Sebagai otak atau pusat dari sistem operasi komputer, prosesor tentu kian berkembang demi meningkatkan efisiensi. Di sini, seorang desainer prosesor akan mengembangkan dan menentukan berbagai jenis instruksi dasar yang bisa dilakukan oleh prosesor tersebut. Inilah yang kemudian disebut dengan arsitektur set instruksi (ISA).
Singkatnya, arsitektur set instruksi (ISA) adalah bagian inti dari prosesor yang secara khusus berisi berbagai serangkaian instruksi dasar yang bisa dipahami dan dijalankan. Komponen inilah yang nantinya akan membentuk kemampuan prosesor dan berpengaruh terhadap kinerja, performa, efisiensi, serta fleksibilitasnya.
Karena itulah, sangat penting bagi para pengguna untuk juga memperhatikan ISA mengingat ini bisa dianggap sebagai blok bangunan atau cetak biru dari sebuah program komputer. Setidaknya, kamu harus paham tentang RISC-V dan ARM; dua jenis ISA yang tengah berkembang saat ini.
Tentang Arsitektur Set Instruksi
Sebagaimana telah disinggung sebelumnya, bahwa dalam sebuah prosesor terdapat bagian yang disebut dengan arsitektur set instruksi (ISA). Bagian ini berisi berbagai serangkaian instruksi dasar yang nantinya akan dipahami dan dijalankan oleh prosesor tersebut.
Secara lebih detail, ISA tak hanya berisi serangkaian instruksi dasar, tetapi juga didukung oleh perangkat keras yang mengelola memori utama, tipe data, register, fitur-fitur dasar, serta model input/output dari serangkaian implementasi. Dari segi fungsi, ISA juga berperan untuk menjembatani hubungan antara perangkat keras dan lunak hingga akhirnya bisa membentuk kemampuan prosesor.
Dalam implementasinya, ISA terbagi menjadi dua jenis, yakni tipe terbuka dan tertutup. Kategori ISA tertutup umumnya merupakan hak milik perusahaan tertentu sehingga dikontrol sangat ketat. Contohnya seperti ARM yang menawarkan kompatibilitas mapan namun sangat membatasi pengaturan. Berbanding terbalik dengan ISA tipe terbuka yang lebih fleksibel dan memudahkan penyesuaian. Adapun contoh dari ISA tipe terbuka seperti RISC-V yang berbasis komunitas serta mampu mendorong inovasi dan adaptasi.
Apa Itu ARM?
ARM (Advanced RISC Machine) merupakan arsitektur besutan Arm Limited (Arm Ltd) yang hadir guna menyokong prosesor 32-bit RISC untuk perangkat komputer. ARM ini sendiri merupakan bentuk pengembangan dari Acorn RISC Machine yang pertama kali hadir di tahun 1980-an. Awalnya, ARM ini merupakan prosesor dengan desain sederhana dan berdaya rendah. Karena itulah, ARM versi ini banyak digunakan di kalangan mobile elektronic dan embedded system.
Sampai saat ini pun, ARM hadir dengan ukuran lebih kecil serta dengan komsumsi daya rendah. Dalam penggunaanya juga hanya membutuhkan sedikit transistor sehingga cocok dipasang pada perangkat berukuran kecil.
Perlu diketahui, bahwa saat ini ARM tengah menduduki posisi tertinggi dalam kategori arsitektur set instruksi dengan jumlah produksi terbanyak di dunia. Tak hanya diproduksi oleh satu perusahaan, melainkan oleh banyak vendor bertaraf internasional, seperti Samsung, NVIDIA, AMD, dan TI.
Sedangkan Arm Limited selaku perusahaan di balik ARM, hanya merancang komponen inti dan kemudian melisensikannya kepada organisasi/perusahaan mitra. Perusaahan/organisasi inilah yang kemudian membuat chip berbasis ARM yang nantinya disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing pasar. Desainnya yang sederhana akan membuat pemrosesan multicore menjadi lebih efisien sehingga akan memudahkan bagi pengembang. Jadi, Arm Limited hanya sebagai pemegang lisensi atau Hak Kekayaan Intelektual, dan tidak memproduksi atau menjual chip ARM secara langsung.
Terdapat 3 seri arsitektur yang dibuat untuk kelas berbeda, yakni;
- ARM Cortex A untuk prosesor aplikasi
- ARM Cortex R untuk prosesor real time
- ARM Cortex M untuk prosesor mikrokontroller
Apa Itu RISC-V?
RISC-V adalah arsitektur set instruksi tipe terbuka yang hadir untuk membantu pengembangan prosesor berbagai aplikasi. Mulai dari desain sistem tertanam hingga perangkat superkomputer. Awalnya, ini merupakan proyek di Universitas California, Berkeley, yang bertujuan menciptakan sistem komputer dengan arsitektur set instruksi tereduksi atau berdasarkan prinsip RISC.
Dalam perkembangannya, standar ini tak hanya digunakan untuk kepentingan akademis, tetapi juga telah diimplementasikan sebagai produk IP komersial dan ISA yang telah mendunia. Pengelolaannya sendiri berada di bawah naungan sebuah organisasi nirlaba bernama RISC-V International.
Sebagai arsitektur berstandar terbuka, sangat mungkin bagi para desainer untuk menyesuaikan prosesor dengan aplikasi yang ditargetkan. Pengguna juga bisa fleksibel memilih fitur yang dibutuhkan, karena RISC-V tidak mengharuskan penggunaan rangkaian fitur lengkap. Dengan begitu, pengguna bisa mengoptimalkan kinerja dan daya dari aplikasi yang ditargetkan tersebut. Alhasil, RISC-V tak hanya bisa digunakan untuk mikrokontroler dan aplikasi tertanam, melainkan juga membuat komputasi berkinerja tinggi.
RISC-V dan ARM, Mana yang Lebih Baik?
Dalam beberapa tahun terakhir, dunia arsitektur prosesor memang dihiasi dengan persaingan yang ketat antara RISC-V dan ARM. Keduanya hadir dengan konsep dan komponen yang berbeda, namun sama-sama menawarkan kekuatan komputasi terbaik di bidangnya.
ARM sebagai ISA tertutup memungkinkan Arm Ltd merancang prosesor atau mikroprosesor dengan system-on-a-chip (SoC) agar lebih efisien, utamanya jika digunakan untuk perangkat seluler atau sistem tertanam. Chip ARM yang dihasilkan juga menawarkan performa tinggi sehingga kerap digunakan oleh perusahaan perangkat lunak ternama, seperti MediaTek, Apple, dan Qualcomm.
Sedangkan RISC-V merupakan ISA terbuka yang bisa digunakan oleh siapa pun tanpa harus membayar biaya lisensi. RISC-V hadir dengan konsep open source yang sangat fleksibel sehingga akan memudahkan pengembang untuk memodifikasi dalam proses perancangan chip tertentu.
Lalu, mana di antara keduanya yang lebih baik?
Keduanya tentu memiliki kelebihan masing-masing, tinggal bagaimana pengguna menyesuaikannya dengan kebutuhan.
