Peng. Organisasi & Arsitektur...
Transcript of Peng. Organisasi & Arsitektur...
PENG. ORGANISASI
&
ARSITEKTUR KOMPUTER
FARHAT, ST., MMSI., MSC
UNIVERSITAS GUNADARMA
HUBUNGAN ORGANISASI KOMPUTER
DENGAN ARSITEKTUR KOMPUTER
1. 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).
2. Organisasi komputer berkaitan dengan unit – unit operasional dan
interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural.
• Control signals, interfaces, memory technology.
3. Arsitektur Sistem Komputer dibentuk oleh komponen hardware dan software.
4. 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.
PERUBAHAN DEFINISI ARSITEKTUR
KOMPUTER
1. 1950 -1960 : Arsitektur komputer adalah suatu komputer aritmatik
2. 1970 – pertengahan 1980 : Arsitektur komputer adalah suatu desain
instruksi untuk suatu kompiler
3. 1990 : Arsitektur komputer adalah suatu bentuk desain CPU, sistem memori,
sistem I/O, multiprosesor dan network komputer
4. 2010 : Arsitektur komputer : suatu sistem yang dapat beradaptasi sendiri,
struktur yang dapat mengorganisasikan sendiri, sistem DNA
Arsitektur Komputer adalah desain komputer yang meliputi :
1. Set instruksi
2. Komponen hardware
3. Organisasi atau susunan sistemnya
Ada 2 bagian pokok arsitektur komputer :
1. Instructure Set Architecture
• Spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa mesin
berinteraksi dengan komputer
2. Hardware System Architecture
• Meliputi subsistem hardware dasar yaitu CPU, Memory dan I/O system
Cara untuk melakukan perubahan pada arsitektur :
1. Membangun array prosesor
2. Menerapkan proses pipelining
3. Membangun komputer multiprosesor
4. Membangun komputer dengan arsitektur lain.
KLASIFIKASI ARSITEKTUR KOMPUTER
Mesin Von Neumann
Kriteria mesin Von Neumann :
1. Mempunyai subsistem hardware dasar yaitu sebuah CPU, sebuah memori
dan sebuah I/O sistem
2. Merupakan stored-program computer
3. Menjalankan instruksi secara berurutan
4. Mempunyai jalur (path) bus antara memori dan CPU
Mesin Non-Von Neumann
Pada tahun 1966, Flyyn mengklasifikasikan arsitektur komputer berdasarkan
sifatnya yaitu :
1. Jumlah prosesor
2. Jumlah program yang dapat dijalankan
3. Struktur memori
Menurut Flyyn ada 4 klasifikasi komputer :
1. SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)
2. SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)
3. MISD (Multiple Instruction Stream, Single Data Stream)
4. MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream)
Dari klasifikasi sistem komputer di atas, yang paling banyak dibicarakan pada
program paralel adalah SIMD dan MISD.
1. Single Processor
Computer Komputer
von Neumann
SISD (Single Instruction,
Single Data)
SIMD (Single Instruction,
Multiple Data)
1. Vector Computer : Antar
Prosesor tidak ada koneksi
atau setiap prosesor hanya
berhubungan dengan
prosesor-prosesor yang
ada di sebelahnya.
2. Array Computer
1. Pipeline Computer
MISD (Multiple Instruction,
Single Data)
MIMD (Multiple Instruction,
Multiple Data)
1. Multiprocessor 2. Distributed Computer
System / Multicomputer
MMID
MENGUKUR KUALITAS ARSITEKTUR
KOMPUTER
Ada beberapa atribut yang digunakan untuk mengukur kualitas komputer :
1. Generalitas
2. Daya Terap (Applicability)
3. Efesiensi
4. Kemudahan Penggunaan
5. Daya Kembang (Expandibility)
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
KEBERHASILAN ARSITEKTUR KOMPUTER
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan arsitektur komputer,
tiga diantaranya adalah :
1. Manfaat Arsitektural
2. Kinerja Sistem
3. Biaya Sistem
MANFAAT ARSITEKTURAL
Ada beberapa ukuran pokok yang menentukan keberhasilan
arsitektur, yaitu manfaat arsitekturalnya yaitu :
1. Aplicability
2. Expandibility
4. Compatible
KINERJA SISTEM
Untuk mengukur kinerja sistem,ada serangkaian program yang standard yang
dijalankan yang biasa di sebut Benchmark pada komputer yang akan diuji.
Ukuran Kinerja CPU :
1. MIPS (Million Instruction PerSecond)
2. MFLOP (Million Floating Point PerSecond)
3. VUP (VAX Unit of Performance)
Ukuran Kinerja I/O Sistem :
1. Operasi Bandwith
2. Operasi I/O Perdetik
Ukuran Kinerja Memori :
1. Memoy Bandwith
2. Waktu Akses Memori
3. Ukuran Memori
BIAYA SISTEM
Biaya dapat diukur dalam banyak cara diantaranya :
1. Reliabilitas
2. Kemudahan Perbaikan
3. Konsumsi daya
4. Berat
5. Kekebalan
6. Interface Sistem Software
STRUKTUR DAN FUNGSI STRUKTUR
KOMPUTER
CPU atau sering disebut sebagai central prosesor unit yang menjadi otak
segala kegiatan yang ada di dalam komputer. Komputer berasal dari bahasa
latin computare yang mengandung arti menghitung. Karena luasnya bidang
garapan ilmu komputer, para pakar dan peneliti sedikit berbeda dalam
mendefinisikan termininologi komputer
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 :
1. Pengolahan Data ( Data processing )
2. Penyimpanan Data (Data Storage )
3. Pemindahan Data ( Data movement )
4. Kendali ( Control )
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.
STRUKTUR KOMPUTER
SEJARAH KOMPUTER
1. Kalkulator Mekanik
2. Sistem Komputer Elektronik
1. Penggunaan tabung vakum dalam sirkuit elektronik dan mercury delay
lines sebagai memory.
2. Drum Magnetik sebagai media penyimpan internal utama.
3. Kapasitas penyimpanan utama yang terbatas (1000 – 4000 bytes)
4. Pemrograman bahasa symbol tingkat rendah.
5. Problem panas dan pemeliharaan.
6. Aplikasi : perhitungan sains, pemrosesan payroll, penyimpanan record.
7. Waktu siklus : milidetik
8. Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik.
KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI
PERTAMA (1941 – 1956)
1. Penggunaan transistor untuk operasi internal.
2. Magnetic core sebagai media penyimpan internal utama.
3. Mempunyai kapasitas penyimpanan lebih banyak (4K – 32K)
4. I/O lebih cepat, orientasi pita
5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (Cobol, Fortran, Algol)
6. Penurunan panas.
7. Waktu siklus mikrodetik
8. Kecepatan pemrosesan : 1 juta instruksi per detik (mips)
KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI
KEDUA (1956 – 1964)
1. CIR Menggunakan sirkuit terintegrasi.
2. Magnetic core dan penyimpanan utama yang padat (32K – 3 Mbyte)
3. Lebih fleksibel dengan I/0 ; berorientasi disk.
4. Ukuran lebih kecil, unjuk kerja lebih baik dan handal.
5. Penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih luas.
6. Muncul komputer mini.
7. Pemrosesan jarak jauh dan time sharing melalui jaringan komunikasi.
8. Tersedianya perangkat lunak sistem operasi untuk mengontrol I/O.
9. Waktu siklus ; nano detik
10. kecepatan pemrosesan ; 10 mips.
CIRI KOMPUTER GENERASI KETIGA
(1965 –1971)
1. Menggunaan large scale integrated circuit.
2. Peningkatan kapasitas penyimpanan (lebih 3 Mbyte) dan kecepatan.
3. Dukungan dari bahasa pemrograman yang lebih kompleks.
4. Perangkat I/O semakin meningkat sehingga mendukung peripheral
lainnya.
5. Penggunaan minikomputer, mikroprosessor, dan mikrokomputer.
6. Aplikasi ; simulasi model matematika, komunikasi data.
7. Kecepatan pemrosesan ; 100 mips sampai 1 bips
KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI
KEEMPAT (1972 – 1989)
KOMPUTER GENERASI LIMA / LANJUTAN
(1990 - AN)
1. Hardware
2. Software
3. Data
4. User
KOMPONEN-KOMPONEN KOMPUTER
Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel
tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem.
Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media
transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari
sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah
komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.
SISTEM BUS
Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih
kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah
bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda.
Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus
utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side
Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang
berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat
sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah
bridge.
CARA KERJA SISTEM BUS
ORGANISASI BUS
Jalur Kontrol
o Berisi signal request dan sinyal acknowledgements
o Mengindikasikan tipe informasi pada jalur data.
Jalur Data
o Membawa informasi antara sumber dan tujuan data
o dan alamat dan perintah-perintah kompleks
BUS SERI UNIVERSAL
Sebuah bus standart yang disepakati bersama oleh
tujuh perusahaan untuk digunakan pada peralatan
berkecepatan rendah