Peng. Organisasi & Arsitektur Komputer

Hubungan Organisasi Komputer denganArsitektur komputer

Arsitektur komputer berkaitan dengan attribute - atribute yang Nampak bagi programmer

Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O, teknik

pengalamatan (addressing techniques).

Organisasi komputer berkaitan dengan unit – unit operasional dan interkoneksinya yang

merealisasikan spesifikasi arsitektural

Control signals, interfaces, memory technology.

Arsitektur Sistem Komputer dibentuk oleh komponen hardware dan software.

Ada perbedaan antara arsitektur komputer dengan organisasi komputer, yaitu pertama

arsitektur komputer mengacu pada sistem dan bagiannya yang tampak oleh user, sedangkan

organisasi komputer mengambarkan bagian-bagian komputer diatur dan dihubungkan untuk

merealisasikan arsitektur komputer.

STRUKTUR DAN FUNGSI

Fungsi komputer :

Fungsi komputer sebenarnya untuk memudahkan sistem kerja manusia yang

mengordinir

serta melalui tahapan algoritma. Fungsi merupakan operasi dari masing –

masing komponen

sebagai bagian dari struktur

Semua komputer memiliki 4 fungsi:

Pengolahan Data ( Data processing )

Penyimpanan Data (Data Storage )

Pemindahan Data ( Data movement )

Kendali ( Control )

Struktur Komputer

Struktur adalah bagaimana masing - masing komponen saling berhubungan

satu sama lain.

Sistem komputer merupakan sistem mandiri yang dilengkapi dengan piranti

peripheral untuk melangsungkan proses pengambilan masukan, penampilan

keluaran, penyimpanan, maupun pemrosesan.

Sistem komputer yang kita kenal terdiri dari tiga elemen dasar yakni :

• Software

• Hardware

• Brainware

Ada beberapa jenis software yang kita kenal dengan istilah Sistem Operasi,

sebagai program antarmuka antara komputer dan pengguna, juga pengendali

perangkat-perangkat komputer baik piranti input, output. Software sistem

operasi versi berbayar diantara produk Microsoft yakni Windows XP, 98,

Millenium, Vista, 2000, NT, 95, MS DOS, Win 7, dst.

KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI PERTAMA

(1941 – 1956)

Penggunaan tabung vakum dalam sirkuit elektronik dan

mercury delay lines sebagai memory.

Drum Magnetik sebagai media penyimpan internal utama.

Kapasitas penyimpanan utama yang terbatas (1000 – 4000

bytes)

Pemrograman bahasa symbol tingkat rendah.

Problem panas dan pemeliharaan.

Aplikasi : perhitungan sains, pemrosesan payroll,

penyimpanan record.

Waktu siklus : milidetik

Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik.

KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI KEDUA (1956 –

1964)

Penggunaan transistor untuk operasi internal.

Magnetic core sebagai media penyimpan internal utama.

Mempunyai kapasitas penyimpanan lebih banyak (4K –

32K)

I/O lebih cepat, orientasi pita

Bahasa pemrograman tingkat tinggi (Cobol, Fortran, Algol)

Penurunan panas.

Waktu siklus mikrodetik

Kecepatan pemrosesan : 1 juta instruksi per detik (mips)

CIRI CIRI KOMPUTER GENERASI KETIGA (1965 –1971)

Menggunakan sirkuit terintegrasi.

Magnetic core dan penyimpanan utama yang padat (32K –3 Mbyte)

Lebih fleksibel dengan I/0 ; berorientasi disk.

Ukuran lebih kecil, unjuk kerja lebih baik dan handal.

Penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih luas.

Muncul komputer mini.

Pemrosesan jarak jauh dan time sharing melalui jaringankomunikasi.

Tersedianya perangkat lunak sistem operasi untukmengontrol I/O.

Waktu siklus ; nano detik

kecepatan pemrosesan ; 10 mips.

KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI KEEMPAT

(1972 – 1989)

Menggunaan large scale integrated circuit.

Peningkatan kapasitas penyimpanan (lebih 3 Mbyte) dan

kecepatan.

Dukungan dari bahasa pemrograman yang lebih kompleks.

Perangkat I/O semakin meningkat sehingga mendukung

peripheral lainnya.

Penggunaan minikomputer, mikroprosessor, dan

mikrokomputer.

Aplikasi ; simulasi model matematika, komunikasi data.

Kecepatan pemrosesan ; 100 mips sampai 1 bips

Komponen-komponen komputer ◦ Hardware

◦ Software

◦ Data

◦ User

Arsitektur Von Neumann

Arsitektur von Neumann (atau Mesin VonNeumann) adalah arsitektur yangdiciptakan oleh John von Neumann (1903-1957).

Stored Program Concept (ProgramTersimpan)

Arsitektur Von Neumann

Sistem Bus

Bus merupakan lintasan komunikasi yangmenghubungkan dua atau lebihkomponen komputer. Sebuah busbiasanya terdiri atas beberapa saluran.Sebagai contoh bus data terdiri atas 8saluran sehingga dalam satu waktu dapatmentransfer data 8 bit.

Saluran Data (Data Bus)

Saluran data merupakan lintasan untukperpindahan data antar modul. Lintasan inijuga biasa disebut bus data. Jumlah saluranterkait dengan panjang word, misalnya 8,16, 32 saluran. Tujuannya adalah dapatmentransfer word dalam sekali waktu.Jumlah saluran dalam bus data dikatakansebagai lebar bus dengan satuan bit.

Saluran Alamat (Address Bus)Tugas dari saluran alamat adalah menspesifikasisumber dan tujuan data pada bus data, mengirimalamat word pada memori yang akan diakses CPU, dan sebagai saluran alamat perangkat modulkomputer saat CPU mengakses suatu modul.

Semua peralatan yang terhubung dengan sistemkomputer, agar dapat diakses harus memilikialamat. Misalkan mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.

Saluran Kontrol (Control Bus)Bagian saluran ini digunakan untuk mengontrolbus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.

Sinyal – sinyal kontrol terdiri atas:

Sinyal pewaktuan : menandakan validitas data dan alamat

Sinyal–sinyal perintah : membentuk suatuoperasi

Jenis Bus

Dedicated

Merupakan metode di mana setiap bus (saluran) secara permanen diberi fungsiatau subset fisik komponen komputer.

Time Multiplexed

Merupakan metode penggunaan bus yang sama untuk berbagai keperluan,sehinggamenghemat ruang dan biaya.

Struktur Interkoneksi

Struktur interkoneksi merupakan suatukumpulan jalan atau saluran berbagaimodul seperti CPU, memori dan I/O.Struktur interkoneksi tergantung pada jenisdata dan karakteristik pertukaran data.

CPU

CPU membaca instruksi dan data, menulis data setelah diolah, dan menggunakan sinyal-sinyal kontrol untuk mengontrol operasi sistem secara keseluruhan. CPU juga menerima sinyal-sinyal interupsi.

Memory

Memory umumnya modul memory terdiridari N word yang memiliki panjang yangsama. Masing-masing word diberi alamatnumerik yang unik (0,1…,N-1). Sebuahword data dapat dibaca dari memory atauditulis ke memory. Sifat operasinyaditandai oleh signal-signal kontrol readdan write. Lokasi bagi operasidispesifikasikan oleh sebuah alamat.

Modul I/O I/O berfungsi sama dengan memory. Terdapat

dua buah operasi, baca dan tulis.

Modul I/O dapat mengontrol lebih dari 1perangkat eksternal. Kita dapat mengaitkaninterface ke perangkat eksternal sebagai sebuahport dan memberikan alamat yang unik(misalnya,0,1,…,M-1) ke masing-masing porttersebut.

Modul I/O

Pada modul I/O terdapat juga lintasan-lintasan data internal bagi input danoutput data dengan suatu perangkateksternal.

Modul I/O dapat mengirimkan sinyal-sinyal interupsi ke CPU.

PCI (Peripheral Component Interconnect)

Bus yang tidak tergantung pada prosesor,berbandwith tinggi serta dapat berfungsisebagai mezzanine atau bus peripheral.

PCI memberikan sistem yang lebih baikbagi subsistem I/O berkecepatan tinggi,seperti: graphic display adapter, networkinterface controller, dan disc controllerfungsi.

PCI dirancang untuk mendukungbermacam-macam konfigurasi berbasiskanmikroprosesor, baik sistem mikroprosesortunggal ataupun sistem mikroprosesorjamak. Karena itu PCI memanfaatkantiming synchronous dan pola arbitrasitersentralisasi untuk memberikan sejumlahfungsi.

Future Bus +

Future Bus + adalah standar bus asinkronberkinerja tinggi yang dibuat oleh IEEE dandidasarkan atas:

1. Tidak tergantung pada arsitektur,prosesor dan teknologi tertentu

2. Memiliki protokol transfer asinkron dasar

3. Menyediakan dukungan bagi sistem-sistem yang fault tolerant dan memilikireliabilitas yang tinggi

Future Bus +

4. Menawarkan dukungan langsungterhadap memori berbasis cache yangdapat digunakan bersama

5. Memberikan definisi transportasi pesanyang kompetibel