MAKALAH Organisasi Komputer Hyperthreading

Transkripsi

1 MAKALAH Organisasi Komputer Hyperthreading DISUSUN OLEH Abdullah Alim ( ) Christian Yonathan Sillueta ( ) Ellien Siskory Almira ( ) KELOMPOK : TI FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMATIKA UNIVERISTAS BUDI LUHUR 2014

2 KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan karunianya, penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas pada mata kuliah Organisasi Komputer. Selain itu, makalah ini berisikan informasi mengenai Hyperthreading. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasa meridhoi segala usaha kami. Hormat Kami Tim Penyusun i

3 DAFTAR ISI Kata Pengantar... i Daftar Isi... ii Daftar Gambar... iii Bab I Pendahuluan Latar Belakang Alasan Pemilihan Tema... 2 Bab II Pembahasan Pengertian Hyperthreading Sejarah dan Perkembangan Hyperthreading Cara Kerja Hyperthreading Kebutuhan Sistem Hyperthreading Keuntungan Hyperthreading Kelemahan Hyperthreading Perbedaan CPU dengan Hyperthreading dan Tanpa Hyperthreading Bab III Penutup 3.1. Kesimpulan Daftar Pustaka ii

4 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Cara Kerja Teknologi Hyperthreading Gambar 2.2 Intel Core Processor Family Gambar 2.3 Contoh Chipset Motherboard Gambar 2.4 Tampilan BIOS Gambar 2.5 Icon Sistem Operasi Gambar 2.6 Perbedaan Processor tanpa teknologi Hyperthreading dan Processor dengan teknologi Hyperthreading Gambar 2.7 Keuntungan dari Teknologi Hyperthreading iii

5 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ilmu pengetahuan dan teknologi selalu berkembang dan mengalami kemajuan, sesuai dengan perkembangan zaman dan perkembangan cara berpikir manusia. Salah satu teknologi yang berkembang pesat tersebut yaitu komputer. Komputer adalah suatu peralatan elektronik yang dapat menerima input, mengolah input, memberikan informasi, menggunakan suatu program yang tersimpan di memori komputer, dapat menyimpan program dan hasil pengolahan, serta bekerja otomatis. Istilah komputer (computer) di ambil dari bahasa latin computer yang berarti menghitung (to comaipute/to reckon). Komputer tidak akan berjalan dengan baik tanpa ada processor. Komputer pun berkembang pesat karena sebuah processor. Processor sekarang ini memiliki teknologi Hyperthreading di dalamnya. Hyperthreading merupakan teknologi yang memungkinkan sistem operasi tertentu mendeteksi adanya dua buah prosesor logis (logical processor) yg beroperasi, meskipun kenyataan hanya ada sebuah prosesor. Cara kerja teknologi ini tidak terlalu rumit. Prosesor Akan menjalankan dua aplikasi atau lebih secara bersamaan secara paralel. Dengan demikian Akan didapatkan efisiensi dan waktu eksekusi yang lebih singkat jika dibandingkan dengan resources yang sama dengan prosesor tanpa kemampuan hyper threading. Syarat yang harus dipenuhi agar fitur hyper threading ini bisa dimanfaatkan. Multithreading berasal dari istilah Hyperthreading yaitu sebuah processor dengan teknologi yang membuat satu processor dikenali sebagai dua processor secara virtual. Pengertian teknisnya adalah, sebuah processor hyperthreading bisa menyalurkan dua aliran data (thread) sekaligus dalam satu waktu. Tujuannya agar eksekusi aplikasi menjadi lebih efisien & ringan, 1

6 terutama untuk multitasking. Hyperthreading pertama kali diperkenalkan oleh Intel pada Processor Intel Pentium 4 HT, setelah itu hampir sebagian besar processor Intel telah menggunakan Hyperthreading didalamnya. Pengertian multithreading adalah sekumpulan hyperthreading pada beberapa core. Sebagai contoh, processor Intel Core i7 memiliki quad-core, maka hyperthreadingnya juga ada 4 buah. Sehingga processor ini dikenal sebagai processor dengan 8 core, yaitu 4 core asli dan 4 core hyperthreading. 1.2 Alasan pemilihan Tema Alasan kami memilih tema Hyperthreading adalah karena rasa keingintahuan kami tentang tema tersebut khususnya mengenai sejarah dan perkembangan serta cara kerja Hyperthreading. Kami juga ingin mendalami tentang apa saja kebutuhan dari sistem Hyperthreading dan juga manfaat dan kelemahan dari teknologi Hyperthreading. Kami juga mengharapkan dengan adanya makalah ini, dapat membuat pembaca mengerti apa itu Hyperthreading. 2

7 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Hyperthreading Thread adalah sekumpulan instruksi untuk mengolah sekumpulan data. Hyperthreading adalah teknologi yang dikembangkan oleh Intel di dalam prosessor keluaran mereka agar dapat meningkatkan kinerja prosessor, dengan cara memberikan instruksi melalui software untuk melakukan splitting atau membelah diri menjadi beberapa aliran(thread). Teknologi Hyper Thread ini menyediakan beberapa level thread secara parallel di setiap prosessor. Teknik ini menjadikan pengguanaan sumber daya prosessor menjadi lebih efisien dan memungkinkan beberapa thread berjalan pada setiap inti core. Hyper-Threading merupakan pengembangan dari teknologi super threading yang sebelumnya pernah diterapkan pada processor server Xeon, yang kemudian sekarang diterapkan pada varian processor Pentium 4 dan varian Core i Processor. Teknologi Hyper-Threading memungkinkan sebuah single processor menjadi seolah-olah memiliki 2 processor (2 Logical Processor) didalam sistem operasi. Intel Hyper-Threading Technology merupakan sebuah teknologi mikroprosesor yang diciptakan oleh Intel Corporation pada beberapa prosesor dengan arsitektur Intel NetBurst dan Core, semacam Intel Pentium 4, Pentium D, Xeon, dan Core 2. Teknologi ini diperkenalkan pada bulan Maret 2002 dan mulanya hanya diperkenalkan pada prosesor Xeon (Prestonia). Prosesor dengan teknologi ini akan dilihat oleh sistem operasi yang mendukung banyak prosesor seperti Windows NT, Windows 2000, Windows XP Professional, Windows Vista, dan GNU/Linux sebagai dua buah prosesor, meski secara fisik hanya tersedia satu prosesor. Dengan dua buah prosesor dikenali oleh sistem operasi, maka kerja sistem dalam melakukan eksekusi setiap thread pun akan 3

8 lebih efisien, karena meskipun sistem-sistem operasi tersebut bersifat multitasking, sistem-sistem operasi tersebut melakukan eksekusi terhadap proses secara sekuensial (berurutan), dengan sebuah algoritma antrean yang disebut dengan dispatching algorithm. 2.2 Sejarah dan Perkembangan Hyperthreading Komputer generasi ini telah berkembang sangat pesat karena penggunaannya yang sangat mudah (friendly user) dan serba guna apalagi di bidang industri dan teknologi informasi, peranan komputer sangatlah membantu. Dan sebuah komputer tidak akan berjalan dengan baik tanpa ada processor. Komputer pun berkembang pesat karena sebuah processor. Processor memiliki banyak merk, tapi di makalah ini kami membahas Processor Intel. Processor Intel pertama kali didirikan di California pada 18 Juli 1968 oleh Gordon More, Robert Noyce, dan Andrew Grove. Processor Intel pun mengembangkan processor yang mulanya microprocessor hingga Intel Quad Core. Berikut ini beberapa generasi dan perkembangan dari processor Intel : 1) 1971: 4004 Microprocessor Microprocessor pertama Intel, yaitu Microprocessor Digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Memiliki transistor, 4 bit dan operasi/detik. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati. 2) 1972: 8008 Microprocessor Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu

9 3) 1974: Microprocessor Altair Muncul Microprocessor bernama Altair. Merupakan otak dari 8008 yang memiliki kekuatan 2 kali lipat dari versi sebelumnya yaitu Menjadi otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan. 4) 1978: Microprocessor Processor 8086, merupakan processor 16 bit Intel pertama yang menggunakan bus sistem 16 bit. Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel. 5) 1982: 286 Microprocessor Muncul microprocessor i286 dengan frekuensi clock awal 6MHz. Yang kemudian diperkenalkan dengan kecepatan clock 8, 10, 12 MHz yang digunakan pada IBM PC-AT tahun Intel 286 atau yang lebih dikenal dengan nama adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya. 6) 1985: Intel386 Microprocessor Intel 386 adalah sebuah prosesor yang memiliki transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan ) 1989: Intel486 DX CPU Microprocessor Intel i486 merupakan microprocessor dengan 1 juta transistor pertama, dengan clock mencapai 100MHz. Dipasarkan hingga pertengahan tahun 90-an. Processor yang pertama kali memudahkan berbagai aplikasi yang 5

10 tadinya harus mengetikkan command-command menjadi hanya sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika sehingga memperkecil beban kerja pada processor. 8) 1993: Intel Pentium Processor Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto. 9) 1995: Intel Pentium Pro Processor Processor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam. 10) 1997: Intel Pentium II Processor Pentium II memiliki clock 450MHz dan 7,5 juta transistor. Serta memiliki chace level 2 (L2). Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik. 11) 1998: Intel Pentium II Xeon Processor Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu. 6

11 12) 1999: Intel Celeron Processor Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksiinstruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu. 13) 1999: Intel Pentium III Processor Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasiaplikasi video serta pengenalan suara. 14) 1999: Intel Pentium III Xeon Processor Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor, yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis. 7

12 15) 2000: Intel Pentium 4 Processor Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz. 16) 2001: Intel Xeon Processor Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula. 17) 2001: Intel Itanium Processor Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel s Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC ). 18) 2002: Intel Itanium 2 Processor Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium. 19) 2003: Intel Pentium M Processor Chipset 855, dan Intel PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel Centrino. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana. 8

13 20) 2004: Intel Pentium M 735/745/755 processors Dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya. 21) 2004: Intel E7520/E7320 Chipsets 7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces. 22) 2005: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz Sebuah processor yang ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T, 2MB L2 cache, dan HyperThreading. 23) 2005: Intel Pentium D 820/830/840 Processor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading. 24) 2006: Intel Core 2 Quad Q6600 Processor untuk tipe desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP). 9

14 25) 2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220 Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut, dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP). Processor Intel yang memiliki kemampuan Hyperthreading adalah Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz yang dikeluarkan oleh Intel tahun Dari tahun 2005 sampai 2006, Intel mengeluarkan produk processor yang berteknologi Hyperthreading. Intel pun menyadari semakin dunia teknologi berkembang, maka Intel mengeluarkan produk dengan kemampuan Hyperthreading. Dengan adanya Hyperthreading, hal itu membuat keuntungan tersendiri bagi Intel karena kemajuan teknologi yang diingikan user saat ini adalah kecepatan tinggi dan computer dapat melakukan multitasking dengan baik. 2.3 Cara Kerja Hyperthreading Kinerja dari sebuah Processor ditentukan oleh beberapa faktor seperti Arsitektur, Besarnya Cache, Proses Pabrikasi dan Teknologi yang digunakan. Salah satu teknology dalam Processsor yang masih giat dikembangkan Intel adalah teknology Hyper-Threading. Hyper-Threading Technology (HT Technology) adalah teknologi yang bertujuan agar prosesor dapat bekerja lebih efisien. Teknologi ini memungkinkan prosesor untuk mengeksekusi dua seri, atau benang, instruksi pada saat yang sama, sehingga meningkatkan kinerja dan respon sistem. Hyper-Threading Technology (HT Technology) adalah teknologi yang bertujuan agar prosesor dapat bekerja lebih efisien, dengan teknologi ini memungkinkan prosesor untuk dapat mengeksekusi beberapa thread atau instruksi pada saat bersamaan, sehingga meningkatkan kinerja dan respon sistem. Dengan menggunakan teknologi hyper-treading ini akan menggandakan inti (core) yang ada 10

15 pada sebuah processor. Jadi misalkan sebuah Processor dual core yang menggunakan teknologi ini akan dideteksi oleh sistem sebagai sebuah processor quad core (4 inti). Penggandaan inti (core) processor ini tentu saja hanya bersifat logical, karena secara fisik core processor tersebut tetap hanya ada dua. Untuk dapat menjalankan teknology Hyper-Threading dibutuhkan hardware lain yang mendukung seperti BIOS dan Chipset pada motherboard, maupun dukungan dari sistem operasi yang digunakan. Untuk sistem operasi yang sudah mendukung teknology Hyper-Threading ini dimulai dari Windows XP, Windows 2000 dan serta GNU/Linux versi ke atas. Untuk OS seperti Windows 7 dan Windows 8 tentu saja sudah mendukung teknologi tersebut. Gambar 2.3 Cara Kerja Teknologi Hyperthreading Teknologi Hyperthreading dapat digabungkan dengan teknologi Intel Turbo Boost atau Turbo Boost 2.0. Hasil dari penggabungan ini, memungkinkan user untuk mengolah data secara simultan pada beberapa thread, menyesuaikan beban kerja dan secara otomatis akan menonaktifkan core yang sedang tidak digunakan. Dengan 11

16 teknologi Hyperthreading ini, prosessor akan menyesuaikan tingkat frekuensi pada core yang sibuk untuk menambah kinerja lebih besar. Hyperthreading ini tersedia di dalam keluarga prosessor Intel Core dan Core 2 nd atau Sandy Bridge. Untuk core generasi ketiga atau Ivy Bridge pun, Hyperthreading akan dimasukkan. Fungsi dari Hyperthreading ini bisa lebih memaksimalkan dengan penggunaan aplikasi yang secara khusus dibangun untuk mengontrol Thread yang ada di dalam prosessor. Salah satunya dengan menggunakan Framework Intel Thread Blocks atau Intel Cilk. 2.4 Kebutuhan Sistem Hyperthreading Sebuah sistem tidak akan berjalan dengan baik tanpa adanya teknologi hardware dan software yang mendukung sistem tersebut. Yang sudah ditulis sebelumnya, bahwa cara kerja Hyperthreading memerlukan spesifikasi hardware yang tinggi, yaitu prosessor. Seiring berjalannya kemampuan teknologi software yang sekian lama semakin meningkat kinerjanya, maka teknologi hardware pun menyeimbangkan kemampuan teknologi software. Menilai kesiapan sistem Intel HT Technology tersedia pada beragam sistem laptop, desktop, server, dan workstation. Cari sistem dengan logo Intel HT Technology dan pastikan dengan penyedia sistem Anda bahwa sistem memanfaatkan Intel HT Technology. Persyaratan sistem Prosesor yang mendukung Intel HT Technology Chipset berkemampuan Intel HT Technology BIOS sistem berkemampuan Intel HT Technology Sistem operasi yang dioptimalkan/berkemampuan Intel HT Technology 12

17 Beberapa kebutuhan sistem hyperthreading yang dibutuhkan adalah berikut ini : a. Prosessor Prosessor (Central Processing Unit; CPU) sering disebut sebagai otak dan pusat pengendali komputer yang didukung oleh kompunen lainnya. Prosessor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer. Prosessor terletak pada socket yang telah disediakan oleh motherboard, dan dapat diganti dengan prosessor yang lain asalkan sesuai dengan socket yang ada pada motherboard. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan komputer tergantung dari jenis dan kapasitas prosessor. Prosesor adalah chip yang sering disebut Microprosessor yang sekarang ukurannya sudah mencapai Gigahertz (GHz). Ukuran tersebut adalah hitungan kecepatan prosesor dalam mengolah data atau informasi. Merk prosesor yang banyak beredar dipasaran adalah AMD, Apple, Cyrix VIA, IBM, IDT, dan Intel. Bagian dari Prosesor Bagian terpenting dari prosesor terbagi 3 yaitu : Aritcmatics Logical Unit (ALU) Control Unit (CU) Memory Unit (MU) Fungsi prosessor CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU 13

18 dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (MAA), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki. Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan MAA. Data kemudian di dekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai. Cara Kerja Prosessor Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di MAA (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General- 14

19 purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices. Sebuah prosesor yang mendukung teknologi Hyper-Threading membutuhkan beberapa komponen berikut ini: Prosesor yang mendukung Intel HT Technology chipset motherboard yang mendukung teknologi Intel Hyper-Threading. Chipset yang dimaksud adalah Intel 845PE, Intel 865, Intel 875P, Intel 915, Intel 920, Intel 945, Intel 950, Intel 965, Intel 975. BIOS yang mendukung teknologi Hyper-Threading. Sistem operasi yang mendukung banyak prosesor seperti Windows 2000, Windows XP, serta GNU/Linux versi ke atas. Pada sistem yang mendukung, sebagai contoh, Device Manager Windows XP akan menampilkan 2 buah prosesor dengan spesifikasi yang sama. Contoh prosessor yang mendukung teknologi Hyper Threading ini adalah : 15

20 Gambar 2.4 Intel Core Processor Family Intel Core Generasi 4 merupakan salah satu diantaranya. Intel HT Technology tersedia pada beberapa prosesor Intel Core generasi sebelumnya, keluarga prosesor Intel Core generasi ke-4, dan keluarga prosesor Intel Xeon. Dengan adanya Hyperthreading pada processor, beberapa kemampuan yang dimiliki : Mempertahankan respon sistem saat kita menjalankan aplikasi dengan memori yang cukup besar. Sistem menjadi lebih aman dan terlindungi, dan dapat dijalankan secara efisien dan dapat di kelola tanpa memberatkan pada sisi produktifisitas. Menjaga keseimbangan sistem pada saat penggunaan berat, contohnya mengaktifkan aplikasi multimedia atau grafis berukuran memori yang cukup besar seperti rendering film, encoding file grafis, dan sebagainya tetapi saat bersamaan menjalankan program antivirus di belakang layar. 16

21 b. Chipset Motherboard Gambar 2.5 Contoh Chipset Motherboard Chipset merupakan IC ukuran kecil yang pada komputer merupakan layaknya "polisi lalu lintas" pada papan induk (motherboard), mengarahkan aliran data dan menentukan piranti apa yang didukung oleh Personal Komputer (PC). Sebuah chipset mengarahkan data dari CPU ke Chipset. Sedangkan Chipset dibagi menjadi dua bagian komponen utama yaitu, Northbridge dan Southbridge. Northbridge mengatur Chace memori, Memori Utama, Host Bus dan Slot PCI ekspansi. Sedangkan Soutbridge mengatur ISA Bus, dan menjembatani antara ISA Bus dan PCI Bus, mengatur dan mengontrol I/O port dan slot IDE. Chipset juga menentukan kecepatan dari front-side bus, bus memory dan bus grafis, serta kapasitas dan tipe memori yang di dukung motherboard. Selain itu pula, chipset mengarahkan aliran data melalui bus PCI, drive IDE dan port I/O serta menentukan standar IDE juga tipe port yang didukung oleh sistem. 17

22 c. BIOS Gambar 2.6 Tampilan BIOS BIOS adalah singkatan dari Basic Input Output System. merupakan suatu software (ditulis dalam bahasa assembly) yang mengatur fungsi dasar dari perangkat keras (hardware) komputer. BIOS tertanam dalam sebuah chip memory (ROM ataupun Flash Memory berbahan Comlpimentari Metal Oxide Semiconductor (CMOS) yang terdapat pada motherboard. Sebuah baterai yang biasa disebut sebagai baterai CMOS berfungsi untuk menjaga agar tanggal dan settingan lainnya yang telah kita set pada BIOS tidak hilang atau kembali ke konfigurasi awal meskipun komputer dimatikan. 18

23 d. Sistem Operasi Gambar 2.7 Icon Sistem Operasi Sebuah sistem operasi (OS) adalah sekumpulan software yang mengatur sumber daya di hardware komputer dan memberikan layanan bagi program komputer. Sistem Operasi adalah komponen penting dari sistem perangkat lunak dalam sebuah komputer. Program aplikasi biasanya membutuhkan sistem operasi untuk bisa berfungsi. Sistem operasi time sharing menjadwal tugas agar dapat secara effisien menggunakan sistem. Hal ini termasuk menghitung alokasi biaya dari waktu processor, harddisk, printing dan berbagai sumber daya lainnya. Untuk fungsi hardware seperti input dan output dan alokasi memory, sistem operasi berfungsi sebagai perantara antara program dengan komputer hardware. Meskipun demikian aplikasi dijalankan secara langsung oleh hardware dan biasanya akan melakukan sistem call ke fungsi di OS atau di interupsi oleh OS tersebut. Sistem operasi dapat di temukan di hampir semua alat yang mempunyai fungsi komputer mulai dari handphone, video game hingga super komputer dan web server. 19

24 Contoh sistem operasi modern termasuk Android, BSD, ios, Linux, Mac OS X, Microsoft Windows, and IBM z/os. Semuanya, kecuali Windows dan z/os, mempunyai akar yang sama yaitu Unix. Salah satu contoh Sistem Operasi yang termasuk Hyperthreading adalah Windows. Desain Windows Platform Catatan Desain Informasi untuk Keluarga Microsoft Windows Sistem Operasi Jendela dukungan Hyoerthreading Technology Abstrak Kertas putih ini menyediakan informasi tentang dukungan untuk Teknologi HyperThreading(HT) dalam keluarga Microsoft Windows Sistem Operasi. Ini gamabaran HT, rincian dependensi pada BIOS, deskripsi dari Sistem Operasi Windows untuk model lisensi HT, rincian dukungan fitur di Windows XP dan Windows Server 2003, dan pedoman untuk pengembang aplikasi yang memanfaatkan dari fitur dan manfaat kinerja yang diberikan. Tulisan ini dimaksudkan untuk pengembang BIOS, Sistem OEM Produsen, dan Independent Software Vendor (ISV) yang menghasilkan aplikasi multithread Windows, terutama mereka yang menggunakan afinitas prosessor. 2.5 Keuntungan Hyperthreading Lalu apa keuntungan dengan dapat digandakannya inti processor dengan teknologi Intel HT ini? Sederhananya dengan core lebih banyak maka sejumlah thread dapat berjalan pada masing-masing core tersebut sehingga kinerja Processor pun akan menjadi semakin cepat. Teknologi Intel HT ini akan sangat bermanfaat pada komputer multimedia, khususnya untuk mempercepat proses encoding, decoding dan rendering file multimedia. Hyper- Threading Technology menawarkan beberapa keuntungan, diantaranya: Peningkatan kinerja sistem secara keseluruhan Peningkatan jumlah pengguna platform dapat mendukung Peningkatan throughput, karena tugas-tugas berjalan pada thread yang terpisah 20

25 Peningkatan waktu reaksi dan respon Peningkatan jumlah transaksi yang dapat dieksekusi Kompatibilitas dengan software IA - 32 yang sudah ada Bagaimana sistem operasi dapat melakukan lebih banyak dan mengerjakan lebih baik Intel Hyper-Threading Technology (Intel HT Technology) menggunakan sumber daya secara lebih efisien, sehingga sejumlah thread dapat berjalan pada masing-masing core. Sebagai fitur kinerja, Intel HT Technology juga meningkatkan throughput prosesor, meningkatkan kinerja secara keseluruhan pada threaded software. Intel HT Technology tersedia pada beberapa prosesor Intel Core generasi sebelumnya, keluarga prosesor Intel Core generasi ke-4, dan keluarga prosesor Intel Xeon. Dengan mengombinasikan salah satu dari prosesor Intel dan chipset ini dengan OS dan BIOS yang mendukung Intel HT Technology, Anda dapat: Menjalankan aplikasi yang menuntut secara bersamaan, sementara mempertahankan daya tanggap sistem Menjaga sistem terlindungi, efisien, dan teratur, sementara meminimalkan dampak pada produktivitas Menyediakan ruang untuk pertumbuhan bisnis masa depan dan kemampuan solusi baru Grafis yang intensif tanpa kompromi Dengan Intel HT Technology, para penggemar multimedia dapat membuat, mengedit, dan meng-encode file dengan grafis yang sangat intensif sambil menjalankan berbagai aplikasi latar belakang, seperti perangkat lunak perlindungan virus, tanpa mengorbankan kinerja sistem. 21

26 Tugas lebih banyak, bisnis lebih efisien Gambar 2.8 Perbedaan Processor tanpa teknologi Hyperthreading dan Processor dengan teknologi Hyperthreading Prosesor dengan Intel HT Technology dan Intel Turbo Boost Technology (atau Intel Turbo Boost Technology 2.0, tersedia pada keluarga prosesor Intel Core generasi ke-4) menghadirkan kinerja yang lebih baik dan dapat menyelesaikan tugas lebih cepat. Kombinasi teknologi memungkinkan pemrosesan beberapa thread secara bersamaan, secara dinamis menyesuaikan beban kerja, dan secara otomatis menonaktifkan core yang tidak aktif. Hal ini meningkatkan frekuensi prosesor pada core yang sibuk, sehingga memberikan peningkatan kinerja yang lebih besar untuk aplikasi dengan thread. Berkat Intel HT Technology, bisnis dapat: Meningkatkan produktivitas dengan melakukan lebih banyak hal secara bersamaan tanpa melambat Memberikan waktu tanggap lebih cepat untuk aplikasi Internet dan e- commerce, sehingga meningkatkan pengalaman pelanggan Meningkatkan jumlah transaksi yang dapat diproses secara bersamaan 22

27 Memanfaatkan teknologi aplikasi 32-bit yang ada sementara mempertahankan kesiapan 64-bit masa depan Gambar 2.9 Keuntungan dari Teknologi Hyperthreading Setidaknya dengan teknologi HyperThreading ini, User dapat melakukan multitasking tanpa risau dengan kondisi prosessor yang bisa mengalami hang atau bottleneck. Dengan ini, user dapat melakukan pekerjaan lebih efisien dibandingkan dengan sebelumnya. 2.6 Kelemahan Hyperthreading Beberapa kelemahan Hyperthreading seperti di bawah ini : 1) Apabila menjalankan program secara sekaligus, HyperThreading akan mengalami sedikit kelambatan (kecepatan kinerja berkurang) 2) Apabila BIOS mengalami kerusakan, HyperThreading tidak dapat berjalan sebagaimana yang seharusnya. 3) Energi yang dibutuhkan lebih besar dari teknologi sebelumnya. 23

28 2.7 Perbedaan CPU dengan Hyperthreading dan Tanpa Hyperthreading Dibawah ini adalah beberapa perbedaan antara CPU dengan Hyperthreading dan CPU tanpa Hyperthreading : a) Cara Kerja Pada saat CPU (tanpa Hyper-Threading) memproses instruksi, maka hanya sekitar 35% unit CPU saja yang terpakai., sisanya menganggur dan menunggu menunggu instruksi sebelumnya selesai. Hal ini disebabkan karena pada 1 CPU, instruksi-instruksi dikirimkan dalam bentuk single-thread. sehingga instruksi-instruksi tersebut mengantri secara berurutan. Sedangkan pada CPU Hyper-Threading, urutan instruksi dikirim secara multi-thread (dalam 2 Thread secara paralel/bersamaaan), sehingga sebuah instruksi tidak harus mengantri dulu instruksi di depannya, tapi dapat langsung diproses oleh Execution Unit yang semula menganggur. b) Ukuran GHz Seberapapun besar GHz sebuah CPU, apabila Execution Unitnya sedang memproses instruksi yg belum selesai, maka CPU tsb akan tetap terhambat untuk menerima instruksi berikutnya, ini karena instruksi harus mengantriberurutan pada jalur single-thread. Oleh karena itu Tomshardware pernah menyatakan bahwa performa P4 3.06GHz dengan HT sanggup mengalahkan P4 4GHz tanpa HT. Situasi seperti itu bisa saja terjadi terutama bila dalam pengujiannya Tomshardware menjalankan aplikasi secara bersamaan. Untuk pemakaian sehari-hari kita seringkali menjalankan banyak aplikasi bersamaan, disaat itulah kita akan makin sadar bahwa 2 akan lebih baik dari 1. 24

29 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Cara kerja processor dengan teknologi Hyper-Threading sangat berbeda dengan processor yang tanpa Hyper-Threading. Pada processor yang tanpa Teknologi HyperThrading akan menjalankan instruksi-instruksi secara bergilir, karena setiap instruksi hanya di jalankan pada single-thread. Tetapi, HyperThreading bekerja dengan cara menggandakan beberapa bagian tertentu dari prosesor tetapi tidak menduplikasikan resource eksekusi utama, sehingga prosesor dengan HyperThreading seolah memiliki 2 prosesor logical sehingga dapat memungkinkan sistem operasi dapat memperoses 2 atau lebih proses secara simultan. Ketika resource eksekusi utama tidak digunakan oleh proses yang ada, maka HyperThreading dapat menggunakan resource eksekusi tersebut untuk mengerjakan proses yang lainnya sehingga dapat meningkatkan kinerja dan efisiensi waktu. HyperThreading dapat mempercepat proses penanganan thread, namun ada kalanya kinerja malah melambat. Jika sistem operasi tidak dapat mengendalikan Hyper threading, maka proses proses yang ada akan langsung dijalankan bersamaan ke dalam kedua prosesor logikal tersebut yang sebenarnya hanya terdiri dari satu prosesor. Maka kinerja prosesor akan sangat sibuk, dan melambat. Solusinya dapat dengan memperbaiki kemampuan scheduler untuk membedakan prosesor logikal dan prosesor fisik. Untuk menjalankan kemampuan Hyper threading ini anda harus memiliki prosesor Intel Pentium-4 dengan fungsi HT, dan didukung oleh motherboard dengan chipset yang mendukung fungsi Hyper-threading tersebut. Kesimpulannya, processor dengan teknologi Hyper-Threading sangat bagus untuk multi tasking. 25

30 Daftar Pustaka