap sistem pemanggilan, kernel dapat menjadualkan thread yang lain dalam aplikasi untuk dieksekusi. Juga, di dalam lingkungan multiprosesor, kernel dapat menjadualkan thread dalam prosesor yang berbeda. Windows NT, Solaris, dan Digital UNIX adalah sistem operasi yang mendukung kernel thread.

Dalam sub diatas sebelumnya telah dibahas pengertian dari thread, keuntungannya, tingkatan atau levelnya seperti pengguna dan kernel. Maka dalam sub-bab ini pembahasan akan dilanjutkan dengan jenis-jenis thread tersebut dan contohnya baik pada Solaris mau pun Java.

Model Multithreading

Sistem-sistem yang ada sekarang sudah banyak yang bisa mendukung untuk kedua pengguna dan kernel thread, sehingga model-model multithreading-nya pun menjadi beragam. Implementasi multithreading yang umum akan kita bahas ada tiga, yaitu model many-to-one, one-to-one, dan many-to-many.

Gambar 2-17. Model Multithreading.