Visi · Web viewARSITEKTUR KOMPUTER Universitas BUDI LUHUR PENDAHULUAN Komputer adalah merupakan suatu peralatan pemrosesan data yang cukup kompleks, bukan saja sekedar peralatan

ARSITEKTUR KOMPUTER

ARSITEKTUR KOMPUTER

Universitas BUDI LUHUR

SISTEM KOMPUTER Universitas BUDI LUHUR – 1

ARSITEKTUR KOMPUTER

PENDAHULUANKomputer adalah merupakan suatu peralatan pemrosesan data yang cukup kompleks,

bukan saja sekedar peralatan yang terdiri dari hardware dan software saja tetapi

merupakan suatu bagian yang terintegrasi yang melibatkan segi arsitektural maupun

organisasinya.

Didalam memandang suatu sistem komputer maka ada 2 hal yang harus diperhatikan :

Arsitektural

Berkaitan dengan sebuah sistem yang tampak bagi seorang user atau pemrogram

Contoh sebuah sistem arsitektur :

Jumlah bit

Mekanisme I/O

Teknik teknik addressing dari memory


ARSITEKTUR KOMPUTER

Organisasi

Berkaitan dengan unit unit operasional dan interkoneksi ( hubungan ) yang

merealisasikan spesifikasi arsitekturalnya.

Contoh dari organisasi :

Hardware pendukung

Signal signal kontrol dari I/O atau peralatan pendukung lainnya.

Interfacing.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Bagaimana sistem dari arsitektur dan organisasinya dapat dimengerti dengan baik maka

seorang perancang komputerharus mengerti dengan jelas sifat dan hierarkhi dari sebuah

sistem komputer.

Sifat dan hierarkhi dari sebuah sistem dapat dilihat dengan jelas berdasarkan tingkat

tingkat yang ada didalam sistem dimana pada setiap tingkatannya yang harus dimengerti

dengan benar adalah struktur dan fungsi dari tingkatan tersebut.


ARSITEKTUR KOMPUTER

FUNGSI :Adalah merupakan operasi dari masing masing komponen sebagai bagian dari sistem

keseluruhan.


INPUT PEMROSESAN OUTPUT

STORAGE

ARSITEKTUR KOMPUTER

Fungsi dasar yang dapat dilihat pada sebuah sistem komputer adalah

Data Processing

Berkaitan dengan hal hal yang berhubungan dengan pemrosesan data menjadi

informasi sesuai dengan program yang ada.

Bentuk data disini adalah data digital.

Data Storage

Berkaitan dengan hal hal yang berhungan dengan penyimpanan data / informasi yang

ada.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Bentuk data disini adalah dapat berupa data digital atau data analog dengan fornat

digital.

Data Transfer

Berkaitan dengan hal hal yang berhubungan perpindahan data dari dalam sistem

komputer keluar atau sebaliknya.

Bentuk data disini adalah data analog yang sesuai dengan medianya dan harus

terdapat suatu mekanisme perubah dari data analog ke digital atau sebaliknya.

Control

Berkaitan dengan hal hal yang berhubungan dengan sinkronisasi kerja dari ketiga hal

tersebut diatas, baik sinkronisasi secara hardware maupun software.


ARSITEKTUR KOMPUTER


Control

Data Transfer

Data Storage

Data Processin

g

ARSITEKTUR KOMPUTER

Proses Data Transfer


Control

Data Transfe

r

Perpindahan antara komputer dengan dunia luar yang bersifat sementara.

Sistem Komputer hanya bersifat sebagai pelalu data

Melibatkan peripheral

ARSITEKTUR KOMPUTER

Proses Input - Output


Data Storag

e

Data Proces

s

Control

Data Transfe

r

Pemasukan data dari dunia luar ke sistem komputer atau sebaliknya

Proses I/O Terjadi perubahan bentuk

data Terjadi proses buffering

ARSITEKTUR KOMPUTER

Proses pengolahan data


Data Storag

e

Data Proces

s

Control

Data Transfe

r

Proses pengolahan data menjadi informasi sesuai dengan program yang ada.

Control akan mengatur sinkronisasi kerja peralatan pengolah data

Program akan mengatur urutan kerja dari data menjadi informasi.

ARSITEKTUR KOMPUTER

Proses penyaluran informasi


Data Storag

e

Data Proces

s

Control

Data Transfe

r

Merupakan penggabungan dari ketiga bentuk proses diatas.

Melibatkan peralatan komunikasi jika informasi hasil proses akan dikirimkan pada jarak yang jauh.

Terjadi perubahan bentuk data dari digital menjadi

ARSITEKTUR KOMPUTER

STRUKTURadalah merupakan cara dari komponen komponen tersebut dapat saling terkait satu dengan yang lainnya sehingga membentuk suatu fungsi tertentu.

Suatu sistem kompoter secara struktur terdiri dari 4 komponen utama : Central Processing Unit Memori utama Input – Output System Interconnrction


Data Storag

e

Data Proces

s

ARSITEKTUR KOMPUTER

Komponen utama dari CPU terdiri dari : Control Unit Arithmetic and Logic Unit Register CPU Interconnection

Control Unit sistem komputer yang berfungsi bsebagai pengatur kerja utama didalam sistem CPU terdiri dari :

Seguencing Logic Control Unit Register dan Decoder


ARSITEKTUR KOMPUTER

Control Memory


COMPUTER

COMPUTER

1 : CPU2 : Main Memory3 : System Interconnection4 : Input Output

ARSITEKTUR KOMPUTER


3 1

2

4

COMPUTER

5 67

C P U

1 : Memory2 : Input Output3 : System Bus4 : CPU5 : Control Unit6 : ALU7 : Internal CPU Interconnect8 : Register

1 2

4

3

ARSITEKTUR KOMPUTER


8

3 1

2

4

CPU

5

6

Control Unit

1 : ALU2 : Register3 : Internal CPU Bus4 : Control Unit5 : Sequencing Logic6 : Control Unit Register - Decoder7 : Control Memory

ARSITEKTUR KOMPUTER

Evolusi Komputer

Generasi PertamaKomponen utama : Vacum TubeENIAC

Electronic Numerical Integrator And Computer Berat 30 ton dan Volume 15 000 ft2

Berisi lebih dari 18.000 tabung vakum Membutuhkan daya listrik 140 kilo watt Mampu melakukan 5000 operasi penambahan perdetik


7

ARSITEKTUR KOMPUTER

Mesin von Neuman Menggunakan prinsip Stored Program Concept Mengacu pada IAS (Institute Advanced Studies ) Stuktur IAS terdiri dari :

Main Memory Arithmetic and Logic Unit Control Unit I/O Peripheral

Mesin von Neuman inilah yang akhirnya menjadi dasar dari komputer saat ini.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Pada mesin ini sudah diperkenalkan konsep pemrograman bagi pengaturan keseluruhan sistem.Bahasa yang digunakan adalah bahasa mesin.Struktur mesin IAS


Main Memory

ArithmeticAnd Logic

Unit

ProgramControl

Unit

Peripheral I / O

ARSITEKTUR KOMPUTER


ARSITEKTUR KOMPUTER

Pada gambar tersebut diatas menjelaskan bahwa baik Control Unit maupun ALU berisi register yang didefinikan sebagai berikut :

Memory Buffer Register ( MBR ) Memory Adress Register ( MAR ) Instruction Register ( IR ) Instruction Buffer Register ( IBR ) Program Counter ( PC ) Akumulator dan Temporary Register.Mesin IAS telah membentuk format dasar dari suatu pelaksanaan instruksi yaitu : Fetch


ARSITEKTUR KOMPUTER

Decode Execute ( Operand Fetch dan Execute )

IAS mempunyai 21 instruksi yang dapat dikelompokkan menjadi : Data Transfer Unconditional Branch Conditional Branch Erithmetic Address Modify.

Memory pada IAS terdiri dari 2 instruksi yaitu Left Instruction (LI) dan Right Instruction (RI) hal ini merupakan dasar dari konsep “look forward” pada generasi saat ini.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Kelemahan dari LI dan RI jika digunakan pada komputer era saat ini adalah adanya bagian instruksi yang tidak terbaca pada saat suatu subroutine di jalankan.

Generasi Ke Dua Komponen utama : Transistor Kecepatan proses lebih tinggi Kapasitas penyimpanan data / instruksi yang lebih besar Ukuran lebih kecil Daya operasional dan dimensi fisik yang makin kecil. Menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi. Diperkenalkannya Multiplexor yang berfungsi sebagai I/O Processor.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Terjadinya pemisahan antara internal instruction dan external instruction. Komunikasi antara CPU dan I/O Controller menggunakan teknik interupsi. Contoh : IBM seri 7000 (seperti IBM 7090, IBM 7094 I, IBM 7094 II )


ARSITEKTUR KOMPUTER

Generasi Ke Tiga Komponen utama : Integrated Circuit dari kelas SSIC dan MSIC Integrated Circuit yang digunakan adalah :

Small Scale Integrated Circuit ( SSIC ) Medium Scale Integrated Circuit ( MSIC )

Memory yang digunakan : semikonduktor Teknology mikroelektronika sudah mulai dibentuk gate dan memory Cell

(flip flop).


ARSITEKTUR KOMPUTER

Dari gate dan memory Cell maka terbentuklah 4 fungsi dasar dari sistem komputer : Data Storage memory cell. Data Processing gate. Data Transfer memory cell dan gate. Control gate.

I/O Processor menalami perubahan : Selector Channel untuk I/O yang mempunyai kecepatan tinggi. Multiplexer Channel untuk I/O yang mempunyai kecepatan sedang

(lambat) Diperkenalkannya sistem akses langsung ke memory yaitu DMA ( Direct

Memory Access )


ARSITEKTUR KOMPUTER

Contoh : IBM System 360, DEC PDP - 8


ARSITEKTUR KOMPUTER

Generasi Ke Empat

Komponen utama : Integrated Circuit Integrated Circuit yang digunakan adalah LSIC ( Large Scale Integrated

Circuit )


ARSITEKTUR KOMPUTER

Mulai diperkenalkan teknologi mikroprosesor Dikenalnya Operating System Memory semikonduktor telah mencapai kerapatan yang tinggi RAM dan

ROM Diperkenalkannya konsep jaringan.

Generasi Ke Lima Komponen utama : Integrated Circuit


ARSITEKTUR KOMPUTER

Integrated Circuit yang digunakan adalah VLSIC (Very Large Scale Integrated Circuit)

Perkembangan perangkat lunak kearah grafis dan animasi. Mulai diperkenalkannya aplikasi desktop Adanya perkembangan dari teknologi microprocessor, contoh INTEL :

8008 8080 / 8086 80286 80386 80486 Pentium (80586)


ARSITEKTUR KOMPUTER

Generasi

Tahun Prakiraan Teknologi Operasi per detik

I 1946 - 1957 Vacum Tube 40.000II 1958 - 1964 Transistor 200.000III 1965 - 1971 SSIC dan MSIC 1.000.000IV 1972 - 1977 LSIC 10.000.000V 1978 - … VLSIC 100.000.000

Dari tabel tersebut diatas terlihat peningkatan kerapatan komponen pada sistem processor akan meningkatkan besarnya operasi yang dapat dilakukan persatuan waktu.Hal ini dapat terjadi karena adanya penambahan fungsi fungsi pendukung kerja pada sistem processor tersebut.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Perancangan kinerja

Aplikasi Desktop :Aplikasi desktop yang memerlukan daya yang besar pada sistem yang berbasis miocroprocessor saat ini meliputi :

Pengolahan Citra Voice Recognition Video Konference Multimedia


ARSITEKTUR KOMPUTER

Teknik Perancangan microprocessor kontemporerUntuk peningkatan kecepatan processor maka beberapa tahapan telah dibuat diantaranya :

Branch Prediction Data Flow Analysis Speculative Executive

Keseimbangan KinerjaPengaturan organisasi dan arsitektur untuk mengkompensasi perbedaan kemampuan yang terdapat diantara bermacam macam komponen.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Beberapa cara ditempuh untuk mencapai keseimbangan kerja :

Melebarkan DRAM dan menggunakan lintasan data bus yang lebih besar Mengubah interface DRAM dengan melibatkan cache atau teknik pem –

buffer – an. Mengurangi frekwensi akses memori dengan menggunakan struktur cache

yang lebih kompleks dan effisien antara processor dan memory utama. Meningkatkan bandwidth interkoneksi antara processor dengan memori

dengan menggunakan hierarkhi bus untuk mem – buffer – kan data. Meningkatkan bandwidth interkoneksi antara processor dengan memory

utama dengan menggunakan bus – bus berkecepatan tinggi.


ARSITEKTUR KOMPUTER

System BusesKomponen komponen sistem komputer

Rancangan arsitektural von Neuman didasarkan pada tiga konsep utama :

Data dan instruksi disimpan di memori utama Memori ini dapat dialamati dengan lokasi Eksekusi terjadi dengan cara sequential.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Komponen komponen pada level atas terdiri dari :

CPU Memory Input / Output Interkoneksi antara komponen CPU, Memori dan Input / Output.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Dari konsep tersebut diatas maka muncullah 2 pendekatan dasar pada sistem arsitektur :

Pendekatan hardware

Peralatan untuk tujuan khusus Kecepatan operasi yang tinggi Untuk pengembangan dibutuhkan tambahan peralatan baru Harga relatif mahal


ARSITEKTUR KOMPUTER

Pendekatan Software

Peralatan yang multiguna (General Purpose) Kecepatan proses yang relatif tidak terlalu tinggi Fungsi dari keseluruhan sistem tergantung dari instruksi

atau program yang ada. Untuk pengembangan, difokuskan pada penambahan

perangkat lunak. Harga relatif lebih murah.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Komponen komponen yang berhubungan dengan aliran data dari sebuah sistem komputer, secara global adalah :

CPU (Central Processing Unit ) MAR ( Memory Addres Register ) MBR ( Memory Buffer Register ) IOAR ( Input Output Address Register ) IOBR ( Input Output Buffer Register

Memory lokasi dari memory yang bersangkutan dan teknik addressing – nya.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Input Output Buffer.

Pengolahan instruksi terbagi menjadi 3 fase utama, yaitu :

Fetch instruksi Decode instruksi Execute instruksi

Aksi pada awal siklus instruksi dibagi dalam 4 tahapan penting :

CPU Memory


ARSITEKTUR KOMPUTER

CPU I/O Data Processing Control

Siklus dari sebuah instruksi.


IAC OACIOD DO

IF OF OS

OAC

Multiple Operand

Multiple Result

CPU Memory, I/O

Internal CPU

ARSITEKTUR KOMPUTER

Adapun singkatan dari gambar tersebut diatas :

IAC : Instruction Address CalculationIF : Instruction FetchIOD : Instruction Operation DecodingOAC : Operand Address CalculationOF : Operang FetchDO : Data OperationOS : Operand Store


Next Instruction

String/Vector

ARSITEKTUR KOMPUTER

INTERUPSI

Adalah suatu metoda yang di gunakan untuk menyela kerja processor selama beberapa saat.

Interupsi adalah merupakan salah satu cara didalam peningkatan effisiensi kerja dari sistem microprocessor terutama jika microprosesor dihubungkan dengan peralatan yang lambat.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Pada saat terjadi interupsi maka processor akan menghentikan sesaat eksekusi program yang tengah dilaksanakannya dan mencabang ke routine dari interrupt tersebut.Interrupt adalah merupakan salah satu kunci penting dari effisiensi pada IBM PC yang ada.

Interupsi dapat dikelompokkan menjadi beberapa tipe :

Hardware Interrupt

Adalah interupsi yang berasal dari perangkat keras sistem Biasanya ternasuk dalam katagori NMI (Non Maskable Intruupt )


ARSITEKTUR KOMPUTER

Software Interrupt yang berasal dari perangkat lunak sistem

Adalah interupsi yang beasal dari perangkat lunak sistem Biasanya termasuk dalam katagori MI ( Maskable Interrupt )

Conditional Interrupt


ARSITEKTUR KOMPUTER

Adalah interupsi yang terjadi karena suatu kondisi sistem yang tidak terpenuhi

Biasanya termasuk dalam MI ( Maskable Interrupt )

Interupsi mempunyai tingkatan tingkatan tertentu didalam sistem yang biasanya dikenal sebagai kelas kelas interupsi atau prioryty interrupt.

Kelas kelas interupsi :

Hardware failure

Dibangkitkan oleh kegagalan perangkat keras seperti kegagalan daya atau memory parity error.

I / O Dibangkitkan oleh I/O Processor untuk memberi sinyal penyelesaian normal suatu operasi atau memberi signal


ARSITEKTUR KOMPUTER

berbagai kondisi error.Timer Dibangkitkan oleh timer didalam processor. Hal ini

memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi fungsi tertentu secara reguler.

Program Dibangkitkan dengan berbagai kondisi yang terjadi sebagai hasil dari suatu eksekusi instruksi seperti arithmetic overflow, pembagian dengan nol, usaha untuk mengeksekusi instruksi mesin yang illegal dan referensi keruang memory pengguna yang diperbolehkan.

Interupsi adalah merupakan koordinasi kerja antara sistem microprocessor dan peralatan Input Output.

Suatu perintah I/O terdiri dari :


ARSITEKTUR KOMPUTER

Rangkaian instruksi untuk menginisialisasi I/O. Perintah perinta I/O atau instruksi yang mengatur kerja I/O I/O Command Rangkaian instruksi I/O untuk pelaporan hasil kerja I/O yang menandakan

berhasil atau tidaknya operasi I/O

Dengan adanya sistem interupsi tersebut diharapkan effisiensi kerja dari sistem microprocessor akan semakin meningkat karena microprocessor tidak terlibat secara langsung didalam proses I/O.


ARSITEKTUR KOMPUTER


ARSITEKTUR KOMPUTER


ARSITEKTUR KOMPUTER


IF OF OS

Multiple Operand

Multiple Result

CPU Memory, I/O

IC : Interrupt CheckIE : Interrupt Execute

ARSITEKTUR KOMPUTER

Multiple Interrupt

Pada sistem yang komplek seperti komputer, interrupt yang ada bukan hanya satu saja tetapi bisa lebih dari satu.


IAC OAC

IOD

DO OAC

Next Instruction

String/Vector

Internal CPU

IC IE

No Interrupt

ARSITEKTUR KOMPUTER

Hal ini dimungkinkan karena pada sistem seperti komputer lebih dari satu fasilitas I/O yang ada.Setiap I/O mempunyai hierarkhinya sendiri sendiri, atau dengan kata lain setiap I/O dapat saja mempunyai tingkatan tingkatan yang berbeda satu dengan yang lainnya.

Jika terjadi lebih dari interupsi maka pendekatan yang dapat dilakukan pertama kali adalah menetapkan apakah setiap I/O berderajat sama atau tidak.

Untuk itu pada sistem multiple intrrupt dikenal 2 pendekatan dasar : Sequential Interrupt Process Nested Interrupt Process


ARSITEKTUR KOMPUTER

Sequential Interrupt Process

Pada satu saat hanya boleh terjadi 1 interrupt Jika lebih dari 1 interrupt terjadi maka interrupt yang pertama kali masuk

yang akan dilayani. Tidak ada sistem prioritas Setiap I/O mempunyai derajat yang sama Sistem pada SP adalah FIFO ( First In First Out )

Nested Interrupt Process

Pada satu saat boleh terjadi lebih dari satu interupsi


ARSITEKTUR KOMPUTER

Setiap I/O mempunyai derajat yang berbeda beda Setiap I/O mempunyai tingkat prioritasnya masing masing. Jika terjadi lebih dari satu interupsi pada satu saat maka akan diperiksa

terlebih dahulu prioritas dari setiap interupsi yang masuk tersebut. Interupsi yang mempunyai hierarkhi yang lebih tinggi yang akan dieksekusi

terlebih dahulu. Sistem Pada SP : LIFO ( Last In First Out )


ARSITEKTUR KOMPUTER


ARSITEKTUR KOMPUTER

Struktur Interkoneksi

Sebuah komputer terdiri dari sekumpulan komponen komponen dasar seperti : CPU, memori dan I/O, yang saling berinteraksi satu dengan yang lainnya.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Kumpulan lintasan lintasan yang saling menghubungkan berbagai modul modul tersebut dikenal dengan nama struktur interkoneksi.

Struktur interkoneksi harus mendukung jenis transfer perpindahan berikut ini : CPU Memori CPU I/O I/O Memori ( DMA Prses )


CPU

Instruksi Data

ARSITEKTUR KOMPUTER


Data

Signal Interupsi

Control Signal

Memory

Alamat

Read

Write

Data

ARSITEKTUR KOMPUTER


Data

I / O

Alamat

Read

WriteInternal Data

Eksternal Data

Buffer Data

ARSITEKTUR KOMPUTER

Stuktur BUS pada CPU


Internal Data

Eksternal Data

Interrupt Signal

CPU

Data BUS

Adress BUS

ARSITEKTUR KOMPUTER

BUS adalah sarana pengangkut / saluran yang terdapat didalam suatu microprocessor (CPU) yang menghubungkan antara Microprocessor tersebut dengan dunia luar.

Melalui sarana BUS inilah microprocessor tersebut mampu menerima data atau mengirimkan data hasil pengolahannya keluar sistem microprocessor dan mampu untuk menghubungi peralatan peralatan pendukungnya


Control BUS

ARSITEKTUR KOMPUTER

Pada setiap microprocessor ( CPU ) selalu terdapat 3 sistem BUS dasar yaitu : Data BUS Address BUS Control BUS

Data BUS :

Sebagai sarana pengangkut data antara CPU dan komponen pendukungnya.

Jumlah Data Bus menyatakan lebar jejak data pada CPU atau jumlah data bit instruksi yang mampu diambil persatuan waktu.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Data Bus biasanya digunakan sebagai taksonomi dari microprocessor yang bersangkutan.

Address BUS :

Sebagai sarana pembawa alamat dari microprocessor ke komponen pendukungnya.

Setiap komponen pendukung didalam sistem komputer harus mempunyai alamat yang UNIQUE.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Jumlah dari Address Bus menyatakan jumlah komponen pendukung yang mampu dialamati oleh microprocessor yang bersankutan.

Control BUS :

Sebagai sarana pembawa signal kontrol antara microprocessor dan peralatan pendukung didalam kesinambungan komunikasi antara bagian pada sistem komputer tersebut.

Control BUS biasanya meliputi :


ARSITEKTUR KOMPUTER

Signal Control Signal pewaktuan

Control yang umum digunakan pada sistem komputer : Memory Write ( ) Memory Read ( ) I/O Write ( ) I/O Read ( ) Transfer ACK ( ) Bus Request ( )


ARSITEKTUR KOMPUTER

Bus Grant ( ) Interrupt Request ( ) Interrupt ACK ( ) Reset ( ) Clock

Pada sistem komunikasi antara processor dengan peralatan I/O terjadi pertukaran sinyal sebelum transfer data dilakukan, fenomena ini disebut sebagai teknik Handshaking.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Contoh proses Handshaking adalah antara sinyal Interrupt Request dan Interrupt ACK.

ARSITEKTUR BUS


ARSITEKTUR KOMPUTER


ARSITEKTUR KOMPUTER


ARSITEKTUR KOMPUTER

Arsitektur pada sistem BUS adalah untuk mengatur bagaimana konektivitas data antara peralatan I/O dengan sistem processor dan memori agar didapat koordinasi kerja dan kecepatan kerja yang lebih baik yang pada akhirnya akan dapat meningkatkan effisiensi sistem.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Apabila banyak terdapat perangkat I /O atau sistem memory yang dihubungkan ke BUS Data maka akan dapat menurunkan kinerja dari sistem keseluruhan, hal ini dikarenakan :

Timbulnya propogasi delay Timbulnya permasalahan Bottleneck

Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka dibuatlah beberapa arsitektur Bus dasar dengan tujuan untuk meningkatkan effisiensi sistem.

Pada arsitektur Bus Traditional, Bus dibedakan : System Bus untuk data data yang berhubungan sistem memory Expansion Bus untuk data data yang berhubungan dengan peralatan I/O


ARSITEKTUR KOMPUTER

System Local Bus untuk data yang berhubungan dengan sistem pemrosesan data.

Pada arsitektur High Speed Bus, Bus dibedakan : Expansion Bus untuk data data yang berhubungan dengan peralatan I/O

yang lambat. High Speed Bus untuk data data yang berhubungan dengan peralatan I/O

yang cepat. System Bus untuk data data yang berhubungan dengan sistem memory. System Local Bus untuk data data yang berhubungan dengan pemrosesan

data.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Elemen – elemen pada sistem perancangan Bus : Jenis Bus

Decicated Multiplexed

Metoda arbitrasi Tersentralisasi Terdistribusi

Timing Synchronous Asynchronous


ARSITEKTUR KOMPUTER

Lebar Bus Address Data

Type data transfer Write Read Read modify write Read after write Block


ARSITEKTUR KOMPUTER

Internal Memory

Memory pada sistem komputer dapat dibedakan menjadi : Internal memory Eksternal memory

Memory digunakan untuk menyimpan data atau program yang akan diproses oleh processor. Berdasarkan sifat dari data tersebut yang berhubungan dengan pemrosesan maka dapat di katagorikan :

Data yang sedang diproses Data yang akan diproses Data yang belum diproses


ARSITEKTUR KOMPUTER

Karakteristik penting dari sistem memory yang digunakan pada sistem komputer adalah :

Lokasi Processor Internal (Main) External (Secondary)

Kapasitas Ukuran Word ( Word size ) Jumlah Word

Satuan Transfer


ARSITEKTUR KOMPUTER

Word Block

Metoda akses Sequential Direct Random Assosiative

Kinerja Access Time Cycle Time Transfer Rate

Type fisik Semikonduktor


ARSITEKTUR KOMPUTER

Magnetic Optical

Karakteristik fisik Volatile / Non Volatile Erasable / Non Erasable

Tiga konsep Unit of Transfer yang saling berhubungan bagi internal memori : Word

Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan bilangan dan panjang instruksi.

Addressable Units


ARSITEKTUR KOMPUTER

Pada sejumlah sistem, addressable unit adalah word. Namum terdapat sistem yang mengijinkan pengalamatan pada tingkat byte.

Unit Of TransferSatuan ini merupakan jumlah bit yang dibaca atau yang dituliskan kedalam memory pada suatu saat. Satuan transfer tidak perlu sama dengan word atau addressable unit. Bagi external memory seringkali data ditransfer dalam jumlah yang jauh lebih besar dari word dan hal ini dikenal sebagai block.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Hierarkhi Memory

Spektrum dari teknologi didalam sistem memory : Semakin kecil waktu akses, semakin besar harga perbit Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga perbit Semakin besar kapasitas, semakin lama waktu akses

Dari gambar dibawah ini, jika kita bergerak turun dari atas ke bawah maka akan didapat :

Penurunan harga perbit


ARSITEKTUR KOMPUTER

Peningkatan kapasitas Peningkatan waktu akses ( waktu akses yang semakin lama ) Penurunan frekwensi akses memory oleh CPU


ARSITEKTUR KOMPUTER


ARSITEKTUR KOMPUTER

Tipe tipe memory Semikonduktor :

RAM (Random Access Memory ) Static RAM Dinamic RAM

ROM ( Read Only Memory ) Mask ROM programmed by factory PROM ( Programmable ROM ) programmed by user

Erasable PROM ( EPROM ) UV Light ; Chip Level


ARSITEKTUR KOMPUTER

Electrically Erasable PROM Electrical ; Byte Level Flash ROM Electrical ; Block Level

Random Access MemoryMerupakan memory Baca Tulis dimana isi dari RAM dapat diupdate setiap saat dan bersifat volatile serta digunakan data / instruksi selama pemrosesan berlangsung.

Dinamic RAM : Terbuat dari bahan kapasitif Memerlukan daya operasional yang relatif kecil Kerapatan perkeping IC yang besar


ARSITEKTUR KOMPUTER

Memerlukan rangkaian Refresh Harga lebih murah Effisien untuk sistem sistem besar Kecepatan proses yang relatif lambat dibanding RAM Static

Static RAM :

Terbuat dari sistem transistor bipolar Memerlukan daya operasional yang relatif besar Tidak memerlukan rangkaian Refresh, karena sifat dari transistor. Kerapatan perkeping IC yang sedikit ( kecil ) Harga lebih mahal Kecepatan proses yang tinggi


ARSITEKTUR KOMPUTER

Effisien untuk sistem sistem kecil dan sistem yang memerlukan kecepatan pemrosesan yang tinggi.

Read Only Memory :

ROM adalah memory yang berisi program yang bersifat tetap / tidak berubah sepanjang sistem yang digunakan memungkinkan.

Aplikasi penting dari ROM meliputi : Microprogramming Library subroutine bagi fungsi – fungsi yang sering diperlukan


ARSITEKTUR KOMPUTER

Program program sistem Tabel tabel fungsi

Sebelum operasi dari sistem komputer diaktifkan maka isi dari ROM akan di-load terlebih dahulu ke dalam RAM POST ( Power On Self Test )Permasalahan yang ada pada sistem ROM :Langkah penyisipan data memerlukan biaya tetap yang tinggiTidak boleh terjadi kesalahan sekecil apapun. Apabila ternyata dijumpai kesalahan pada satu bitnya maka ROM tersebut tidak dapat digunakan.Untuk mengatasi hal tersebut diatas maka dibuatlah ROM yang dapat diprogram dan dihapus seperti halnya RAM.


ARSITEKTUR KOMPUTER

Tiga macam Read mostly memory : EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory ) EEPROM ( Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ) Flash ROM / Flash Memory

Organisasi Memory :Elemen dasar dari sebuah memory semikonduktor adalah sel memory.

Seluruh sel memory memiliki sifat sifat tertentu : Sel memory memiliki dua keadaan stabil atau tidak stabil yang dapat

digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 0 dan 1. Sel memory mempunyai kemampuan untuk ditulisi untuk menyetel

keadaan


ARSITEKTUR KOMPUTER

Sel memory mempunyai kemampuan untuk dibaca untuk merasakan keadaan.


Documents

Visi · Web viewARSITEKTUR KOMPUTER Universitas BUDI LUHUR PENDAHULUAN Komputer adalah merupakan suatu peralatan pemrosesan data yang cukup kompleks, bukan saja sekedar peralatan