BAB I 1.PENDAHULUAN. kemampuan processing yang relatif lambat, tetapi kemampuan komputer ini

Transkripsi

1 BAB I 1.PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kemajuan di era informasi selalu diimbangi dengan perkembangan teknologi. Perkembangan teknologi yang paling mudah untuk diamati adalah perkembangan teknologi komputer. Pada awalnya, komputer memiliki kemampuan processing yang relatif lambat, tetapi kemampuan komputer ini meningkat dengan pesat seiring dengan perkembangan teknologi Integrated Circuit dan microprosesor. Bahkan diperkirakan pada tahun 2020, perangkat berbasis microprosesor akan melebihi penjualan desktop processor (Fajarsasi & Bejo, 2015). Namun, tuntutan akan komputer dengan kecepatan komputasi yang cepat membuat perkembangan ini tidak cukup. Perkembangan teknologi Integrated Circuit tidak berhenti sampai disitu saja. Tidak hanya diinginkan untuk tersedia pada PC atau laptop saja yang bersifat general purpose, tetapi juga pada alat-alat lain yang diinginkan untuk melakukan proses khusus. Hal ini ditandai dengan banyak ditemukannya arsitekur microprosesor seperti Mi-U processor (Yoichi, Masao, Kazutoshi, & Hidetoshi, 2004) dan Multi-Processor System-on- Chip bernama GENEPY (Romain, Sebastien, & Frederic, 2012). Perkembangan inilah yang akan melahirkan embedded system. Prosesor pada embedded system umumnya berukuran sekecil mungkin agar dapat lebih mudah diimplementasikan pada berbagai sistem. Sebagai 1

2 2 gantinya, jumlah instruksi yang digunakan menjadi lebih sedikit dan kecepatan komputasinya menjadi tidak secepat PC atau laptop. Pada Gambar 1.1 (Ebert & Jones, 2009), dapat terlihat bahwa perkembangan embedded system ditandai dengan adanya peningkatan instruksi pada tiap tahunnya. Gambar 1.1 Banyaknya instruksi pada embedded system dari tahun ke tahun Pada awalnya, perkembangan hardware tidak sedemikian cepat. Hal ini disebabkan karena desain hardware harus melewati proses pencetakan terlebih dahulu sebelum dapat diuji performanya. Apabila performa sebuah hardware dinilai kurang bagus, maka desain harus diperbaiki terlebih dahulu sebelum dicetak dan diuji ulang. Untuk mempercepat time to market, maka dibutuhkan solusi untuk menguji hardware tanpa harus dicetak terlebih dahulu. Oleh karena itu, dilakukan pemodelan hardware terlebih dahulu agar performa sebuah hardware dapat diuji sebelum dicetak. Pada penelitian ini akan digunakan SystemC (SystemC Version 2.0 User's Guide, 2001) untuk melakukan pemodelan prosesor yang diberi nama GAMA32.

3 3 SystemC dipilih untuk memodelkan arsitektur prosesor GAMA32 karena SystemC merupakan salah satu bahasa pemodelan yang paling lengkap (David & Jack, 2005). Selain itu, pemodelan dengan SystemC akan membuat proses sintesis ke dalam bentuk HDL menjadi lebih mudah. Selain masalah yang telah dijelaskan diatas, masih ada masalah lain yang berkaitan dengan hardware design di Indonesia. Seperti yang kita ketahui, perkembangan teknologi hardware design masih kurang populer di Indonesia. Hal ini ditandai dengan minimnya hardware seperti Integrated Circuit yang didesain dan berhasil diproduksi Indonesia. Dengan diangkatnya tema tugas akhir ini, diharapkan dapat membuat perkembangan hardware design di Indonesia menjadi satu langkah lebih maju dan meningkatkan ketertarikan akan hardware design. 1.2 Rumusan Masalah Adapun masalah yang akan diselesaikan lewat penelitian ini antara lain adalah sebagai berikut. 1) Perlunya membuat model arsitektur mikroprosesor sehingga dapat disimulasikan untuk memastikan arsitektur mikroprosesor dapat berjalan dengan baik sebelum dibuat hardware sesungguhnya. 2) Diperlukan pemodelan arsitektur dasar mikroprosesor yang bertipe general purpose (GPP) sebagai platform awal pengembangan arsitektur mikroprosesor yang lebih kompleks seperti ASIP. 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut.

4 4 1) Model prosesor memiliki empat state yang akan dapat dieksekusi dalam satu clock saja. 2) Instruction set adalah instruksi yang sesuai dengan standar general purpose processor (GPP) seperti operasi aritmatika, logika dan percabangan. 3) Penelitian yang dilakukan tidak mencakup pembuatan assembler dan compiler. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut. 1) Memodelkan prosesor GAMA32 yang kedepannya akan diimplementasikan sebagai prosesor pada embedded system serta menguji sinkronisasi dan timing menggunakan SystemC. 2) Menggali potensi penelitian dan mengenalkan Indonesia akan pada bidang hardware design yang tergolong masih kurang dikenal di Indonesia. 3) Menetukan arsitektur prosesor yang sesuai agar dapat diimplementasikan pada embedded system dengan baik. 4) Menguji apakah prosesor modular dengan instruksi yang terbatas dapat digunakan untuk menggantikan prosesor untuk embedded system yang biasa digunakan. 1.5 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut. 1) Meningkatkan ketrampilan dalam bidang hardware design dengan menggunakan SystemC.

5 5 2) Mengimplementasikan dasar-dasar komputer dan perancangan sistem digital yang didapat dari kegiatan kuliah. 3) Menguji instruksi pada prosesor GAMA32 dibandingkan dengan prosesor untuk embedded system yang sudah ada. 4) Meningkatkan ketertarikan Indonesia terhadap bidang hardware design. 1.6 Sistematika Penulisan Dalam penulisan laporan skripsi ini sistematika penulisan yang digunakan adalah sebagai berikut. BAB I : PENDAHULUAN Pendahuluan berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. BAB II : DASAR TEORI Dasar teori berisi tentang dasar-dasar dari prosesor, ROM dan RAM serta keterkatiannya satu dengan lainnya. Selain itu, pada dasar teori juga dijelaskan library SystemC yang digunakan untuk perancangan sistem. BAB III : PERANCANGAN SISTEM Perancangan sistem berisi tentang arsitektur prosesor GAMA32, pemodelan GAMA32 dengan SystemC beserta dengan module yang digunakan untuk memodelkan prosesor. BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil dan pembahasan berisi tentang penjelasan hasil simulasi dari prosesor GAMA32. Hasil simulasi diambil dengan cara mengambil beberapa contoh dari instruction set.

6 6 BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan dan saran merupakan bagian penutup dari laporan skripsi ini dimana akan diberikan kesimpulan tentang pemodelan GAMA32 beserta dengan pengembangan yang dapat dilakukan hingga prosesor berhasil direalisasikan.