Pipelining

•Teknologi pipeline yang digunakan pada komputer bertujuan untuk meningkatkan kinerja dari komputer.

pipeline adalah suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersamaan tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontiniu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemroses selalu bekerja. 

•Pada microprocessor yang tidak menggunakan pipeline, satu instruksi dilakukan sampai

  selesai, baru instruksi berikutnya dapat dilaksanakan.

•Sedangkan dalam microprocessor yang menggunakan teknik pipeline, ketika satu

  instruksi sedangkan diproses, maka instruksi yang berikutnya juga dapat diproses dalam

  waktu yang bersamaan.

  Tetapi, instruksi yang diproses secara bersamaan ini, ada dalam tahap proses yang 

 berbeda. Jadi, ada sejumlah tahapan yang akan dilewati oleh sebuah instruksi

Mengapa Pipelining ? 

•Setiap unit, menjalankan fungsi tertentu yang unik

 

•Setiap “clock” (satuan waktu tertentu), setiap unit secara serentak

  menyelesaikan pekerjaannya

•Pekerjaan “bergeser” dari unit i  ke unit  (i + 1), sampai akhirnya pekerjaan

  selesai

•Pada waktu seluruh unit terisi penuh, pada setiap “clock” akan keluar

  (selesai) satu unit mobil

•Bandingkan dengan proses non-assembly, dimana pekerjaan diselesaikan

  semua dahulu (seluruh pekerjaannya mobil  ke j selesai), baru mobil ke (j+1) 

 mulai dikerjakan

•Secara instinktif, dapat dideduksi bahwa :

  Tanpa assembly, maka setiap mobil akan selesai dalam waktu ( n x 

 waktu setiap unit)

•Dengan assembly : pada saat semua unit penuh, maka setiap “clock” 

(waktu pengolahan disetiap unit), akan keluar satu mobil

•Tnon-assembly  = ( n x Tunit-assembly), dimana 

  n adalah jumlah unit dalam assembly

•Jadi, dalam kondisi assembly penuh, percepatan proses  produksi

  mobil dengan assembly (ban berjalan) adalah n kali lebih cepat

  dibanding tanpa assembly

Kesulitan dalam pipelining

–Terjadinya penggunaan resource yang bersamaan

–Ketergantungan terhadap data

–Pengaturan Jump ke suatu lokasi memori.

•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.

•Sedangkan ketergantungan terhadap data, bisa muncul, misalnya

  instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang

sebelumnya.

•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.