Makalah Mengenal Hyperthreading

MAKALAH

Organisasi Komputer

Hyperthreading

DISUSUN OLEH

Abdullah ‘Alim (1211504657)

Christian Yonathan Sillueta (1211501075)

Ellien Siskory Almira (1211503394)

KELOMPOK : TI

FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMATIKA

UNIVERISTAS BUDI LUHUR

2014

i

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

ii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar .................................................................................................. i

Daftar Isi ........................................................................................................... ii

Daftar Gambar .................................................................................................. iii

Bab I Pendahuluan ............................................................................................ 1

1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2. Alasan Pemilihan Tema ....................................................................... 2

Bab II Pembahasan ............................................................................................ 3

2.1. Pengertian Hyperthreading ................................................................... 3

2.2. Sejarah dan Perkembangan Hyperthreading .......................................... 4

2.3. Cara Kerja Hyperthreading .................................................................. 10

2.4. Kebutuhan Sistem Hyperthreading ...................................................... 12

2.5. Keuntungan Hyperthreading ................................................................ 20

2.6. Kelemahan Hyperthreading ................................................................. 23

2.7. Perbedaan CPU dengan Hyperthreading dan Tanpa Hyperthreading ..... 24

Bab III Penutup

3.1. Kesimpulan ......................................................................................... 25

Daftar Pustaka ................................................................................................... 26

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Cara Kerja Teknologi Hyperthreading ............................................ 11

Gambar 2.2 Intel ® Core Processor Family ...................................................... 16

Gambar 2.3 Contoh Chipset Motherboard .......................................................... 17

Gambar 2.4 Tampilan BIOS ............................................................................... 18

Gambar 2.5 Icon Sistem Operasi ........................................................................ 19

Gambar 2.6 Perbedaan Processor tanpa teknologi Hyperthreading

dan Processor dengan teknologi Hyperthreading ............................. 22

Gambar 2.7 Keuntungan dari Teknologi Hyperthreading.................................... 23

1

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,

2

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.

3

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

4

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 4004. Digunakan

pada mesin kalkulator Busicom. Memiliki 3.400 transistor, 4 bit dan

60.000 operasi/detik. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk

memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati.


Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali

lipat dari pendahulunya yaitu 4004.

5

3) 1974: Microprocessor Altair

Muncul Microprocessor bernama Altair. Merupakan otak dari 8008 yang

memiliki kekuatan 2 kali lipat dari versi sebelumnya yaitu 4004. Menjadi

otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual

sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan.

4) 1978: 8086-8088 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.


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 1984. Intel 286 atau yang lebih dikenal

dengan nama 80286 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 275.000 transistor yang

tertanam diprosessor tersebut yang jika dibandingkan dengan 4004

memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan 4004.

7) 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

6

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.

7

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 instruksi-

instruksi 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 aplikasi-

aplikasi 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.

8

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.

9

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).

10

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 2005. 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

11

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 2.4.18 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

12

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

2nd 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

13

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

14

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-

15

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 2.4.18 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 :

16

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.

17

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.

18

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.

19

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.

20

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

21

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.

22

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

23

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.

24

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.

25

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.

26

Daftar Pustaka

http://ptipagi.blogspot.com/

http://portal.paseban.com/article/80401/hyper-threading

http://www.topbits.com/hyper-threading.html

http://gaksempet.blogspot.com/2010/09/teknologi-hyperthreading.html

http://vahren.blogspot.com/2012/03/hyper-threading-pada-intel.html

Makalah Mengenal Hyperthreading

Documents