Arsitektur Komputer
adalah sebuah ilmu untuk tujuan perancangan sintem kompter. Tujuan seorang
arsitek komputer adalah merancang sebuah sistem dengan kinerja yang tinggi
dengan biaya yang layak, memenuhi persyaratan-
persyaratan lainnya. “Arsitektur Komputer”
memberikan berbagai
atribut pada sistem komputer yang dibutuhkan oleh seorang perancangsoftware
sistem untuk mengembangkan suatu progaram. Model konseptual arsitektur computer
memberikan informasi sebagai berikut.
- Set instruksi
- Format instruksi
- Kode operasi
- Jenis-jenis
operand
- Mode-mode
pengalamatan operand
- Register
- Main memory space utilization (memory map)
- Alokasi ruang
I/O (I/O map)
- Pengerjaan/penetapan
interupsi dan prioritas
- Pengerjaan
kanal-kanal DMA dan prioritas
- Teknik-teknik
I/O yang digunakan berbagai perangkat
- Format-format
perintah pengontrol I/O
- Format-format
status pengontrol I/O
Format-format status
pengontrol I/OOrganisasi komputer memberikan gambar yang lebih dalam mengenai
struktur fungsionaldan interkoneksi logika antara unit-unit (blok fungsional).
Biasanya termasuk rincian atau detailhardware yang dapat diketahui oleh
pemrogram, seperti sinyal-sinyal kontrol, antarmukakomputer dan peripheral
serta teknologi memori yang digunakan.
Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer
Pada tingkatan ini
Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana
pada hardware ini “layer” software ditambahkan. Software tersebut berada di
atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardarwe ini mendukung
software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.
Multilayerd Machine
Tingkatan dasar
arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer
keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang terdiri dari beberapa layer
software di atas beberapa layer hardware.
CPU (Central processing
Unit), yang mengendalikan semua unit sistem komputer yang lain dan mengubah
input menjadi output.
Primary storage
(penyimpanan primer), berisi data yang sedang diolah dan program
Control unit (unit
pengendalian), membuat semua unit bekerja sama sebagai suatu sistem
Aritmatika and logical
Unit, tempat berlangsungnya operasi perhitungan matematika dan logika
Unit Input, memasukkan
data ke dalam primary storage
Secondary storage (penyimpanan
sekunder), menyediakan tempat untuk menyimpan program dan data saat tidak
digunakan
Unit Output, mencatat
hasil pengolahan
PERALATAN INPUT
Perangkat input
merupakan peralatan yang dapat digunakan untuk menerima data yang akan diolah
ke dalam komputer. Perangkat ini yang digunakan oleh pengguna untuk melakukan
interaksi dengan komputer agar komputer melaksanakan perintah yang diberikan
oleh penggunanya. Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah merubah
perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada bentuk yang dipahami oleh
komputer (machine readable form), ini berarti mengubahkan perintah dalam bentuk
yang dipahami oleh manusia kepada data yang dimengerti oleh komputer yaitu
dengan kode-kode binary (binary encoded information).
PEMROSESAN PUSAT DAN PENYIMPANAN SEKUNDER
CPU atau satuan
merupakan tempat pemrosesan instruksi-instruksi program. Pada komputer mikro,
processor ini disebut microprocessor. CPU terdiri dari dua bagian utama,
yaitu unit kendali ( control unit) dan unit Aritmatika dan logika (arithmethic
logic unit). Disamping dua bagian utama tersebut, CPU mempunyai beberapa
simpanan yang berukuran kecil yang disebut register.
Penyimpanan sekunder (secondary
storage)
Penyimpanan sekunder
(juga dikenal sebagai memori eksternal atau penyimpanan tambahan), berbeda dari
penyimpanan utama dalam hal itu tidak langsung dapat diakses oleh CPU. Komputer
biasanya menggunakan input / saluran output untuk mengakses penyimpanan
sekunder dan transfer data yang diinginkan dengan menggunakan daerah menengah
dalam penyimpanan utama. Penyimpanan sekunder tidak kehilangan data bila
perangkat dimatikan-itu adalah non-volatile. Per unit, itu biasanya juga dua
lipat lebih murah dari penyimpanan utama. Akibatnya, sistem komputer modern
biasanya memiliki dua perintah besarnya lebih penyimpanan sekunder dari
penyimpanan primer dan data disimpan untuk waktu yang lebih lama disana.
PERALATAN OUTPUT
Adalah perangkat keras
komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan
data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke
monitor), ataupun berupa suara.
Output yang dihasilkan
dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu tulisan (huruf,
angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar),
suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form).
Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia,
sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses
selanjutnya dari komputer.
Peralatan output dapat
berupa:
Hard-copy device, yaitu
alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media keras
seperti kertas atau film.
Soft-copy device, yaitu
alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan imagepada media lunak
yang berupa sinyal elektronik.
Drive device atau driver,
yaitu alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat
dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini
berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input.
MODEL-MODEL KOMPUTASI ARSITEKTUR KOMPUTER
SISD
Yang merupakan singkatan dari
Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur
Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja.
Oleh karena itu model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal.
Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan
beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah
UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
SIMD
Yang merupakan singkatan dari
Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan
instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai
contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100
angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan
algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya
processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20,
processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk
processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model
SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan
Cell Processor (GPU
MISD
Yang merupakan singkatan dari
Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan
setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang
sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD. Untuk contoh, kita bisa
menggunakan kasus yang sama pada contoh model SIMD namun cara penyelesaian yang
berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan
kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang
digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat
ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.
MIMD
Yang merupakan singkatan dari
Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan
setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang
berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan
komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah
IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM
BG/L.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar