Arifin Blog's المصممين

Arsitektur AMD dan Intel

(AMD64 dan EM647)

Komputer yang kita pakai saat ini menggunakan processor sebagai pusat pengolahannya, baik pada personal komputer, server, maupun laptop. Banyak pabrik processor yang memproduksi processor seperti Intel, AMD (Advance Micro Device), Cryic dan masih banyak lagi. Tetapi yang sering kita dengar dipasaran hanya beberapa saja seperti intel dan AMD, padahal masih ada yang lain seperti Cyric dan Cruso, karena performa yang tidak dapat ditingkatkan oleh produsernya sehingga kalah bersaing dengan pabrik raksasa seperti Intel dan AMD. Dan apakah kita pernah membayangkan apa saja yang ada dalam processor tersebut sebagai unit fungsional. Saya akan mencoba membahas tentang bagaiman dua produsen processor terbesar ini bersaing, apa teknologi yang dipakai serta arsiteknya.

1. Pendahuluan

Bermula dari sebuah pemikiran bagaimana                

didalam processor itu bekerja seta persaingan

yang sedang terjadi antara Intel dan AMD.

Sering kita bertanya-tanya apakah kelebihan           

dari masing-masing processor tersebut dan

apakah harga intel yang ternyata lebih mahal 

di banding dengan AMD meyakinkan bahwa

Intel sebagai processor yang baik? Terkadang

kita sulit untuk membedakan hanya dari segi

harga saja, sebaiknya kita juga

memperhitungkan bagaimana arsitekturnya,

sehingga, oleh sebab itu saya menitik 

beratkan bagaimana persaingan dalam arsitektur

Intel dan AMD.

Sebagaimana manusia berwawasan teknologi 

hendaknya menjadi pemikiran bagaimana 

processor Intel maupun AMD tersebut bekerja

dan bagaimana teknologi yang mendukungnya

sehingga terjadi perbedaan dari dua produk

tersebut.                                                                   

Pada saat ini kita kesulitan menentukan

mana yang baik, sehingga benar jika saya

menyajikan tulisan dari sudut pandang

arsitektur dari tiap-tiap processor tersebut,

sehingga dapat menentukan processor mana

yang baik untuk kita pergunakan dalam 

kehidupan sehari-hari.

2. Arsitektur AMD dan Intel

Saat ini perkembangan dari CPU sangatlah

pesat terlihat dari pada persaingan antara Intel

dan AMD yang masing-masing telah 

meningkatkan performanya, arsitektur dasar

dari kedua processor tersebut dapat dilihat pada

tabel.

3. Set Intruksi dan Register
Set instruksi adalah kode-kode dari intruksi-                    
intruksi (intruktion mesin) yang dapat
di terjemahkan dalam bahasa mesin (machine
language). Set intruksi tersebut yang nantinya
menjadi bahan dasar dari processor CPU. Setiap
CPU memiliki berbeda-beda set intruksinya
tergantung dari bagaimana arsitektur CPU
dibuat, seorang programmer akan kesulitan
memprogram jika arsitektur CPU, karena set
intruksi yang menjadi acuan seorang
programmer untuk memprogram mesin tersebut.
Set intruksi terdiri dari kode operasi (opcode)
dan (operand), gambar 3.1 menunjukan contoh
sederahana dari set intruksi mesin 16 bit
Banyak type dari set intruksi sebuah CPU
seperti: data processing, data storage, data
movement dan control. Type-type tersebut
merupakan dasar dari Type-type saat ini dan
setiap CPU baik Intel dan AMD akan berbeda-
beda.
Perbedaan dari set intruksi akan memberikan
perbedaan karakteristik dari sebuah CPU. Ada
dua model set instruksi yang menjadi dasar dari
mesin (CPU) saat ini, yaitu: RISC (Reduce
Intruktion Set Computer) dan CISC (Complex
intruktion Set Computer), pada RISC, set
instruksi dikemas secara efisien dan sangat
sederhana, artinya CPU tidak perlu bekerja
keras dalam menjalankan set intruksi tersebut,
berbeda dengan CISC yang merupakan
kebalikan dari RISC yang mengelompokan                      
beberapa set intruksi menjadi satu, sehingga
tampak sederhana, tetapi pada kenyataanya
dalam satu kemasan terdapat beberapa instruksi
yang perlu diterjemahkan lagi, tabel 3.1
memperlihatkan ilustrasi penggunaan kedua
model RISC dan CISC.



pada transfer data pada modem, ADSL, MP3 dan Doubly Digital Suroun Sound.

Perbandingan di atas merupakan perbandingan antara intruksi set dari AMD (3DNow) dan Intel (SSE). Dapat dilihat bahwa dasar dari perkembangan intruksi set 64-bit adalah dari tabel diatas, kemudian kedua pabrik prosesor tersebut meningkatkan performa dari intruksi setnya, hasil perkembangannya terdapat padat pada tabel 3.4.

3.2 AMD K8 dan Intel P4 (64-bit)
Arsitektur 64 bit pertama kali dikenalkan oleh AMD yang dikenal dengan AMD64 intruction. Kemudian Intel mengeluarkan sen intruksi EM64T yang mampu mengimbangi set instruksi AMD64 dan mampu menjalankan proses-proses yang dilakukan oleh AMD64. Baik instruksi AMD64 maupu EM64T dapat meningkatkan  lebar dari register 64-bitnya, tetapi register tersebut hanya berjalan pada processor dengan 64-bit long-mode. Pada generasi 64-bit set instruksi antara AMD dan Intel seperti terlihat pada tabel 3.4

Untuk mendukung AMD64 dan EM64T register harus mempunyai :

• 8 new 64 bit GPRs (General Purpose Register)
• Extention of 8 original , 32 bit GPRs to 64 bit
• 8 new 128 bit register for SSE and SSE2 intuction (SSE for Intel Xeon)

4. Memory Controller

Saat ini operasi processor sangatlah cepat dibandingkan dengan memori pada subsistem. Keseluruhan manfaat dari hasil performa tersebut tidak dapat dicapai dengan mudah hanya dengan meningkatkan kecepatan atau performa dari processor. Baik AMD maupun Intel menggunakan standar memori DDR SDRAM. Tetapi bagaimanapun Intel masih menggunakan arsitektur dari front-side-bus untuk menghubungkan kontrol memori yang terpisah, berbeda dengan AMD yang menggunakan kontrol memori yang terdapat pada processornya sendiri.

Intel Front-Side-Bus (FSB) dan Bandwidth

ada tiga hal penting dalam arsitektur memori : 

Bandwidth, Latency, dan Scalability. FSB yang dimiliki Intel adalah paralel 64-bit, menggunakan teknologi multi-drop yang membagi bandwidth antara processor dengan memori controller. Memori controller adalah terpisah dari processor dan penggunaanya, pada umumnya mendukung sampai 32GB dari dual-chanel DDR SDRAM. Sebagian besar EM64T menggunakan 600Mhz FSB untuk berhubungan dengan processor dengan memori dan alat I/O. ini meningkatkan bandwidth maksimum sebesar 6,4GB/s, sebelumnya Intel menggunakan FSB 400Mhz atau 533MHz yang menghasilkan total bandwidth 3,2GB/s atau 4,3GB/s.

Intel Latency

Processor Intel dibuat untuk digunakan pada simetric multi-processing (SMP), yang artinya setiap processor memiliki waktu yang sama untuk mengakses memori. Memori latency adalah waktu yang digunakan processor untuk meminta data dari memori (berlaku pada semua jenis processor). Test yang dilakukan oleh HP (Hewelett Packard) Intel Xeon memiliki 120ns

Intel Scalability

Pada sistem single-processor, FSB sangatlah penting dalam meningkatkan kecepatan karena sumber memori dapat dibuat tanpa memerlukan tambahan processor. Pembagian FSB menghasilkan latency dan meningkatkan performa serta menjadikan memori terpakai dengan baik.

AMD intergrate memori controller

Tidak seperti FSB pada Intel, AMD memiliki memori controler yang telah terdapat pada processor, ini memiliki manfaat lebih, sehingga memiliki kelebihan yang segnifikan : meningkatkan bandidth, mengurangu memori latency, dan meningkatkan scabality dibanding Intel.

AMD Bandwidth

AMD memiliki dual-chanel DDR SDRAM controller dengan 123 bit yang memungkinkan penigkatan menjadi 8 DDR DIMMs (perchanelnya ada 4). Controller didesign untuk mendukung memori PC1600, PC2100, PC2700 dan PC3200 yang bekerja pada 400 MHz menghasilkan bandwidth perchanelnya sebesar 3,2 GB/s, atau totalnya 6,4 GB/s dari kedua chanel pada processor. Sehingga dengan kata lain AMD 100% memiliki bandwith lebih besar dari Intel.

AMD Latency

AMD memiliki hubungan dengan memori dalam arsitekrurnya, setiap processor berdempetan dengan memorinya secara lokal. Untuk processor lain dapat mengakses memori dengan menggunakan internal switch pada processor dan ini sangat cepat, point-to-point antar processor (hyper Transport Interconnect).  memperhitungkan arsitektur ini, yang membagi memori untuk memori lokal processor dan memori yang menjalankan processor, proses ini akan menghasilkan latency yang besar. Tetapi sebearnya perbedaan latency sangatlah kecil sehingga kadang-kadang diabaikan kerena memori controllernya terdapat pada processor. Berdasarkan test yang dilakukan oleh HP untuk AMD opteron memiliki 70 ns pada local-access dan 100 ns pada remote-access.