ARSITEKTUR & ORGANISASI KOMPUTER

PENDAHULUAN

Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi  dengan  dunia  luar dilakukan  melalui  perangkat  peripheral  dan  saluran komunikasi.Komputer  harus  dapat  memproses  data.  Representasi  data  di sini  bermacam–macam, akan tetapi nantinya data harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam pengolahan data,komputer memerlukan  unit  penyimpanan  sehingga  diperlukan  suatu mekanisme  penyimpanan data.  Walaupun  hasil  komputer digunakan  saat  itu,  setidaknya  komputer  memerlukan  media penyimpanan   untuk   data   prosesnya.   Dalam   interaksi   dengan   dunia   luar   sebagai   fungsi pemindahan data diperlukan antarmuka (interface), proses ini dilakukan oleh unit Input/Output (I/O) dan perangkatnya disebut peripheral. Saat interaksi dengan perpindahan data yang jauh atau dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi data.Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam    merealisasikan aspek arsitekturalnya.  Contoh aspek  organisasional  adalah  teknologi  hardware,  perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol.

Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.

Arsitektur sama, organisasi dapat berbedaArsitektur bertahan lama, organisasi menyesuaikan perkembangan teknologi

·         Semua Intel famili x86 memiliki arsitektur dasar yang sama·         Famili IBM System/370 memiliki arsitektur dasar yang sama·         Memberikan compatibilitas instruksi level mesin

ARSITEKTUR

Arsitektur komputer berkaitan dengan atribute-atribute yang nampak bagi programmer.

·       Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O, teknik pengalamantan (addressing techniques).

·         Contoh: apakah tersedia instruksi untuk perkalian?

ORGANISASIOrganisasi komputer berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yangmerealisasikan spesifikasi arsitektural

·       Control signals, interfaces, memory technology.·  Contoh: Apakah instruksi perkalian diimplementasikan secara

hardware, ataukahdikerjakan dengan penambahan secara berulang?

PEMBAHASAN

1. Evolusi Arsitektur

Generasi Komputer Vacuum tube - 1946-1957 Transistor - 1958-1964 Small scale integration - 1965, Sampai dengan 100 komponen

dalam 1 IC (chip) Medium scale integration - sampai 1971, 100-3.000 komponen

dalam 1 IC Large scale integration - 1971-1977, 3.000 – 100.000 komponen

dalam 1 IC Very large scale integration - 1978 -1991, 100.000 –

100.000,000 komponen dalam 1 IC Ultra large scale integration – 1991 - sekarang, Lebih dari

100.000.000 komponen dalam 1 IC

UNIVAC

Komputer komersial pertama adalah UNIVAC I (Universal Automatic Computer), yang dibuat oleh Eckert-Mauchly Computer Corporation pada tahun 1947. UNIVAC I digunakan untuk kalkulasi sensus 1950 oleh US Bureau of Census. Kemudian tercipta UNIVAC II pada tahun 1950 yang mana UNIVAC II ini lebih cepat, dan kapasitas memorinya lebih besar.

IBM

IBM pada dasarnya adalah perusahaan peralatan Punched-card, tetapi

kemudian beralih menjadi produsen komputer.

IBM-701 merupakan komputer pertama yang diproduksi oleh IBM pada

tahun 1953 yang berbasis "Stored Program Computer" dan diperuntukan

keperluan aplikasi scientific.

IBM- 702 merupakan komputer kedua yang diproduksi oleh IBM pada

tahun 1955 yang diperuntukkan keperluan bisnis, dan merupakan awal

dari seri 700/7000 yang membuat IBM menjadi pabrik komputer.

Transistor

Transistor diciptakan oleh William Shockley dkk di Laboratorium

Bell pada tahun 1947. keberadaan transistor menggantikan peranan

vacuum tube yang selama ini menjadi komponen penting bagi komputer-

komputer sebelumnya.Karakteristik Transistor :

Lebih kecil

Lebih murah

Disipasi panas sedikit

Merupakan komponen Solid State

Dibuat dari Silicon (Sand)Komputer Berbasis Prosesor

Mesin generasi II NCR & RCA menghasilkan small transistor machines IBM 7000 DEC - 1957

Mikro ElektronikBermakna "elektronik kecil", yaitu sjumlah gate (gerbang logika) dikemas dalam satu keping semikonduktor. Sebuah komputer dibuat dari gerbang logika (gate), sel memori dan interkoneksi.

 2. Klasifikasi Arsitektur

 Klasifikasi Arsitektur

Pada komputer terdapat berbagai klasifikasinya dalam hal appaun. Setiap komputer tentunya memilik klasifikasi masing-masing. Disini membahas mengenai klasifikasi arsitekturnya menurut Von Neumann dan Non Von Neumann.

1. von Neumann/Turing

Sebuah von Neumann bahasa adalah salah satu dari mereka bahasa pemograman yang tinggi-tingkat abstrak isomorfik salinan arsitek non neuman. Pada 2009, bahasa pemrograman yang paling cocok saat ini deskripsi, mungkin sebagai konsekuensi dari dominasi yang luas dari arsitektur komputer von Neumann selama 50 tahun terakhir

·         Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi. ·         Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data biner. ·    Control Unit, untuk melakukan kontrol terhadap instruksi–

instruksi di dalam memori.·         I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.·         Princeton Institute for Advanced Studies ·         IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). ·         Completed 1952von Neumann/T·         Kriteria mesin Von Neumann :·   Mempunyai subsistem hardware dasar yaitu sebuah CPU, sebuah

memori dan sebuah I/Osistem·         Merupakan stored-program computer·         Menjalankan instruksi secara berurutan·         Mempunyai jalur (path) bus antara memori dan CPU

     2.  Mesin Non-Von Neumann

 Menggunakan sistem bilangan Biner     Panjang instruksi 20 bit ( 1 word = 2 instruksi )     Kapasitas memori: 1000 x 40 bit words

Pada tahun 1966, Flyyn mengklasifikasikan arsitekturkomputer berdasarkan sifatnya yaitu :1. Jumlah prosesor2. Jumlah program yang dapat dijalankan3. Struktur memori

3.  Kualitas Arsitektur Komputer

Ada beberapa atribut yang digunakan untuk mengukurkualitas komputer :1. Generalitas2. Daya Terap (Applicability)3. Efesiensi4. Kemudahan Penggunaan5. Daya Tempa (Maleability)6. Daya Kembang (Expandibility)

4. Faktor Yang Mempengaruhi Keberhasilan Arsitektur Komputer

Ada beberpa faktor yang mempengaruhi keberhasilan arsitekturkomputer, tiga diantaranya adalah :

1.      Manfaat Arsitektural

Ada empat ukuran pokok yang menentukan keberhasilan arsitektur, yaitu manfaat arsitekturalnya yaitu:1. Aplicability2. Maleability3. Expandibility4. Comptible

2. Kinerja Sistem

Untuk mengukur kinerja sistem,ada serangkaian program yang standard yang dijalankan yang biasa di sebut Benchmark pada komputer yang akan diujiUkuran Kinerja CPU:

1. MIPS (Million Instruction PerSecond)2. MFLOP (Million Floating Point PerSecond)3. VUP (VAX Unit of Performance)13Ukuran Kinerja I/O Sistem :1. Operasi Bandwith2. Operasi I/O PerdetikUkuran Kinerja Memori :1. Memoy Bandwith2. Waktu Akses Memori3. Ukuran Memori

3. Biaya Sistem

Biaya dapat diukur dalam banyak cara diantaranya :1. Reliabilitas2. Kemudahan Perbaikan3. Konsumsi daya4. Berat5. Kekebalan6. Interface Sistem Software

5.  Struktur Dasar Komputer dan Organisasi Komputer

Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:

a.      Unit masukan (Input Unit) yaitu dimana terdapat perintah atau instruksi yang dilakukan kepada komputer oleh pengguna

b.      Unit kontrol (Control Unit) merupakan suatu unit yang berfungsi untuk mengontrol atau mengendalikan semua yang terdapat dalam komputer

c.       Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU) adalah suatu unit dimana berisi fungsi-fungsi logika dan matematika atau perhitungan

d.      Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit) yaitu unit penyimpanan dana yang dilakukan komputer

e.      Unit keluaran (Output Unit) merupakan suatu hasil yang diharapkan dari suatu inputan yang telah dimasukkan