ORGANISASI KOMPUTER DASAR

ORGANISASI KOMPUTER DASAR

            Komputer sederhana memiliki lima bagian utama, dimana lima bagian utama tersebut mempunyai fungsi masing-masing, unit-unit tersebut adalah input, memori, aritmatika dan logika, output dan kontrol. Itulah gambaran singkat tentang pengertian komputer selanjutnya masuk kedalam penjelasan organisasi komputer dasar dan arsitertur komputer. "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, 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.

            Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional. Berikut adalah blok diagram mengenai organisasi komputer dasar:

            Dalam blok diagram tersebut terlihat bahwa CPU merupakan komponen yang paling penting untuk dihubungkan dengan I/O Ports dan Memori melalui Control Bus, Data Bus, dan Address Bus. Hal itu dikarenakan CPU merupakan pusat pengontrol atau pengendali dari semua informasi di dalam komputer. Berikut penjelasan lebih lanjut tentang masing-masing fungsi dalam blok diagram tersebut:

      1.      Input Device (Alat Masukan)

            Input Device adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer. Contoh : keyboard

      2.      Output Device (Alat Keluaran)

            Output Device adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data.

      3.      I/O Ports

            Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

      4.      CPU (Central Processing Unit)

          CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

      5.      Memori

          Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

      6.      Bus

           Bus adalah sekelompok kawat atau sebuah jalur fisik yang berfungsi menghubungkan register-register dengan unit-unit fungsional yang berhubungan dengan tiap-tiap modul. Informasi saling bertukar diantara modul melalui bus.

      7.      Data Bus

           Data bus adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menerima data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

      8.      Address Bus

        Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.

      9.       Control Bus

         Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel.

  

      ·         Struktur Utama Komputer

            Dari struktur utama komputer terdapat struktur fungsi komputer lainnya berikut merupakan diantaranya:

1)      Fungsi Operasi Pemindahan Data. 

      Fungsi operasi pemindahan data ini biasanya terjadi pada operasi komputer komponen keyboard kepada screen atau display, blok diagramnya dapat dilihat dari gambar:

2)      Fungsi Operasi Penyimpanan Data. 

     Operasi penyimpanan data itu merupakan struktur operasi komputer yang melibatkan memory, bisa  dari memori ke memori lain. misalnya Mendownload file dari Internet ke media penyimpanan komputer, Blok diagramnya sebagai berikut:

3)      Fungsi Proses Dari/ke Unit Penyimpanan

   Blok diagram berikut adalah contoh dari updating bank statement.

4)      Fungsi Proses dari Unit Penyimpanan ke I/O

   Blok diagram berikut adalah contoh printing bank ke statement.

Referensi:

o   http://debyo.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/31390/handout4Organisasi+Komputer+Dasar.pdf 

o   http://adiputra17.it.student.pens.ac.id/kelas1smt1/organ_dan_arsitektur_komputer/Buku.pdf

o   http://dwihardjoapriyanto.blogspot.co.id/2016/10/organisasi-komputer-dasar.html

o   http://joelyants.blogspot.co.id/2016/10/organisasi-komputer-dasar.html

EVOLUSI ARSITEKTUR KOMPUTER

EVOLUSI ARSITEKTUR KOMPUTER

            Sekarang ini penggunaan komputer sudah menjadi hal yang biasa digunakan untuk kalangan umum, dibandingkan dengan tahun-tahun awal dalam pembuatan komputer yang masih dalam bentuk besar dan belum bisa dibawa kemana-mana (portable). Dibandingkan dengan era dahulu dimana penggunaan komputer hanya terbatas pada instansi-instansi besar yang dalam penggunannyapun kebanyakan hanya digunakan sebatas untuk mengetik laporan dan semisalnya saja. Namun pada era sekarang ini komputer sudah berkembang lebih jauh lagi, khususnya pada urusan teknologi dan bentuk fisik dari komputer itu sendiri yang cukup signifikan perubahannya. Untuk itulah tugas kali ini akan membahas tentang ``Evolusi Arsitektur Komputer``

      A.    Struktur Dasar Komputer

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

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

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

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

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

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

            Arsitektur komputer mempelajari atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer dan memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program, contoh : set instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan bermacam-macam jenis data (misal bilangan, karakter), aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O. Arsitektur komputer dapat bertahan bertahun-tahun tapi organisasi komputer dapat berubah sesuai dengan perkembangan teknologi. Pabrik komputer memproduksi sekelompok model komputer, yang memiliki arsitektur sama tapi berbeda dari segi organisasinya yang mengakibatkan harga dan karakteristik unjuk kerja yang berbeda.

            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.Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.

      B.     Perspektif Historis

Secara historis komputer mengalami beberapa perkembangan sejak pertama kali diciptakan, yaitu :

1.      1940 – 1956 : Relay dan Tabung Vakum

2.      1956 – 1963 : Dioda dan Transistor

3.      1964 – 1971 : Integrated Circuit (SSI/MSI)

4.      1971 – Sekarang : Mikroprosesor (LSI/VLSI)

5.      Sekarang – Masa depan : Kecerdasan Buatan

1)      Generasi I (1940 – 1956)

Ø  Menggunakan tabung vakum

Ø  Menimbulkan suhu panas yang tinggi

Ø  Membutuhkan tempat yang luas

Ø  Lebih cepat daripada komputer mekanik

Ø  Kapasitas penyimpanan terbatas (1000-4000 byte)

Ø  Menggunakan punched card untuk memasukkan data

Ø  Informasi bahasa mesin disimpan dalam magnetic drum

Ø  Hasil operasi ditulis dalam kartu kosong

2)      Generasi II (1956 – 1963)

Ø  Menggunakan transistor

Ø  Magnetic core sebagai penyimpanan internal

Ø  Kapasitas penyimpanan (4 – 32Kbyte)

Ø  I/O lebih cepat (berorientasi pita)

Ø  Bahasa pemrograman tingkat tinggi (COBOL,FORTRAN, ALGOL)

Ø  Ukuran lebih kecil dari komputer generasi I

Ø  Penurunan suhu dibandingkan komputer generasi I

3)      Generasi III (1964-1971)

Ø  Menggunakan Integrated Circuit

Ø  Magnetic Core dan penyimpanan yang padat (solidstate) berkapasitas 32Kb – 3Mb

Ø  Lebih fleksibel dengan I/O. Berorientasi disk

Ø  Ukuran lebih kecil dibandingkan dengan komputer generasi II

Ø  Penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih luas

Ø  Munculnya komputer mini

4)      Generasi IV (1971 – Sekarang)

Ø  Menggunakan mikroprosesor

Ø  Kapasitas penyimpanan lebih besar dari 3Mb

Ø  Peningkatan dalam rancangan modular dan kompabilitas antara peralatan yang disediakan oleh pabrik yang berbeda

Ø  Tersedianya program yang canggih untuk aplikasi tertentu

Ø  Kecanggihan peralatan I/O yang meningkat

5)      Generasi V (sekarang – masa depan)

Ø Implementasi mekanisme dasar untuk kesimpulan, asosiasi dan pembelajaran dalam perangkat lunak

Ø  Intelegensi buatan dasar

Ø  Implementasi mekanisme dasar untuk mengambil dan mengatur dasar pengetahuan

Ø  Pemanfaatan pengenalan pola

Ø  Bentuknya tipis, mobilitas tinggi, simple, kecil, praktis, ringan, serba nirkabel akan tetapi berteknologi sangat tinggi

      C.    Kualitas Arsitektur Komputer

            Kualitas arsitektur komputer merupakan suatu yang menentukan komputer itu baik atau tidak. Komputer dikatakan baik jika memiliki kualitas yang baik dalam hal apapun. Begitu juga komputer dikatakan tidak baik jika komputer tersebut tidak dapat memenuhi apa yg diperintahkan atau diinginkan pengguna. Hal yang dipenuhi inilah yang disebut dengan kualitas. Adapun kualitas arsitektur komputer yaitu :

  

     1)      Generalitas

            Generalitas adalah ukuran besarnya jangkauan aplikasi yang bisa cocok dengan arsitektur. dan komputer yang terutama digunakan untuk aplikasi bisnis menggunakan aritmetik decimal. Sistem umum memberikan dua jenis aritmetik. Salah satu pembahasan utama oleh kalangan peneliti komputer selama tahun 1980-an adalah persoalan bagusnya generalitas. Salah satu argumen komersial dalam menerapkan generalitas adalah bahwa, karena ia menyebabkan perancangan komputer menjadi sulit, perusahaan yang melakukan perancangan tersebut bisa mengurangi peniruan rancangan oleh perusahaan lain.

     2)      Daya Terap

            Daya terap (applicability) adalah pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan yang telah direncanakannya. Buku ini membahas komputer yang terutama dirancang untuk satu dari dua area aplikasi utama : (1) aplikasi ilmiah dan teknis dan (2) aplikasi komersil biasa. Aplikasi ilmiah dan teknis adalah aplikasi yang biasanya untuk memecahkan persamaan kompleks dan untuk penggunaan aritmetik floating point ekstensif.

     3)      Efisiensi

           

            Efisiensi adalah ukuran rata-rata jumlah hardware dalam komputer yang selalu sibuk selama penggunaannya biasa. Arsitektur yang efisien memungkinkan (namun tidak memastikan) terjadinya implementasi yang efisien. Salah satu sifat arsitektur yang efisien adalah bahwa ia secara relatif cenderung sederhana. Karena untuk merancang sistem yang kompleks secara benar begitu sulit, maka kebanyakan komputer mempunyai sebuah komputer inti (core computer) efisien yang sederhana, yaitu CU.

     4)      Kemudahan Penggunaan

            Kemudahan penggunaan arsitektur adalah ukuran kesederhanan bagi programmer sistem untuk mengembangkan atau membuat software untuk arsitektur tersebut, misalnya sistem pengoperasiannya atau compilernya. Oleh karena itu, kemudahan penggunaan ini merupakan fungsi ISA dan berkaitan erat dengan generalitas.

     5)      Daya Terap

            Dua ukuran yang terakhir daya tempa dan daya kembang umumnya berlaku untuk implementasi komputer dalam satu rumpun. Daya terap arsitektur adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk mengimplementasikan komputer (yang mempunyai arsitektur itu) dalam jangkauan yang luas. Pada Apple Macintosh atau IBM PC AT, spesifIkasi arsitekturnya jauh lebih lengkap, sehingga semua implementasi hampir sama.

     6)      Daya Kembang

            Daya kembang (expandability) adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk meningkatkan kemampuan arsitektur, misalnya kemampuan ukuran memori maksimumnya atau kemampuan aritmetiknya. Dalam hal ini, daya kembang juga berkaitan dengan jumlah CPU yang dapat digunakan oleh system secara efektif. Barrier (penyangga) pada komputer yang mempunyai CPU lebih dari satu umumnya tidak jelas. Jika programmer sistem mendapatkan kesulitan untuk menyinkronkan CPU-CPU, rnisalnya, maka sinkronisasi ini secara efektif akan membatasi jumlah CPU yang dapat digunakan sistem.

Referensi:

nelly_sofi.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/35635/Arsitektur+Komputer.pdf

http://deky.students.uii.ac.id/2012/01/08/organisasi-dan-arsitektur-komputer/

http://dwihardjoapriyanto.blogspot.co.id/2016/09/evolusi-arsitektur-komputer.html

https://annisatsamarah.wordpress.com/2016/09/27/evolusi-arsitektur-komputer/