PROSES PENGELASAN GTAW

Definisi Proses Pengelasan GTAW

A . Pengertian Las GTAW

Pada pengelasan dengan proses GTAW, panas dihasilkan dari busur yang terbentuk dalam perlindungan inert gas (gas mulia) antara elektroda tidak terumpan dengan benda kerja. GTAW mencairkan daerah benda kerja di bawah busur tanpa elektroda tungsten itu sendiri ikut meleleh. Gambar 100-3 memperlihatkan peralatan untuk proses GTAW. Proses ini bisa dikerjakan secara manual atau otomatis. GTAW disebut juga dengan Heliarc yaitu istilah yang berasal dari merek dagang Linde Company atau Tig (tungsten inert gas). Filler metal ditambahkan ke dalam daerah las dengan cara mengumpankan sebatang kawat polos. Teknik pengelasan sama dengan yang dipakai pada oxyfuel gas welding atau OAW, tetapi busur dan kawah las GTAW dilindungi dari pengaruh atmosfir oleh selimut inert gas, biasanya argon, helium atau campuran keduanya. Inert gas disemburkan dari torch dan daerah-daerah disekitar elektroda tungsten. Hasil pengelasan dengan proses GTAW mempunyai permukaan halus, tanpa slag dan kandungan hydrogen rendah.

Proses pengelasan GTAW

Jenis lain proses GTAW adalah pulsed GTAW, dengan menggunakan sumber listrik yang membuat arus pengelasan pulsasi. Hal ini membuat arus rata-rata menjadi lebih tinggi untuk mendapatkan penetrasi dan kontrol kawah las yang lebih baik, terutama untuk pengelasan root pass. Pulsed GTAW terutama bermanfaat untuk pengelasan pipa posisi-posisi sulit pada stainless steel dan non ferrous material seperti paduan nikel.
GTAW sudah diaplikasikan juga untuk pengelasan otomatis. Otomatisasi proses ini membutuhkan sumber listrik dan pengontrolan terprogram, sistim pengumpanan kawat dan mesin pemandu gerak. Proses ini sudah digunakan untuk membuat las sekat pada tube-to-tubesheet bermutu tinggi dan las tumpul pada pipa-pipaheat exchanger. Butt weld pada pipa tebal diameter besar pada pembangkit tenaga listrik, merupakan keberhasilan lain dari aplikasi GTAW otomatis. GTAW menggunakan pengumpanan kawat otomatis disebut juga dengan cold wire TIG. Jenis lain dari pengelasan GTAW otomatis disebut hot wire TIG, yang dikembangkan untuk menyaingi yang lain dengan laju deposit lebih tinggi. Pada hot wire TIG, kawat las mendapat tahanan panas yang berasal dari arus AC tegangan rendah untuk memperbesar laju pengisian.

1. Keuntungan.

Proses GTAW menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada bahan-bahan ferrous dan non ferrous. Dengan teknik pengelasan yang tepat, semua pengotor yang berasal dari atmosfir dapat dihilangkan. Keuntungan utama dari proses ini yaitu, bisa digunakan untuk membuat root pass bermutu tinggi dari arah satu sisi pada berbagai jenis bahan. Oleh karena itu GTAW digunakan secara luas pada pengelasan pipa, dengan batasan arus mulai dari 5 hingga 300 amp, menghasilkan kemampuan lebih besar untuk mengatasi masalah pada posisi sambungan yang berubah-ubah seperti celah akar. Sebagai contoh, pada pipa tipis (dibawah 0,20 inci) dan logam-logam lembaran, arus bisa diatur cukup rendah sehingga pengendalian penetrasi dan pencegahan terjadinya terbakar tembus (burnt through) lebih mudah dari pada pengerjaan dengan proses menggunakan elektroda terbungkus. Kecepatan gerak yang lebih rendah dibandingkan dengan SMAW akan memudahkan pengamatan sehingga lebih mudah dalam mengendalikan logam las selama pengisian dan penyatuan.

2. Kelemahan.

Kelemahan utama proses las GTAW yaitu laju pengisian lebih rendah dibandingkan dengan proses las lain umpamanya SMAW. Disamping itu, GTAW butuh kontrol kelurusan sambungan yang lebih ketat, untuk menghasilkan pengelasan bermutu tinggi pada pengelasan dari arah satu sisi. GTAW juga butuh kebersihan sambungan yang lebih baik untuk menghilangkan minyak, grease, karat, dan kotoran-kotoran lain agar terhindar dari porosity dan cacat-cacat las lain.

GTAW harus dilindungi secara berhati-hati dari kecepatan udara di atas 5 mph untuk mempertahankan perlindungan inert gas di atas kawah las.

3. Aplikasi pada pekerjaan.

GTAW mempunyai keunggulan pada pengelasan pipa–pipa tipis dan tubing stainless steel diameter kecil, paduan nikel, paduan tembaga dan aluminum. Pada pengelasan pipa dinding tebal, GTAW sering kali dipakai pada root pass untuk pengelasan yang membutuhkan kualitas tinggi, seperti pada pipa-pipa tekanan tinggi dan temperatur tinggi dan pipa-pipa belokan pada dapur pemanas. GTAW juga digunakan pada root pass apabila membutuhkan permukaan dalam yang licin, seperti pada pipa-pipa dalam acid service. Karena ada perlindungan inert gas terhadap pengelasan dan mudah dalam mengontrol proses las, membuat GTAW sering kali digunakan pada logam-logam reaktif seperti titanium dan magnesium.

Pada pipa-pipa tipis, 0,125 inci atau kurang, bisa digunakan sambungan berbentuk persegi dan rapat. Root pass dikerjakan tanpa menambahkan filler metal (disebut dengan autogenous weld). Pada pipa-pipa tebal, bagian ujung sambungan mesti dibevel, diluruskan dan diberi celah (disebut dengan bukaan akar), kemudian ditambahkan filler metal selama pengelasan root pass. Sebagai pengganti filler metal, bisa juga disisipkan consumable insert (ring penahan) ke dalam sambungan, yang nantinya bersatu dengan root (sebagai filler metal tambahan). Pengelasan dengan consumable insert membutuhkan kontrol kelurusan sambungan yang teliti.

4. Backup Gas Purge.

Backup gas purge digunakan pada bahan-bahan yang sensitif terhadap kontaminasi udara pada sambungan-sambungan las tunggal yang tidak di backgouging. Backup gas perlu pada baja-baja chrome-moly tertentu (≥ 3 % chromium), stainless steel, paduan-paduan nikel tinggi, paduan tembaga dan titanium. Gas purge tidak diperlukan pada pengelasan carbon steel atau low alloy steels apabila kandungan chromium kurang dari 3 %. Baik argon atau helium bisa digunakan sebagai purge gas. Pilihan lain bisa juga menggunakan nitrogen sebagai gas purge, untuk pengelasan austenitic stainless steel, tembaga dan paduan-paduan tembaga. Nitrogen tidak cocok pada bahan-bahan lain karena beraksi sebagai pengotor.

Hasil terbaik pada stainless steel atau high nickel steel akan diperoleh apabila baja ini di purging sehingga kandungan oxygen kurang dari 1 %. Purging dengan empat hingga sepuluh kali volume yang diperlukan, dilakukan untuk mendapatkan secara relatif gas inert di udara. Apabila keberadaannya tidak tertentu berkaitan dengan kecukupan purge gas tersebut, bisa digunakan mine safety oxygen analyzer untuk memeriksa kandungan oxygen pada purge gas yang dikeluarkan dari daerah pengelasan.

Gas purging pertama kali dilakukan dengan kecepatan aliran tinggi, misalnya 30 hingga 90 CFH untuk membilas sistim, kemudian diturunkan hingga 5 sampai 8 CFH pada proses pengelasan. Harus ada perhatian khusus untuk memastikan bahwa tekanan backup gas tidak berlebihan ketika mengelas root pass, bila tidak logam las akan meleleh atau terbentuk cekungan pada akar las. Pembuangan yang memadai penting sekali untuk menghindarkan terbentuknya tekanan berlebihan selama proses pengelasan. Daerah pembuangan pada exhausting backup gas paling tidak harus sama dengan daerah terbuka yang dipakai untuk memuat backup gas ke system. Setelah selesai melakukan pengelasan pada root pass dan fill layer, backup gas purge bisa dihentikan. Jumlah fill layer yang dibutuhkan sebelum menghentikan gas purge tergantung dari tebal lapisan dan penetrasi.[1]

---

[1] http://www.b-duu.com/2014/09/proses-pengelasan-gtaw-gas-tungsten-arc.html

PROSES EKSTRUSI

DEFINISI EKSTRUSI 

EKSTRUSI

Proses ekstrusi yang diperkenalkan sekitar tahun 1700 dengan memperkenalkan ekstrusi bahan logam, dengan mengekstrusi pipa lead. Dalam prosesnya sebuah billet bulat di tempatkan dalam sebuah chamber dan didorong melalui sebuah cekatan terbuka dengan menggunakan sebuah ram. Hasil produk keluar dari die dengan pengurangan penampang permukaan. Proses ekstrusi sederhana ditunjukkan pada gambar berikut di bawah ini.

                 Dengan kata lain, Ekstrusi adalah proses pembentukan dengan penekanan logam kerja sehingga mengalir melalui cetakan yang terbuka untuk menghasilkan bentuk pada bagian melintang sesuai dengan yang diinginkan.

Proses ekstrusi dapat dilakukan dalam bentuk kerja panas maupun dingin, walaupun demikian, proses kerja panas lebih banyak dipraktekkan untuk berbagai jenis metal karena mengurangi gaya dorong yang diperlukan. Logam-logam seperti lead, copper, aluminium, magnesium dan paduan dari logam ini umumnya mudah dilakukan proses ekstrusi karena logam ini memiliki kekuatan luluh yang rendah dan begitu juga dengan suhu ekstrusinya.

       Keuntungan proses ekstrusi antara lain :

·         dapat menghasilkan bentuk melintang yang bervariasi, tetapi harus seragam,

·         struktur butir dan sifat kekuatannya bertambah dalam pengerjaan dingin dan hangat,

·         khusus untuk pengerjaan dingin, dapat dihasilkan toleransi yang ketat (presisi)

·         pada beberapa jenis ekstrusi, sisa material yang terbuang kecil atau tidak ada sama sekali.

       Jenis ekstrusi

       Ekstrusi dapat diklasifikasikan dengan berbagai cara yaitu berdasarkan :

·         konfigurasi fisiknya,

·         temperatur kerja,

·         proses pembentukannya.

      

Klasifikasi berdasarkan konfigurasi fisik :

·         ekstrusi langsung (direct extrusion),

·         ekstrusi tidak langsung (indirect extrusion).

1.1     Ekstrusi langsung

Proses ekstrusi ini merupakan proses ekstrusi yang paling sederhana. Dalam pengerjaannya sebuah material dasar ditempatkan pada chamber yang berbentuk silinder kemudian sebuah dammy blok ditempatkan di belakangnya. Kemudian gaya dorong diberikan melalui sebuah ram mendorong material melalui cetakan (die) pada ujung silinder. Die ini dapat didesain sesuai dengan bentuk geometri yang diinginkan misalnya bentuk bulat, persegi, persegi panjang dan bentuk-bentuk lain yang lebih komplek seperti bentuk Z, bentuk H dan bentuk U.

Ekstrusi langsung disebut juga ekstrusi kedepan (forward extrusion), ditunjukkan dalam gambar berikut ini.

Gambar ekstrusi langsung

            Beberapa contoh produk yang dapat dibuat dengan proses ekstrusi langsung adalah produk berlubang atau semi berlubang (lihat gambar).

Tahapan proses :

-      mandrel dipasang pada blok dummy,

-      bilet ditempatkan di dalam kontainer dan ditekan dengan mandrel,

-      logam mengalir melalui ruang bebas antara mandrel dan cetakan tebuka.

Note : bagian cetakan terbuka yang terbesar harus lebih kecil dari diameter bilet.

Gambar (a) Ekstrusi langsung untuk menghasilkan penampang berlubang atau semi belubang; (b) penampang berlubang; (c) semi berlubang

      

Kekurangan ekstrusi langsung:

-      Pada saat ram ditekan akan terjadi gesekan antara logam kerja dengan dinding kontainer, sehingga gaya yang dibutuhkan menjadi sangat besar;                                        

-      Bila ekstrusi dilakukan dalam operasi pengerjaan panas, gesekan bertambah besar akibat terbentuknya oksida pada permukaan logam kerja (bilet).

       Untuk mengatasi hal ini, digunakan blok dummy sedikit lebih kecil dibandingkan dengan diameter bilet, sehingga akan dihasilkan cincin tipis (yaitu lapisan oksida) yang tertinggal pada dinding kontainer, dan produk akhir akan terbebas dari oksida.

1.2     Ekstrusi tidak langsung

Dalam prosesnya, sebuah die digerakkan ke arah material tidak bergerak lagi dalam chamber. Teknik ini adalah kebalikan dari proses ekstrusi langsung. Proses ini memerlukan gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan ekstrusi langsung karena lebih sedikit gesekan yang terjadi.

            Ekstrusi tidak langsung; disebut juga ekstrusi ke belakang (backward extrusion) atau ekstrusi mundur (reverse extrusion). Cetakan dipasang pada ujung ram yang berlubang. Pada saat ram menekan bendakerja, logam yang ditekan akan mengalir melalui lubang ram dalam arah yang berlawanan dengan arah gerakan ram.

Gambar ekstrusi tidak langsung untuk menghasilkan penampang tidak berlubang

            Ekstruksi tidak langsung juga dapat digunakan untuk membuat produk berlubang/tabular. Cetakan ditempatkan di ujung ram dan ditekan ke bilet, sehingga logam mengalir di sekeliling ram menghasilkan bentuk cawan.

SUMBER REFRENSI :

1. http://qtasamasama.blogspot.co.id/2014/05/materi-proses-ekstrusi.html

2. http://rinoadityanugraha.blogspot.co.id/2012/04/teknik-pembentukan-proses-ekstrusi.html

MESIN BENDING ROLL

Mesin Bending Roll (Roll Plat, Gulung Plat)

1. Pengertian Mesin

Mesin roll pipa atau bisa disebut mesin bengkok pipa adalah mesin yang pada umumnya digunakan pada perusahaan fabrikasi atau perusahaan yang membuat trails, pagar rumah dan sebagainya. Mesin roll pipa berfungsi untuk membengkokkan lonjoran pipa sehingga membentuk radius. Mesin ini bekerja dengan sistem dua penumpu dan satu penekan ditengah. Mesin ini dapat digunakan untuk beberapa jenis ukuran diameter pipa dan beberapa ukuran pipa kotak, as kotak dan siku.

2. Spesifikasi Mesin

Mesin roll pipa ini menggunakan sistem manual yaitu dengan menggunakan handle putar. Mempunyai matras dengan spesifikasi matras dua alur untuk pipa Ø 1 inchi dan Ø 1.5 inchi. Sedangkan untuk pipa diameter diluar diameter tersebut, matras dapat diganti sesuai dengan yang dikehendaki.

3. Cara Kerja Mesin

Secara singkatnya, cara kerja pengerollan adalah dengan dua buah tumpuan di bagian ujung pipa, diberikan satu gaya tekan dari atas ke bawah pada bagian tengah pipa.  Dengan menggunakan dua buah matras (dudukan) sebagai dudukan pipa, dan satu matras penekan. Setelah batang pipa silinder diletekan diatas kedua matras putar,  menekan  pipa ke arah bawah dengan cara memutar ulir pengatur sehingga memperoleh batang pipa berbentuk silinder.
         

4. Bagian-bagian Utama Mesin

Pada bagian ini penulis akan menjelaskan tentang bagian-bagian penyusun pada mesin roll pipa serta fungsi dari bagian penyusun tersebut.

a.     Meja roll pipa

Meja roll pipa berfungsi sebagai penopang semua komponen.  Meja ini terbuat dari besi plat siku dengan tebal 6 mm.

b.     Matras roll

Yang dimaksudkan matras pada mesin ini adalah dudukan (landasan) untuk pipa yang akan melalui proses pengerjaan dengan menggunakan mesin roll pipa ini. Matras pada mesin ini berjumlah 3 buah matras yang sama bentuk dan ukurannya, hanya saja berbeda fungsinya. Matras atas (matras tekan) berjumlah satu buah, berfungsi sebagai penekan pipa. Dan kedua matras yang lainnya berfungsi sebagai dudukan pipa.[1]

Mesin Roll Plat atau Gulung Plat adalah mesin yang penting dalam pembuatan pipa atau tangki karena mesin ini mampu menggulung plat sehingga membentuk profil kurva lingkaran.

Dari desainnya mesin roll plat secara umum dibagi menjadi 3 jenis :

1.     Mesin roll plat asimetris

Mesin ini merupakan tipe yang paling sederhana, menggunakan 3 roll yang disusun secara asimetris yang mana 2 roll digunakan untuk menjepit dan satu roll untuk mengarahkan. Tenaga yang digunakakan bisa dari tenaga manusia, motor listrik maupun hidrolik. Mesin ini digunakan untuk mengerol plat plat tipis.

  

2.     Mesin roll plat 3 roll,

Mesin ini rollnya disusun seperti segitiga, dua roll dipasang sejajar dibawah dan 1 roll dipasang diatas diantara 2 roll bawah tersebut. Mesin ini menggunakan tenaga motor listrik dan hidrolik. Mesin ini dipakai untuk mengeroll plat2 tebal dan dibeberapa merk ternama mesin ini bisa untuk membentuk conebending (kerucut), fungsi cone bending ini tidak selalu ada di mesin 3 roll, dan untuk diketahui membentuk cone bending membutuhkan kapasitas 2 kali lebih besar dari pada membentuk pipa atau tangki biasa.

3.     Mesin roll plat 4 roll

Mesin ini merupakan penyempurnaan dari mesin 3 roll, dimana 2 rollnya dipasang lurus atas bawah dan 2 roll lagi dipasang disamping kanan kirinya, mesin ini lebih memudahkan didalam pengoperasian, seperti memudahkan dalam penempatan plat karena bisa dipasang sejajar dengan meja atau side support. Fungsi cone bending juga lebih sempurna dikerjakan oleh mesin ini. Dalam melakukan pengerolan dikenal dengan istilah prebending, yaitu dimana ujung dari plat yang digulung menjadi sangat keras sehingga tetap lurus (tidak terbending dengan baik) hal ini dikarenakan beberapa faktor, seperti desain dari mesin roll itu sendiri (terutama 3 roll) dan keahlian dari operator. Dalam mesin 4 roll hal itu bisa diminimalkan sehingga hasil dari pengerolan tidak menyisakan plat yang masih lurus(yang biasanya musti dipotong untuk membuangnya), jadi hasilnya terbending sempurna dari ujung ke ujung tinggal mengelasnya saja, tentu saja tenaga yang digunakan untuk melakukan fungsi prebending(mengerol ujung) ini lebih besar daripada mengerol bagian tengah. [2]

---

[1] http://mesinfabrikasi.blogspot.co.id/2013/04/mesin-bending-roll-roll-plat-gulung-plat.html

[2] https://rollpipaempedu.wordpress.com/tugas-akhir-sekolah/laporan/bab-ii/

CERITA 2014 - 2015

LIBURAN DI YOGYAKARTA

Pada hari minggu saya dan teman sekelas saya sedang berunding untuk merencanakan liburan akhir tahun 2014 – 2015 . Teman saya menyarankan untuk berlibur ke yogyakarta , karena disana ada sanak saudara nya , dan juga untuk sarana menginap selama beberapa hari di yogya untuk mengirit ongkos . Saya dan kawan kawan berangkat pada hari minngu malam dan sampai di yogya senin pagi, setiba sampai disana kami terkejut mobil yg di kendarai mobil tua tahun 45 an, meskipun sudah tua mobil nya tetapi mesin nnya masih kuat untuk mengangkut 13 orang .

Setiba sampai di rumah saudara teman saya , kita beristirahat sejenak , dan kami pun merencanakan kemana saja kita akan pergi ke tempat berlibur. Keesokan harinya kita pun berangkat pergi ke tempat berlibur yaitu goa pindul yang hiburannya berupa rafting yaitu berenang menyusuri sungai memakai ban truk bekas yang telah di kompa. Setelah dari goa pindul , saya pergi ke pantai untuk melihat sunset pada sore hari . Tetapi sayangnya cuaca pada hari itu kurang cerah dan kami pun merasa kecewa.

Kami pun pulang dengan rasa lelah sekali , dengan cuaca yang sangat dingin , tetapi setiba dirumah kami segera bergegas untuk menuju angkringan untuk menikmati nasi kucing yang kata warga daerah situ terkenal enak dan murah meriah, dan saya pun habis 4 bungkus nasi, 4 gorengan , 4 sate , dan jahe merah . Saya sangat merasa kenyang sekali , dan itu adalah rekor tertinggi saya dan belum ada yg menyaingi rekor makan nasi kucing sebanyak itu , hahahaha . cukup sekian cerita dari saya terima kasih .

 

PERBEDAAN RISC DAN CISC

Dari segi kecepatannya, Reduced Instruction Set Computer (RISC) lebih cepat dibandingkan dengan Complex Instruction Set Computer (CISC). Ini dikarenakan selain instruksi-instruksi pada RISC lebih mudah untuk diproses, RISC menyederhanakan instruksi . Jumlah instruksi yang dimiliki oleh prosesor RISC kebanyakan berjumlah puluhan (±30-70), contoh: COP8 buatan NationalSemiconductor memiliki 58 instruksi; sedangkan untuk prosesor CISC jumlahnya sudah dalam ratusan (±100 atau lebih).
CISC dirancang untuk meminimumkan jumlah perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan (Jumlah perintah sedikit tetapi rumit). Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk diprogram dalam bahasa rakitan, tetapi konsep ini menyulitkan dalam penyusunan kompiler bahasa pemrograman tingkat tinggi. Dalam CISC banyak terdapat perintah bahasa mesin.

Eksekusi Instruksi RISC
Waktu eksekusi dapat dirumuskan dengan:
Waktu eksekusi = N x S x T
Dengan: N adalah jumlah perintah
S adalah jumlah rata-rata langkah per perintah
T adalah waktu yang diperlukan untuk melaksanakan satu langkah
• Kecepatan eksekusi dapat ditingkatkan dengan menurunkan nilai dari ketiga varisbel di atas.
• Arsitektur CISC berusaha menurunkan nilai N (jumlah perintah), sedangkan
• Arsitektur RISC berusaha menurunkan nilai S dan T.
• Proses pipeline dapat digunakan untuk membuat nilai efektif S mendekati 1 (satu) artinya komputer menyelesaikan satu perintah dalam satu siklus waktu CPU.
• Nilai T dapat diturunkan dengan merancang perintah yang sederhana.

Ø  KESIMPULAN. 

Prosessor dengan arsitektur RISC, yang berkembang dari riset akademis telah menjadi prosessor komersial yang terbukti mampu beroperasi lebih cepat dan efisien. Bila teknik rancangan RISC maupun CISC terus dikembangkan maka pengguna komputer tidak perlu lagi mempedulikan prosessor apa yang ada di dalam sistem komputernya, selama prosessor tersebut dapat menjalankan sistem operasi ataupun program aplikasi yang diinginkan secara cepat dan efisien.

SUMBER :

http://andi-granderist.blogspot.com/2013/01/pipelining-risc-dan-prosesor-paralel.html

PENGERTIAN RISC DAN PIPE LINE RISC

1.      REDUCE INSTRUCTION SET COMPUTER (RISC) .

Kata “reduced” berarti pengurangan pada set instruksi. RISC merupakan rancangan arsitektur CPU yang mengembil dasar filosofi bahwa prosesor dibuat dengan arsitektur yang tidak rumit dengan membatasi jumlah instruksi hanya pada instruksi dasar yang diperlukan saja. Dengan kata lain RISC adalah arsitektur komputer dengan kumpulan perintah (instruksi) yang sederhana, tetapi dalam kesederhanaan tersebut didapatkan kecepatan operasi setiap siklus instruksinya. Kebanyakan pada proses RISC , instruksi operasi dasar aritmatik hanya penjumlahan dan pengurangan, untuk perkalian dan pembagian sudah dianggap operasi ang kompleks. RISC menyederhanakan rumusan perintah sehingga lebih efisien dalam penyusunan kompiler yang pada akhirnya dapat memaksimumkan kinerja program yang ditulis dalam bahasa tingkat tinggi.

Ada beberapa elemen penting dalam arsitektur RISC, yaitu :

a.        Set instruksi yang terbatas dan sederhana

b.       Register general-purpose yang berjumlah banyak, atau pengguanaan teknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian regsiternya.

c.       Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi.

Ciri-ciri karakteristik RISC :

a.       Instruksi berukuran tunggal.

b.      Ukuran yang umum adalah 4 byte.

c.       Jumlah mode pengalamatan data yang sedikit, biasanya kurang dari lima buah.

d.      Tidak terdapat pengalamatan tak langsung.

e.       Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika .

Ada tiga buah elemen yang menentukan karakter arsitektur RISC, yaitu:
• Penggunaan register dalam jumlah yang besar. Hal ini dimaksudkan untuk   mengoptimalkan pereferensian operand.
• Diperlukan perhatian bagi perancangan pipeline instruksi. Karena tingginya proporsi instruksi pencabangan bersyarat dan prosedur call, pipeline instruksi yang bersifat langsung dan ringkas akan menjadi tidak efisien.
• Terdapat set instruksi yang disederhanakan (dikurangi).

Perkembangan RISC
Pada tahun 1980, John Cocke di IBM menghasilkan minikomputer eksperimental, yaitu IBM 801 dengan prosesor komersial pertama yang menggunakan RISC. Pada tahun itu juga, Kelompok Barkeley yang dipimpin David Patterson mulai meneliti rancangan RISC dengan menghasilkan RISC-1 dan RISC-2.

Pemakai Teknik RISC
• IBM dengan Intel Inside-nya.
• Prosessor PowerPC, prosessor buatan motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh.

Konsep Arsitektur RISC
Konsep arsitektur RISC banyak menerapkan proses eksekusi pipeline. Meskipun jumlah perintah tunggal yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan yang diberikan mungkin lebih besar, eksekusi secara pipeline memerlukan waktu yang lebih singkat daripada waktu untuk melakukan pekerjaan yang sama dengan menggunakan perintah yang lebih rumit. RISC memerlukan memori yang lebih besar untuk mengakomodasi program yang lebih besar. Dengan mengoptimalkan penggunaan memori register diharapkan siklus operasi semakin cepat.

2.      PIPELINING.

Pengertian pipelining, pipelining yaitu suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.

Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistemkomputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijalankan oleh microprocessor.

1.      Pengenalan Pipeline.

Prosesor Pipeline yang berputar adalah prosesor baru untuk arsitektur superscalar komputasi. Ini didasarkan pada cara yang mudah dan pipeline yang biasa, struktur yang dapat mendukung beberapa ALU untuk lebih efisien dalam pengiriman dari bagian beberapa instruksi. Daftar nilai arus yang berputar di sekitar pipa, dibuat oleh dependensi data lokal. Selama operasi normal, kontrol sirkuit tidak berada pada jalur yang kritis dan kinerja hanya dibatasi oleh data harga. Operasi mengalir dengan interval waktu sendiri. Ide utama dari Pipeline Prosesor yang berputar adalah circular uni-arah mengalir dari memori register oleh pusat waktu logika dan proses secara parallel dari operasi ALU.

Struktur lain yang menggunakan penyelesaian deteksi atau selain penundaan yang tepat dari pengaturan waktu pusat tetapi karena masalah waktu yang Syncronization, Pipelines memaksakan sebuah penurunan kinerja. Misalnya counterflow pipeline prosesor yang dirancang sekitar dua arah, pipa membawa petunjuk dan argumen dalam satu arah dan hasil yang lainnya b ini dapat menyebabkan Syncronization masalah antara prosesor.

Pipeline yang berputar menghindari masalah yang hanya melewati data dalam satu arah. Pada prinsipnya, prosesor dari register terus beredar di sekitar cincin yang berhubungan dengan berbagai fungsi ALU, akses memori dan sebagainya .ada tiap tahap, nilai-nilai yang memeriksa dan disampaikan, kemungkinan setelah perubahan, tidak signifikan dengan pengeluaran tambahan untuk sinkronisasi. Dispatched adalah instruksi dari pusat ke fungsi unit yang memungkinkan beberapa masalah instruksi .

2.      Instruksi pipeline

Tahapan pipeline :

a..      Mengambil instruksi dan membuffferkannya

b.       Ketika tahapan kedua bebas tahapan pertama mengirimkan instruksi yang dibufferkan tersebut .

c.      Pada saat tahapan kedua sedang mengeksekusi instruksi, tahapan pertama memanfaatkan siklus memori yang tidak dipakai untuk mengambil dan membuffferkan instruksi berikutnya .

Instuksi pipeline:

Karena untuk setiap tahap pengerjaan instruksi, komponen yang bekerja berbeda, maka dimungkinkan untuk mengisi kekosongan kerja di komponen tersebut.Sebagai contoh :

Instruksi 1: ADD  AX, AX

Instruksi 2: ADD EX, CX

Setelah CU menjemput instruksi 1 dari memori (IF), CU akan menerjemahkan instruksi tersebut(ID). PEPada menerjemahkan instruksi  1 tersebut, komponen IF tidak bekerja. Adanya teknologi pipeline menyebabkan IF akan menjemput instruksi 2 pada saat ID menerjemahkan instruksi 1. Demikian seterusnya pada saat CU menjalankan instruksi 1 (EX), instruksi 2 diterjemahkan (ID).

Ø  Keuntungan pipelining .

1.      Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga meningkatkan tingkat instruksi dalam kebanyakan kasus( lebih cepat selesai).

2.      Beberapa combinational sirkuit seperti penambah atau pengganda dapat dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak sirkuit. Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal itu dapat menghemat sirkuit & combinational yang lebih kompleks.

3.      Pemrosesan dapat dilakukan lebih cepat, dikarenakan beberapa proses dilakukan secara bersamaan dalam satu waktu.

Ø  Kerugian pipeline .

1.      Pipelined prosesor menjalankan beberapa instruksi pada satu waktu. Jika ada beberapa cabang yang mengalami penundaan cabang (penundaan memproses data) dan akibatnya proses yang dilakukan cenderung lebih lama.

2.      Instruksi latency di non-pipelined prosesor sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined setara. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa intruksi ekstra harus ditambahkan ke jalur data dari prosesor pipeline.

3.      Kinerja prosesor di pipeline jauh lebih sulit untuk meramalkan dan dapat bervariasi lebih luas di antara program yang berbeda.

4.      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.

5.      Sedangkan ketergantungan terhadap data, bisa muncul, misalnya instruksi yang berurutan memerlukan data dari instruksi yang sebelumnya.

6.      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.


SUMBER :

http://andi-granderist.blogspot.com/2013/01/pipelining-risc-dan-prosesor-paralel.html