Introduction to Hardware

Pengantar Teknologi Informasi

1

Introduction to Hardware Review Computer System Sub Sistem CPU Sub Sistem Memori Sub Sistem Periferal

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

2

ReviewAbstract viewuser userUSER

...

USER

Application Software

System Software Computer HardwarePengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

3

ReviewSistem Komputer memiliki 4 unit fungsional utama : Data processing Data storage Data movement Control Konfigurasi umumInput Devices CPU + Internal MemoryStorage System

Output Devices

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

4

Computer System Data Movement and Storage

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

5

Computer System - Data Processing

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

6

Computer SystemKonsep von Neumann/Turing Stored Program Internal Memory menyimpan program dan data ALU beroperasi menggunakan data biner Conrol Unit menginterpretasi instruksi dari memori dan mengeksekusinya I-device dan O-device dikendalikan CU Dibuat di Princeton Institute for Advanced Studies, sehingga diberi nama IAS Selesai 1952Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

7

Computer System - IAS Structure

(CU)

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

8

Computer System - IAS Structure (detail)Register dalam CPU Memory Buffer Register Memory Address Register Instruction Register Instruction Buffer Register Program Counter Accumulator Multiplier Quotient

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

9

Computer System Top Level StructurePeripherals

ComputerCentral Processing Unit Main Memory

Computer

Systems Interconnection

Input Output Communication Devices

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

10

Computer System - CPU StructureCPUComputerI/O System Bus Memory CPU

Registers

Arithmetic and Login Unit

Internal CPU Interconnection

Control Unit

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

11

Computer System Bus BasedProcessor Interrupts

Cache

MemoryI/O bus

Main memory

I/O controller

I/O controller

I/O controller

Disk

Disk

Graphics output

Network

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

12

Computer System MultiLevel MachineLevel5 4 3 2 1 0

View Problem-oriented Language Assembly Language Operating system machine Instruction Set Architecture [ISA] Microarchitecture Digital logicRef: IF-ITB/Santika WP/2003

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

13

Computer System MultiLevel Machine (detail) Level-0 (gate) yang membentuk prosesor, memori, dan register. Level-1 (register) yang membentuk memori lokal dan sebuah ALU, yang saling terhubung oleh data path. Level-2 (instruksi) sesuai arsitektur. Level-3 Tingkat OS, menangani instruksi-instruksi yang ada pada level-4 dan level-5. Level-4 Fasilitator pembuat program pada level-1, level-2, dan level-3 yang tidak bisa membuat kode mesin; butuh asembler sebagai translator. Level-5 Bahasa yang mendekati pola bahasa manusia, butuh interpreter dan compiler sebagai Pengantar Teknologi Informasi translator. Ref: IF-ITB/Santika WP/2003.: Fasilkom UDINUS :.

14

Central Processing UnitFungsi CPU ALU menangani operasi aritmatika dan boolean, contoh: adder CU mengendalikan operasi sistem, contoh: program counter Register menyimpan data kecepatan tinggi, volume kecil Bus atau data path sebagai media interkoneksi /komunikasi antar register.Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

15

CPU How does it work ?

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

16

Memory Basic Operations

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

17

Memory - HierarchyInternal MemoryRegister

Cache Memory Level 1 / Level 2

Main Memory ROM / RAM

Size = small, Speed = high, Price = expensive,

External Memory

Magnetic Disk

Tape

Optical DiskRef: IF-ITB/Santika WP/2003

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

18

Ciri: Sering disebut RAM Lebih cepat dari storage system Relatif mahal Lebih kecil kapasitasnya dari storage system Letak lebih dekat CPU. Fakta volume >>>, kecepatan > memory Memory dipercepat, cost/bit >>>Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Memory - Internal Memory

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

19

jenis : RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM organisasi [sel] kemasan chip [array DRAM : Kilo, Mega, Giga] koreksi error [parity check] media fisik: magnetic core semiconductor kapasitas: Mega Giga Tera ? kecepatan akses: ~ 100 ns Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom UDINUS :.

Memory Internal Memory

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

20

Memory - Cache Lebih kecil kapasitasnya & lebih cepat dari Main Memory Isi: current info dari main memory untuk dieksekusi kapasitas ~ 1024 Kbytes transfer data dalam block / line @ 4 bytesPengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

21

External Memory Disk magnetik: floppy (disket), harddisk Compact/optical disk Pita magnetik Virtual Memory Latar belakang: kebutuhan pemakai > fakta Solusi teknik virtual,sebagian data di Internal Memory dan sebagian besar di Storage System virtual logical address = address yang diacu prosesor MMU / PMMU (Page Memory Management Unit), is a computer hardware component responsible for handling accesses to memory requested by the central processing unit (CPU). Dalam Virtual memory berfungsi sbg translator dari adress virtual ke address fisikPengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Memory Storage System

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

22

Card reader Keyboard Bar code reader Mouse Scanner Optical character reader (OCR) Voice recorder Light pen Touch screen

Pheriperal Input Devices

Digitizer Electronic funds transfer (EFT) Joystick Magnetic Ink Character Reader (MICR) Paper tape reader

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

23

Pheriperal Input Devices

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

24

Card & paper tape puncher Printer - Impact: line printer, dot matrix - Non-impact: laser printer, ink jet printer Plotter - Flat bed - Roll Computer output microfilm (COM) MicrofichePengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Pheriperal Output Devices

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

25

Pheriperal Output Devices

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

26

Pheriperal Input Output Devices Non regular screen: touch, light Tape drive Diskette drive Disk drive CD ROM drive

Pengantar Teknologi Informasi .: Fasilkom UDINUS :.

Ref: IF-ITB/Santika WP/2003

27