PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

BAB 1 ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER DAN EVOLUSI SERTA KINERJA KOMPUTER

Hubungan Organisasi Komputer Dengan Arsitektur Komputer

Organisasi 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, 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, meka- nisme I/O.  Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pe- ngalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung atau- kah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.

Perbedaan Utama :

· Organisasi Komputer Bagian yang terkait erat dengan unit– unit operasional Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol 6

· Arsitektur Komputer Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O

STRUKTUR DAN FUNGSI

Struktur dan Fungsi Utama Komputer Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi dengan dunia luar dilakukan melalui perangkat peripheral dan saluran komunikasi. Terdapat empat struktur utama:

Central Processing Unit (CPU), berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan pusat pengolahan fungsifungsi komputer. Kesepakatan, CPU cukup disebut sebagai processor (prosesor) saja.

- Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data.

- I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.

 - System Interconnection, merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama dan I/O.

EVOLUSI DAN KINERJA KOMPUTER

PERMASALAHAN Evolusi dan Kinerja Komputer Perkembangan komputer meliputi pening- katan kecepatan processor, penyusutan ukuran komponen, peningkatan ukuran memori dan peningkatan kapasitas serta ecepatan I/O.

Sejarah Perkembangan Komputer Sejarah perkembangan komputer dibagi 7 menjadi :

1. Sebelum tahun 1940

2. Sesudah tahun 1940

SEBELUM TAHUN 1940

Manusia menggunakan jari untuk mengenali dan membilang nomor satu hingga sepuluh. Selepas itu mereka mulaI mengenali nomor nomor yang lebih besar tetapi masih meng- gunakan digit-digit dari 0 hingga 9.Ahli-ahli perniagaan dari negeri China, Turki dan Yunani menggunakan abakus(sempoa) untuk melakukan perhitungan.

Pada tahun 1617, John Napier menge- mukakan perhitungan logaritma dan mene- mukan alat yang disebut tulang Napier (Napier’s bones). Blaise Pascal mencipta mesinperhitungan mekanikal pertama pada tahun 1642. Mesin ini beroperasi dengan menggerakkan gear pada roda. Pascal juga telah banyak menyumbang ide dalam bidang matematika. Pada tahun 1816, Charles Babbage membuat ‘the difference engine’. Mesin ini bisa menyelesaikan masalah perhitungan matematika seperti logaritma secara mekanikal dengan tepat sampai dua puluh digit. Howard Aiken memperkenalkan pengguna- an mesin elektromakenikal yang disebut dengan nama Mark I pada tahun 1937. Bentuknya besar dan berat serta me- ngandungi kabel wayer yang panjang. Semua operasi di dalam komputer dijalankan oleh tenaga elektromagnetik.

Komputer Generasi Pertama Komputer generasi pertama menggunakan Vacuum Tube (tabung vakum) untuk menyimpan baris perintah. Vacuum Tube  yang diperlukan amatlah banyak agar komputer dapat digunakan secara tepat dan ukuran komputer generasi pertama ini sangat besar.

                GENERASI PERTAMA

•       Sirkuit menggunakan vakum tube/ tabung hampa udara.

•       Memerlukan daya listrik yang sangat besar.

•       Banyak mengeluarkan panas.

•       Prosesnya relatif lambat.

•       Ukurannya sangat besar.

•       Kapasitas penyimpanan data kecil.

•       Program dibuat dalam bahasa mesin.

•       Orientasi pertama pada aplikasi bisnis 

•       Menggunakan sistem luar magnetic tape. 

Yang termasuk dalam komputer generasi pertama antara lain:

• 1. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer ) ENIAC didesain dan dibangun oleh John Mauckhy dan John Presper Eckret di Universitas Pennsylvania. Dimana Mauchly merupakan guru besar teknik elektro dan Eckret merupakan mahasiswanya yang sudah lulus. Pembangunan ENIAC ini dimulai pada tahun 1943 dengan persetujuan Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL). Pada tahun 1946, ENIAC selesai dibuat dengan spesifikasi sebagai berikut : a. Memanfaatkan bilangan desimal bukan bilangan biner b. Berat 30 ton c. Volume 1.500 kaki² d. Berisi 18.000 Vakum Tube e. Daya listrik yang diperlukan 140 kW f. Kecepatan operasi 5000 per detik g. 20 akumulator mampu menam- pung 10 digit bilangan desimal h. Masih menggunakan saklar maual ENIAC digunakan oleh BRL untuk kepentingan perang sampai dengan tahun1955. Setelah itu, ENIAC tidak lagi digunakan.
• 2. EDVAC Von Neumann Machine Von Neumann mencetuskan ide mengenai konsep stored-program (program penyimpa- nan) sebagai pengembangan dari ENIAC. Idenya tersebut dipublikasikan dalam bentuk proposal pada tahun 1945 dengan nama EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). Pada tahun 1946 Von Neumann bersama koleganya mulai mendesain komputer baru dengan konsep program pe- nyimpanan, dimana kemudian dikenal dengan sebutan komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies) karena dikembangkan di Computer of Institute for Advanced Studies.
• 3. Komputer Komersial (Commersial Computer). Pada tahun 1950-an mulai bermunculan industri komputer, antara lain: a. 1947 - Eckert-Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation, b. Dengan produknya: UNIVAC I (Universal Automatic Computer) sebagai tulang. c. punggung perhitungan sensus diUSA, UNIVAC II pada tahun 1950 dengan karakteristik : lebih 9 cepat dan memori lebih besar. 1950 – muncul 2 perusahaan yaitu Sperry dan IBM yang pada saat itu d. mendominasi pasar. Produk dari IBM antara lain: IBM seri 701 tahun 1953, IBM seri 702 tahun 1955.

Komputer Generasi Kedua

§  Perubahan mendasar pada komputer generasi kedua ini adalah penggatian Vacuum Tube oleh transistor. Dimana transistor memiliki spesifikasi sebagai berikut:

· Lebih kecil

· Lebih ringan

· Disipasi daya lebih rendah

· Solid State device

· Terbuat dari silikon Silicon (Sand)

Transistor ditemukan 1947 di Lab.Bell oleh William Shockley . Yang termasuk dalam komputer generasi kedua antara lain:

1.     IBM 7094 IBM 7094 memiliki konfigurasi sebagai berikut: a. IBM 7094 dibuat dengan tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya semakin b. besar, dan biayanya semakin kecil.

2.     2. DEC PDP 1 Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1.

Komputer Generasi Ketiga

•      Komputer generasi ketiga memasuki era microelectronics sebagai pengganti tran- sistor. Microelectronics merupakan dasar penemuan dari integrated-circuit (lintasan yang terintegrasi). MICROELECTRONICS Microelectronics merupakan benar-benar “small-electronics” yang dapat dibuat dengan semikonduktor. Contoh: silicon wafer (wafer silikon). Microelectronics lebih dikenal dengan nama chip.

•      MOORE’S LAW

· Kepadatan komponen dalam sebuah chip meningkat

· Gordon Moore - cofounder of Intel

· Jumlah transistor dalam chip menjadi dua kali lipat tiap tahun

· Sejak 1970 perkembangan agak lambat

· Jumlah transitor menjadi 2 kali dalam sebuah chip berkembang tiap 18 bulan

· Harga dari chip rata-rata tetap / tidak berubah

· Higher packing density berarti jalur elektronik lebih pendek, kemampuan makin meningkat

 · Ukuran yang mengecil meningkatkan flexebilitas

· Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan

· Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas

Komputer Generasi keempat

•      Chip masih digunakan untuk memproses dan menyimpan memori. Ia lebih canggih,dilengkapi hingga ratusan ribu komponen transistor yang disebut pengamiran skala amat besar (very large scale intergartion, VLSI). Pemprosesan dapat dilakukan dengan lebih tepat, sampai jutaan bit per detik. Memori utama komputer menjadi lebih besar sehingga menyebabkan memori sekunder kurang penting. Teknologi chip yang maju ini telah mewujudkan satu lagi kelas komputer yang disebut Supercomputer.

•      Penggunaan Large Scale Integration (LSI) yaitu pemadatan ribuan IC menjadi sebuah chip.

•      Dikembangkan komputer micro dengan menggunakan microprocessor dan semi conductor yang berbentuk chip untuk memori komputer.

Komputer generasi ke-lima (masa depan)

•      Rencana masa depan komputer generasi ke lima adalah komputer yang telah memiliki Artificial Intelligence (AI). Sehingga komputer di masa depan dapat memberikan respon atas keinginan manusia. Ciri ciri komputer generasi kelima adalh sebagai berikut :

•      — Komputer generasi ini masih dalam tahap pengembangan dan dipelopori oleh negara Jepang.

•      — Komponen elektronikanya menggunakan bentuk paling baru dari chip VLSI

•      — Program dibuat dalam bahasa PROLOG (Programming Logic) dan LISP (List Processor)

•      — Komputer generasi ini difokuskan kepada AI (Artificial Inteligence / Kecerdasan Buatan), yaitu penggunaan komputer untuk melaksanakan tugas-tugas yang merupakan analog tingkah laku manusia.

•      EVOLUSI KOMPUTER

Evolusi  komputer  yang  akan  dijelaskan  adalah  kelompok  komputer  Pentium  Intel  dan PowerPC. Alasannya  adalah  komputer  Pentium  Intel mampu mendominasi  pasaran  dan  secara teknologi  menggunakan  rancangan  CISC  (complex  instruction  set  computers)  dalam arsitekturnya. Sedangkan PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan  teknologi RISC (reduced instruction set computers). Detail tentang CISC dan RISC akan dijelaskan dalam matakuliah Arsitektur CPU. 

 

•      Pengertian Mikroprocessor

Mikroprocessor adalah suatu chip (IC=Integred Circuits) yang di dalamnya terkandung rangkaian ALU (Arithmetic-Logic Unit) yaitu menyediakan fungsi pengolahan, rangkaian CU (Control Unit) yaitu mengontrol fungsi processor dan register-register yaitu tempat menyimpan sementara dalam mikroprocessor. Mikrprocessor disebut juga dengan CPU (Central Procssing Unit).

 

Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator , pada tahun yang sama (1971), intel membuat revisi ke i4040. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator , ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diharapkan sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk perkembangan dan penelitian lebih lanjut.

4.KOMPONEN-KOMPONEN KOMPUTER

•      Hardware (Perangkat Keras)

Suatu komponen yang ada pada komputer, bisa dilihat secara kasat mata dan mampu disentuh secara fisik. Sementara itu, contoh dari

hardware itu sendiri yakni :

•      Perangkat Input (Masukan) : Perangkat keras yang digunakan untuk memasukkan (input) dari pengguna yang akan diproses oleh komputer. Contohnya seperti : Mouse, keyboard, joystick, touchpad, light pen, barcode, scanner, microphone, dan lain-lain.

•      Perangkat Proses : Perangkat keras yang berguna untuk memproses masukan yang telah diberikan oleh pengguna. Contohnya Processor.

•      Perangkat Output (Keluaran) : Perangkat keras yang digunakan untuk menampilkan hasil yang telah diolah oleh komputer dan selanjutnya diberikan kepada pengguna. Contohnya seperti : Speaker, monitor, printer, proyektor, plotter dan sebagainya.

Software (Perangkat Lunak)

•      Kumpulan data elektronik yang disimpan dan diatur oleh komputer, data elektronik yang disimpan komputer bisa berupa program yang berguna untuk menjalankan suatu perintah. Software ini tidak bisa dipegang. Contoh dari software yakni :

•      Sistem Operasi : Software yang memang ada untuk jalur penghubung antara pengguna dengan hardware. Contohnya seperti : Windows, Linux dan Mac OS.

•      Software Aplikasi : Software yang berguna untuk diaplikasikan untuk memenuhi kebutuhan dan kepentingan pengguna. Contohnya seperti : Microsoft Office, Libre Office dan sebagainya.

Brainware (Pengguna)

•      Manusia yang menggunakan atau mengoperasikan komputer. Tanpa adanya brainware, komputer tidak bisa dijalankan. Maka, peran brainware di sini sangatlah penting sehingga komputer bisa digunakan dan dioperasikan dengan baik oleh penggunanya.

•      Data, Informasi dan Tek. Informasi. Data adalah fakta berupa angka, karakter, symbol, gambar, tanda-tanda, isyarat, tulisan, suara, bunyi yang merepresentasikan keadaan sebenarnya yang selanjutnya digunakan sebagai masukan suatu Sistem Informasi.

5. SISTEM BUS

SISTEM BUS Komputer tersusun atas beberapa kom- ponen penting seperti CPU, memori, perangkat I/O. Setiap komponen saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah penghubung bagi ke- seluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendomi- nasi kerja suatu komputer.

Struktur Interkoneksi

•      Struktur Interkoneksi Komputer tersusun atas komponen- komponen atau modul-modul (CPU, memori dan I/O) yang saling berkomunikasi. Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul disebut struktur interkoneksi. Ran- canagan struktur interkoneksi sangat ber- gantung pada jenis dan karakteristik pertukaran datanya.

•      Memori : Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing-masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, …N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifika- sikan oleh sebuah alamat.

•      Modul I/O : Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Ber- dasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori de- ngan operasi pembacaan dan pe- nulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat me- ngontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat me- ngirimkan sinyal interrupt. 

•      CPU : CPU berfungsi sebagai pusat pe- ngolahan dan eksekusi data ber- dasarkan routine-routine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem

Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul – modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data

berikut :

• Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.

• CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.

• I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.

• CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.

• I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA.

Interkoneksi Bus

Interkoneksi Bus Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen komputer. Sifat penting dan merupakan syarat utama adalah bus adalah media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya. Karena digunakan bersama, di- perlukan aturan main agar tidak terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan ber- sama namun dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat meng- gunakan bus.

Bus PCI

•      Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.

•      PCI memberikan sistem yang lebih baik bagi subsistem I/O berkecepatan tinggi sepertiGraphic Display Adapter, Network Interface Controller, dan Disc Controller.PCI dirancang untuk mendukung bermacam-macam konfigurasi berbasiskan mikroprosesor, baik sistem mikroprosesor tunggal ataupun sistem mikroprosesor jamak. Karena itu PCI memanfaatkan timing synchronous dan pola arbitrasi tersentralisasi untuk memberikan sejumlah fungsi.

BAB 2. PERANGKAT KERAS MEDIA PENYIMPANAN

KATEGORI MEDIA PENYIMPANAN

Dalam Internal Memori terdapat 2 kategori media penyimpanan dan beberapa macam alat penyimpanan komputer, diantaranya :

1. ROM ( Read Only Memory)

            Merupakan perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca. Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan. Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu sistem. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program ataudata.Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS. Instruksi dalam BIOS inilah yang akan dijalankan oleh mikroprosesor ketika komputer mulai dihidupkan.

Sampai sekarang dikenal beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain:

•      PROM : PROM (Progammable Read-Only-Memory) : Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.

•      EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory) : Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.

•      EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only0Memory) : EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memory. Flash Memory biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan cip BIOS

2. RAM (Read Access Memory)

            Merupakan jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer sihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda. Jenis memori ini merupakan jenis volatile (mudah menguap), yaitu data yang tersimpan akan hilang jika catu dayanya dimatikan. Karena alasan tersebut, maka program utama tidak pernah disimpan di RAM. Random artinya data yang disimpan pada RAM dapat diakses secara acak. Modul memori RAM yang umum diperdagangkan berkapasitas 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, dan 4 GB. 

RAM dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu :

•      RAM statik menyimpan satu bit informasi dalam sebuah flip-flop. RAM statik biasanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan kapasitas memori RAM yang besar.

•      RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan. RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer. Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh, data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut ke memori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC).

KATEGORI MEDIA PENYIMPANAN

Dalam Eksternal Memori terdapat 2 kategori media penyimpanan dan beberapa macam alat penyimpanan komputer, diantaranya : 

•      Media Penyimpanan Magnetik (Magnetik Storage Media) 

Media penyimpanan magnetik bersifat non volatile artinya data tersimpan dalam media penyimpanan meskipun sudah tidak ada daya listrik yang mengalir.

•      Media Penyimpanan Optical

Optical Disk adalah media penyimpanan data elektronik yang dapat ditulis dan dibaca dengan menggunakan sinar laser bertenaga rendah.

Media Penyimpanan Magnetik

1. Hardisk

            Harddisk merupakan alat tambahan untuk menyimpan data dalam kapasitas besar yang dilapisi secara magnetis, saat ini perkembangan harddisk sangat cepat dari daya tampung dan kecepatan membaca data. Ada beberapa jenis hardisk yang dapat kita ketahui, diantaranya : hardisk ATA, SATA, dan SSD.

2. Flashdisk
            Seperti yang kita tahu, flashdisk merupakan alat penyimpanan yang paling mudah dibawa kemana-kemana, karena ukurannya yang relatif kecil. Tidak hanya itu, meskipun ukurannya kecil flashdisk mempunyai memori atau tempat penyimpanan yang lumayan besar, ada yang 2GB, 4GB, bahkan sudah ada yang mencapai 1TB atau 1024 GB. Nama lain dari Flashdisk sendiri adalah USB Drive, Pen Drive, Microdisk, Pocket Drive.

3. Floppy Disk/Disket

Floppy Disk adalah alat penyimpanan yang berbentuk persegi dan ada juga yang berbentuk persegi panjang dengan daya penyimpanan pada umumnya sebesar 1,44 MB.Disket dimasukkan kefloppy-disk drive, yaitu alat untuk menahan, memutar, membaca dan menulis data ke disket. “Baca” berarti data di media penyimpan sekunder diubah ke dalam bentuk sinyal elektronik dan salinan data tersebut dikirimkan ke memori komputer (RAM). Sedangkan “tulis” berarti salinan informasi elektronik hasil pemrosesan komputer ditransfer ke penyimpan sekunder.

Media Penyimpanan Optical

1. CD

            CD adalah sebuah media penyimpanan optical yang paling awal muncul. CD juga mempunyai diameter luar sebesar 120 mm dan diameter dalam sebesar 15 mm, serta pembacaan dan penulisaan data pada piringannya menggunakan laser. Kapasitas dari CD pada umumnya adalah sebesar 750 MB.

2. DVD
            DVD merupakan media penyimpanan optical setelah CD, yang mempunyai kapasitas penyimpanan yang lebih besar yaitu pada umumnya 4,7 GB, tetapi ada juga yang mempunyai kapasitas sebesar 17GB.

3. Blue Ray
            Jika sebelumnya ada CD dan DVD, versi selanjutnya yaitu Blue Ray yang merupakan upgrade atau pengembangan dari CD dan DVD. Kapasitasnya juga tentu jauh lebih besar yaitu sekita 50GB

4. Fluorscent Multiplayer DISK
            Fluorescent merupakan yang saat ini menempati media penyimpanan yang paling besar, betapa tidak dengan kapasitas penyimpanannya sebesar 140 GB mampu membaca data sebesar 1GB perdetik. Biasa disebut juga FM Disk, permukaannya yang transfaran bisa dilihat dari sisi depan atau belakang, karena dua sisi tersebut bisa digunakan untuk penyimpanan data alias Multilayer

Media Penyimpanan CHIP

Chip yaitu penyimpanan data prototip dari Hitachi tersebut hanya memiliki ukuran 2x2 cm dan tebal 0,2 cm. Chip ini terbuat dari kaca kuarsa, yang tahan panas, bahkan pada suhu 1000° C sekalipun. Bahan ini juga tidak terpengaruh oleh radiasi, air dan bahan kimia lainnya. Menurut sumber  yang jadi berita kutip dari situs geek.com, bahan ini mampu bertahan hingga beberapa ratus juta tahun, kecuali jika chipnya patah ataupun rusak.

            Teknologi ini terdiri dari beberapa lapis ots yang menyimpan data dalam bentuk biner. Yang saat ini berhasil dibuat adalah ketebalan sebanyak empat lapis, dan mampu menyimpan data sebanyak 40 MB perinchi persegi, atau setara dengan kemampuaan CD. Tentu saja ini lebih rendah dari pada kapasitas hardisk yang biasa kita gunakan, yaitu kapasitas yang mencapai TB (Tera Byte).

Dimasa yang akan datang. Hitachi berharap bisa membuat chip dengan kapasitas yang lebih besar, karena chip prototipnya saat ini hanya memiliki kapasitas yng mampu menyimpan beberapa buah e-book. Selain itu, untuk dapat menguraikan data yang tersimpan pada chip prototip itu, kita membutuhkan sebuah mikroskop.

             Tujuan dari Hitachi  pada saat ini adalah membuat teknologi yang bisa dapat digunakan oleh semua kalangan, seperti pemerintahan, museum, atau organisasi lainnya yang mungkin tertarik oleh media penyimpanan yang tahan lama.

Memori Cache

Pengertian Cache Memory adalah memory yang berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil namun kecepatannya sangat tinggi. Dalam terminologi hadware, istilah ini biasanya merujuk pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan yang lebih rendah.

Fungsi dari Cache Memory adalah sebagai tempat menyimpan data sementara atau intruksi yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya, cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data atau informasi yang telah di akses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor. Jadi Bisa disimpulkan fungsi cache memory yaitu: 

·         Mempercepat Akses data pada komputer 

·         Meringankan kerja prosessor 

·         Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama. 

·         Mempercepat kinerja memory. 

Cara kerja dari Cache Memory 

Jika prosesor membutuhkan suatu data, pertama-tama dia akan mencarinya pada cache. Jika data ditemukan, prosesor akan langsung membacanya dengan delay yang sangat kecil. Tetapi jika data yang dicari tidak ditemukan,prosesor akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya, cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat dikurangi. Dengan cara ini maka memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor

menjadi lebih efisien. Selain itu kapasitas memori cache yang semakin besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja komputer secara keseluruhan. Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer adalah memory caching dan disk caching. Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan data khusus yang berkecepatan tinggi.

Implementasi memory caching sering disebut sebagai memory cache dan tersusun dari memori komputer jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi disk caching menggunakan sebagian dari memori komputer.

Letak Cache Memory di komputer

Terdapat di dalam Processor (on chip ),Cache internal diletakkan dalam prosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu aksesnya akan sangat cepat sekali.

Terdapat diluar Processor(off chip), Berada pada MotherBoard memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat cepat,meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama

Advanced DRAM

Memori akses acak dinamis ( Dynamic random-access memory; disingkat DRAM) merupakan jenis random akses memori yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Karena kapasitornya selalu bocor, informasi yang tersimpan akhirnya hilang kecuali kapasitor itu disegarkan secara berkala. Karena kebutuhan dalam penyegaran, hal ini yang membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori (SRAM) statik memori dan lain-lain.

Keuntungan dari DRAM adalah kesederhanaan struktural: hanya satu transistor dan kapasitor yang diperlukan per bit, dibandingkan dengan empat di Transistor SRAM. Hal ini memungkinkan DRAM untuk mencapai kepadatan sangat tinggi. Tidak seperti flash memori, memori DRAM itu mudah "menguap" karena kehilangan datanya bila kehilangan aliran listrik.

Prinsip Kerja

DRAM biasanya diatur dalam persegi array satu kapasitor dan transistor per sel. Panjang garis yang menghubungkan setiap baris dikenal sebagai "baris kata". Setiap kolom sedikitnya terdiri dari dua baris, masing-masing terhubung ke setiap penyimpanan sel di kolom. Mereka biasanya dikenal sebagai + dan - bit baris. Amplifier perasa pada dasarnya adalah sepasang inverters lintas yang terhubung antara bit baris. Yakni, inverter pertama terhubung dari + bit baris ke - bit baris, dan yang kedua terhubung dari - baris ke bit + baris.

Untuk membaca bit baris dari kolom, terjadi operasi berikut:

·         Amplifier perasa dinonaktifkan dan bit baris di precharge ke saluran yang tepat sesuai dengan tegangan yang tinggi antara menengah dan rendahnya tingkat logika. Bit baris yang akan dibangun simetris agar mereka seimbang dan setepat mungkin.

·         Precharge sirkuit dinonaktifkan. Karena bit baris yang sangat panjang, kapasitas mereka akan memegang precharge tegangan untuk waktu yang singkat. Ini adalah contoh dari logika dinamis.

·         "Baris kata" yang dipilih digerakkan tinggi. Ini menghubungkan satu kapasitor penyimpanan dengan salah satu dari dua baris bit. Charge ini dipakai bersama-sama oleh penyimpanan sel terpilih dan bit baris yang sesuai, yang sedikit mengubah tegangan pada baris.Walaupun setiap usaha dilakukan untuk menjaga kapasitas di penyimpanan sel tinggi dan kapasitas dari baris bit rendah, Kapasitasnya proporsional sesuai ukuran fisik, dan panjang saluran bit baris yang berarti efek net yang sangat kecil gangguan per satu bit baris tegangan.

·         Amplifier perasa diaktifkan. Tanggapan positif (Positive feedback) mengambil alih dan menperkecil perbedaan tegangan kecil sampai satu baris bit sepenuhnya rendah dan yang lain sepenuhnya tinggi.Pada tahap ini, baris "terbuka" dan kolom dapat dipilih.

·         Read data from the DRAM is taken from the sense amplifiers, selected by the column address. Membaca data dari DRAM diambil dari amplifiers perasa, dipilih oleh kolom alamat. Banyak proses membaca dapat dilakukan saat baris terbuka dengan cara ini.

·         Sambil membaca, saat ini mengalir cadangan yang bit baris dari perasa amplifiers untuk penyimpanan sel. Ini kembali dalam charge (refresh) penyimpanan sel. Karena panjang bit baris, hal ini membutuhkan waktu yang cukup lama pada perasa amplifikasi, dan tumpang tindih dengan satu atau lebih kolom.

·         Saat selesai dengan baris saat ini, baris kata dinonaktifkan untuk penyimpanan kapasitor (baris "tertutup"), perasa amplifier dinonaktifkan, dan bit baris diprecharged lagi.

Biasanya, produsen menetapkan bahwa setiap baris harus refresh setiap 64 ms atau kurang, menurut standar JEDEC . Refresh logika umumnya digunakan dengan DRAMs untuk me-refresh secara otomatis. Hal ini membuat sirkuit yang lebih rumit, tetapi ini biasanya kekecewaan terhapuskan oleh fakta bahwa DRAM adalah lebih murah dan kapasitas lebih besar dari SRAM. Beberapa sistem refresh setiap baris dalam sebuah lingkaran yang ketat terjadi sekali setiap 64 ms.Sistem lain refresh satu baris pada satu waktu - misalnya, dengan sistem 2 13 = 8192 baris akan memerlukan refresh rate dari satu baris setiap 7,8 μs (64 ms / 8192 baris). Beberapa waktu-nyata sistem refresh sebagian memori pada satu waktu berdasarkan waktu eksternal yang memerintah pengoperasian dari sistem, seperti blanking interval vertikal yang terjadi setiap 10 sampai 20 ms video dalam peralatan. Semua metode memerlukan beberapa jenis counter untuk melacak yang baris berikutnya adalah untuk refresh. Hampir semua DRAM chips yang memasukan counter; beberapa jenis yang tua memerlukan refresh logika eksternal. (Pada beberapa kondisi, sebagian besar data di DRAM dapat dipulihkan walaupun belum DRAM refresh selama beberapa menit.)

SISTEM INPUT/OUTPUT(I/O)

Perangkat eksternal

Mesin komputer akan memiliki nilai apabila bisa berinteraksi dengan dunia luar. Lebih dari itu, komputer tidak akan berfungsi apabila tidak dapat berinteraksi dengan dunia luar. Ambil contoh saja, bagaimana kita bisa menginstruksikan CPU untuk melakukan suatu operasi apabila tidak ada keyboard. Bagaimana kita melihat hasil kerja sistem komputer bila tidak adamonitor.Keyboard dan monitor tergolong dalam perangkat eksternal komputer.

Perangkat eksternal yang dihubungkan modul I/O seringkali disebut perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.

Sistem komputer tidak akan berguna tanpa adanya peralatan input dan output. Operasi-operasi I/O diperoleh melalui sejumlah perangkat eksternal yang menyediakan alat untuk pertukaran data di antara lingkungan luar dengan komputer. Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O

Link digunakan untuk pertukaran kontrol, status, dan data antara modul I/O sering kali disebut sebagai perangkat peripheral, atau untuk mudahnya disebut peripheral.

Klasifikasi

Secara umum perangkat eksternal diklasifikasikan menjadi 3 katagori :

1. Human Readable

    yaitu perangkat yang berhubungan dengan manusia sebagai pengguna komputer.

    Cocok untuk berkomunikasi dengan pengguna komputer.

    Contohnya: monitor, keyboard, mouse, printer, joystick, disk drive.

2. Machine readable

    yaitu perangkat yang berhubungan dengan peralatan. Biasanya berupa modul sensor

    dan tranduser untuk monitoring dan kontrol suatu peralatan atausistem.

    cocok untuk berkomunikasi dengan peralatan.

3. Communication

   yatu perangkat yang berhubungan dengan komunikasi jarak jauh.Misalnya: NIC dan

   modem. cocok untuk berkomunikasi dengan perangkat jarak jauh.

Interface ke modul I/O adalah dalam bentuk signal-signal control, status dan data.

Cara Kerja Secara Umum

Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O. Link digunakan untuk pertukaran control, status dan data antara modul I/O dengan perangkat eksternal.

Data berbentuk sekumpulan bit untuk dikirimkan ke modul I/O atau diterima dari modul I/O. Control Signal menentukan fungsi-fungsi yang akan dilakukan perangkat, seperti mengirimkan data ke modul I/O (INPUT atau READ), menerima data dari modul I/O (OUTPUT atau WRITE), report status, atau membentuk fungsi control tertentu ke perangkat. Signal status menandai status perangkat. Misalnya READY/NOT READY untuk menunjukan kesiapan perangkat untuk mengirimkan data.

Control logic berkaitan dengan perangkat yang mengontrol operasi perangkat dalam memberikan respons yang berasal dari modul I/O. Transducer mengubah data dari energi listrik menjadi energi lain selama berlangsungnya output dan dari bentuk energi tertentu menjadi energi listrik selama berlangsungnya input. Umumnya, suatu buffer dikaitkan dengan transducer untuk menampung sementara data yang ditransfer di antara modul I/O dan dunia luar. Ukuran buffer yang umum adalah 8 hingga 16 bit.

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). Perangkat input dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu perangkat input langsung dan perangkat input tidak langsung. Perangkat input langsung yaitu input yang digunakan langsung diproses di CPU, tanpa melalui media lain. Sedangkan perangkat input tidak langsung adalah input yang dimasukkan tidak langsung dip roses di CPU.

Koneksi

Perangkat eksternal dapat dipasang melalui saluran, port, atau colokan tertentu. Pada komputer PC, saluran ini biasanya adalah saluran serial, saluran paralel, saluran USB, dan saluran PCMCIA. Dalam beberapa aplikasi, misalnya untuk menggabungkan dengan telepon seluler, dapat juga digunakan saluran inframerah (IrDA).

Tujuan  Communication Synchronization adalah agar data yang dikirimkan dapat ditafsirkan (dimengerti) oleh penerima dengan tepat dan benar.

Fungsi sinkronisasi:

• Agar penerima mengetahui dengan tepat dan benar apakah sinyal yang diterima merupakan bit dari suatu data (sinkronisasi bit).

• Agar penerima mengetahui dengan tepat bit data (data bit) yang membentuk sebuah karakter (sinkronisasi karakter).

Perangkat-perangkat komunikasi memungkinkan komputer untuk saling bertukar data dengan perangkat jarak jauh, yang mungkin berupa perangkat human-readable, serperti terminal, perangkat mesin readable, atau bahkan komputer lainnya.

·         Port Komputer

Port komputer hardware berfungsi sebagai antarmuka sebuah komputer dengan komputer atau device lain.

·         Port serial

jenis ini mengirim dan menerima data 1 bit pada saat melalui kabel tunggal.

Digunakan antara lain : LCD

·         Port Paralel

Dapat mengirim dan menerima sejumlah bit data pada satu saat melalui satu set kabel.

·         Universal Serial BUS

Pengembangan dari port serial. Sejumlah vendor dari devais standar seperti mouse dan printer telah beralih ke USB. USB lebih memudahkan berkoneksi, plug and play, dirancang tidak bergantung kepada expansion slot, bila dipasang copot, tidak perlu me-reboot komputer.

·         USB hub

Sebuah USB hub selain dapat menampung sejumlah device, juga dapat menampung sejumlah USB hub.

·         PCMCIA

Alat yang digunakan untuk menghubungkan komputer laptop (note book) dengan jaringan kabel , contohnya: 3 com.pcmcia ini sangat berguna sekali bagi pengguna note book agar terhubung dengan jaringan komputer.

·         Hub\Switch

Alat yang digunakan untuk menghubungkan kabel-kabel pada sebuah jaringan komputer. jadi hub ini berfungsi sebagaikonsentrator dari sebuah jaringan selain itu, hub juga berfungsi untuk mengatur arus data yang masuk dan keluar server, bisa di ibaratkan hub ini seperti lampu lalulintas, bila tidak ada lampu lalulintas, dapat dipastikan banyak terjadi kemacetan atau tabrakan, ini pula dapat terjadi pada jaringan. 

Modul Input / Output

Modul adalah satuan standar yg bersama - sama dengan yg lain digunakan secara bersama. Input / Output adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data dari proses ke peranti (begitu pula sebaliknya). Fungsi :Fungsi I/O Pada dasarnya adalah mengimplementasikan algoritma I/O pada level aplikasi.

Hal ini dikarenakan kode aplikasi sangat fleksible, dan bugs aplikasi tidak mudah menyebabkan sebuah sistem crash.Port I/O yang berarti gerbang konektor Input/Output pada komputer, seperti pada keyboard,mouse paralel/serial ataupun USB.Menyediakan koneksi untuk piranti eksternal seperti kamera digital, printer dan scanner.Unit Input/Output (I/O) adalah bagian dari sistem mikroprosesor yang digunakan olehmikroprosesor itu untuk berhubungan dengan dunia luar.

Modul I/O Adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau perangkat input output.Konektor mekanis berisi fungsi logik untuk komunikasi antara bus dan peripheral.Tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus computer.

Modul I/O adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang bertanggung jawab atas pengontrolan sebuah perangkat luar dan juga bertanggung jawab pula dalam pertukaran data antara perangkat luar tersebut dengan memori utama ataupun dengan register – register CPU.Termasuk Antar muka internal dengan komputer (CPU dan memori utama) dan perangkat eksternalnya untuk menjalankan fungsi – fungsi pengontrolan.Modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :

·         Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.

·         Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu.

Input / Output Terprogram

Terdapat tiga buah teknik yang dapat digunakan dalam operasi I/O. Pada I/O terprogram, data saling dipertukarkan antara CPU dengan modul I/O. CPU mengeksekusi program yang memberikan operasi I/O kepada CPU secara langsung, termasuk status perangkat pengindera, pengiriman perintah pembacaan atau penulisan dan pemindahan data. Ketika CPU mengeluarkan perintah ke modul I/O, maka CPU harus menunggu sampai operasi I/O selesai. Apabila CPU lebih cepat dibandingkan modul I/O maka hal ini akan membuang-buang waktu CPU. Dengan menggunakan interrupt driven I/O, CPU mengeluarkan perintah CPU dilanjutkan dengan mengeksekusi instruksi-instruksi lainnya dan diinterupsi oleh modul I/O apabila instruksi-instruksi tersebut telah selesai dilaksanakan. Dengan menggunakan I/O terprogram dan I/O interrupt maka CPU bertanggungjawab atas pengeluaran data dari memori utama untuk keperluan output dan penyimpanan data di dalam memori utama untuk keperluan input. Alternatifnya dikenal sebagai direct memory access (DMA). Dalam mode ini, modul I/O dan main memori saling bertukar data secara langsung tanpa melibatkan CPU.

Perintah-perintah I/O

Untuk mengeksekusi instruksi yang berkaitan dengan I/O, CPU menerbitkan sebuah alamat yang menspesifikasikan modul I/O dan perangkat eksternal tertentu, dan sebuah perintah I/O. terdapat empat jenis perintah I/O yang akan diterima modul I/O ketika modul tersebut dialamati oleh CPU. Perintah-perintah tersebut dapat diklasifikasikan sebagai control, test, read dan write.

Perintah control digunakan untuk mengaktivasi peripheral dan memberitahunya tentang tugas yang harus dilaksanakannya.

Perintah test digunakan untuk menguji bermacam-macam kondisi status yang berkaitan dengan modul I/O dan perangkat peripheralnya.CPU perlu mengetahui bahwa peripheral yang dimaksud berada dalam keadaan aktif dan dapat digunakan. CPU juga perlu mengetahui apakah operasi I/O yang terkini telah selesai dan terjadinya error.

Perintah read mengakibatkan modul I/O akan mendapatkan sebuah butir data dari peripheral dan menaruhnya didalam buffer internal (register). Kemudian CPU akan memperoleh butir data dengan memintanya yang ditaruh modul I/O pada bus data.

Perintah write menyebabkan modul I/O mengambil data (byte atau word) dari bus data dan kemudian mentransmisikan butir data itu ke peripheral.

Instruksi-instruksi I/O

Dengan menggunakan I/O terprogram, terdapat hubungan yang erat antara instruksi I/O yang diambil CPU dari memori dengan perintah I/O yang dikeluarkan CPU ke modul I/O untuk mengeksekusi instruksi. Bentuk instruksi bergantung pada cara pengalamatan perangkat eksternal.

Umumnya, akan banyak terdapat perangkat I/O yang terhubung melalui modul I/O ke system. Setiap perangkat diberi pengenal (identifier) atau alamat yang unik. Pada saat CPU mengeluarkan perintah I/O, perintah akan berisi alamat perangkat yang diinginkan. Jadi setiap modul I/O harus menginterpretasikan saluran alamat untuk menentukan apakah perintah itu ditujukan untuk dirinya atau bukan.

Ketika CPU, memori utama dan I/O menggunakan bus umum secara bersama-sama maka akan dimungkinkan penggunaan dua mode pengalamatan :

• ·         memori yang dipetakan (memori-mapped I/O)
• ·         memori yang terisolasi (isolated memori)

Dengan menggunakan memori-mapped I/O, terdapat ruang alamat tunggal  untuk lokasi memori dan perangkat I/O. Dengan menggunakan memori-mapped I/O, diperlukan saluran baca tunggal dan saluran tulis tunggal pada bus. Alternatifnya, bus dapat dilengkapi dengan saluran pembacaan dan penulisan memori ditambah saluran perintah output. Karena ruang alamat bagi I/O diisolasi dari ruang alamat bagi memori maka teknik ini dikenal sebagai I/O terisolasi.

Bagi sebagian besar jenis CPU, terdapat sejumlah perintah yang berbeda untuk keperluan pembuatan referensi memori. Bila I/O terisolasi digunakan maka hanya akan terdapat sedikit instruksi I/O. Jadi, keuntungan memori-mapped I/O adalah bahwa suatu koleksi besar instruksi ini dapat digunakan, yang mana memungkinkan lebih efisiennya pemrograman. Kerugiannya adalah ruang memori alamat yang berharga akan habis terpakai. Baik memori-mapped I/O maupun I/O terisolasi digunakan secara luas.

Kesimpulan saya: komputer itu harus terdiri input proses dan output apabila komputer tersebut bisa memenuhi syarat.

komputer jika tidak mempunyai alat output maka kemputer tersebut tidak akan ada gunanya, ,karena tidak bisa nampilkan data yang telah di proses oleh CPU.

jika anda akan membeli komputer saya saran kan supaya membeli alat input proses dan output,tidak lupa pasang internet,jika anda akan menggunakannya semaksimal mungkin.

Interrupt-Driven I/O.

Untuk megurangi waktu yang dibutuhkan untuk operasi I/O, CPU atau prosesor dapat menggunakan pendekatan Interrupt driven I/O.

–  CPU atau prosesor mengirimkan perintah ke modul I/O

–  CPU melanjutkan pekerjaannya sementara modul I/O juga menyelesaikan tugasnya.

–  Modul I/O memberi tanda ke CPU jika operasi I/O selesai dikerjakan atau ketika modul I/O memerlukan pelayanan dari CPU, ini disebut interrupt.

–  CPU menanggapi interrupt tersebut, kemudian mengeksekusi bagian program yang disebut Interrupt Service Routine (ISR), setelah itu CPU melanjutkan kembali pekerjaannya yang terhenti akibat interupsi tadi.

CPU mengenali dan merespon interrupt pada setiap akhir siklus eksekusi instruksi. Teknik interupsi ini digunakan untuk mendukung beragam variasi device. Dari mekanisme ini muncul pertanyaan:

·         bagaimana dengan jumlah modul I/O lebih dari satu dan tentu saja jumlah interrupt yang banyak.

·         Bagaimana CPU memastikan, device mana yang menyebabkan interupsi ?

·         Jika lebih dari 1 interupsi terjadi pada saat yang bersamaan, mana yang diproses lebih dulu.

Penentuan asal Interupsi :

Menyediakan lebih dari satu jalur sinyal interupsi. Hanya cocok untuk jumlah interupsi yang sedikit.

Menggunakan 1 jalur interrupt untuk lebih dari 1 device.

»   Harus melakukan polling singkat untuk menentukan device mana yang memerlukan service.

»   Device yang memberikan sinyal interupsi dapat meletakkan ID-nya pada bus, vectored interrupts.

»          Penggunaan bus secara bergantian dan meletakkan daftar alamat ISR pada ruang tertentu di memory (interrupt vector).

DIRECT MEMORY ACCESS (DMA)

Baik Programmed I/O maupun Interrupt Driven I/O, keduanya memerlukan keterlibatan CPU yang terus-menerus dalam operasi I/O. Untuk Interrupt Driven I/O, meskipun CPU tidak harus menunggu modul I/O menyelesaikan tugas, CPU harus tetap terlibat ketika ISR dieksekusi dan transfer data antara memory dengan I/O sedang berlangsung.

Direct Memory Access (DMA) mengambil alih tugas transfer data antara I/O dengan memory, kecuali untuk inisialisasi sebelum operasi I/O dilakukan.

Sejumlah besar data dapat ditransfer antara memory dengan I/O.

CPU melakukan inisialisasi modul DMA.

» Menetapkan jenis operasi, Read atau Write.

» I/O device yang dilibatkan

» Address awal dari blok memory yang akan dilibatkan.

» Jumlah data yang akan ditransfer.

Kemudian CPU melanjutkan tugasnya.

DMA beroperasi dengan cara ‘mencuri’ siklus bus dari CPU.

DMA menggunakan bus saat CPU tidak menggunakannya, sehingga tidak mempengaruhi unjuk kerja CPU.

Mengakses memory untuk mengambil data

Mengirimkannya ke I/O device.

Konfigurasi DMA.

Saluran I/O dan Processor

Evolusi Fungsi I/O

·         CPU mengontrol peripheral secara langsung.

·         Ditambahkannya sebuah pengontrol atau modul I/O CPU menggunakan I/O terprogram tanpa menggunakan interrupt.

·         CPU menggunakan interrupt

Menggunakan DMA

·         Modul I/O ditingkatkan kemampuannya menjadi sebuah prosessor yang memiliki tugasnya sendiri, yang menggunakan instruksi tertentu untuk I/O tertentu.

·         Modul I/O memiliki memori lokalnya sendiri dan merupakan sebuah computer yang memiliki tugasnya sendiri.

Saluran I/O

Pada kebanyakan sistem komputer, CPU tidak dibebani menangani tugas yang berhubungan dengan I/O. Tetapi tanggung jawab untuk kontrol peralatan diserahkan pada prosesor I/O, yang dikenal sebagai saluran I/O (I/O channel).

Saluran I/O itu sendiri merupakan prosesor yang sudah diprogram. Program-program yang di-execute ini disebut channel program. Channel program ini menentukan operasi, yang diperlukan untuk akses peralatan dan mengontrol jalur data (data pathway).

Macam-Macam Saluran

1.  Selector Channel;

Dapat mengatur aliran data antara memori utama dengan sebuah peralatan pada saat tersebut. Karena saluran merupakan processor-processor yang cepat maka saluran selektor biasanya hanya menggunakan peralatan I/O dengan kecepatan tinggi, seperti disk. Penggunaan peralatan dengan kecepatan rendah, misal card reader.

2.  Multiplexor Channel;

Dapat mengatur aliran data antara memori utama dengan beberapa peralatan. Saluran Multiplexor lebih efektif bila menggunakan peralatan dengan kecepatan rendah, dibandingkan dengan selector channel. Dengan saluran multiplexor, beberapa peralatan dapat diaktifkan secara serentak, tetapi saluran harus melengkapi saluran program untuk satu peralatan sebelum memulai dengan saluran program lain.

3. Block Multiplexor Channel;

Mengatur aliran data ke berbagai peralatan. Block Multiplexor Channel dapat mengeksekusi satu instruksi dari saluran program untuk satu peralatan, kemudian dapat mengalihkan instruksi-instruksi dari saluran program itu ke peralatan yang lain.

Macam-macam Device

1.  Dedicated Device;

Digunakan untuk pengaksesan oleh satu orang pada setiap saat.

Contoh : Terminal.

2.  Shared Device;

Digunakan untuk pengaksesan oleh banyak pemakai secara bersamaan.

Contoh : Disk.

Aktifitas I/O untuk shared device adalah sangat kompleks dibanding aktifitas I/O pada dedicated device. Dua fungsi yang sangat penting dari shared device adalah alokasi tempat dan pemberian akses yang tepat.

Aktifitas Saluran

Tujuan dari saluran I/O adalah sebagai perantara antara CPU-main memory dengan unit pengontrol penyimpan. CPU berkomunikasi dengan saluran melalui beberapa perintah yang sederhana.

Beberapa saluran akan memberi perintah :

–  Test I/O, untuk menentukan apakah jalur (pathway) yang menuju peralatan sedang sibuk.

–  Start I/O, pada peralatan tertentu.

– Halt I/O, pada peralatan tertentu.

Saluran biasanya berkomunikasi dengan CPU melalui cara interupsi. Interupsi akan terjadi, jika keadaan error terdeteksi, misalnya instruksi CPU yang salah atau jika aktifitas I/O telah diakhiri.

Jika interupsi terjadi, kontrol akan bercabang melalui rutin pengendali interupsi (interrupt-handler routine), dimana kontrol akan menentukan penyebab dari interupsi, melakukan kegiatan yang tepat, kemudian mengembalikan kontrol pada pemanggil (caller).

Peralatan Masukan dan Keluaran

Media antarmuka (port): Serial, Paralel, dan Modifikasinya

⦁ Peralatan masukkan dan keluaran

   * Media antarmuka (port):

1.      Serial port : berfungsi untuk menyambungkan sebuah komputer keperangkat peripheral seperti modem atau printer. Cara kerjanya untuk mengirimkan satu bit dalam satu waktu

2.      Pararel port : adalah sebuah standar tipe sebuah knektor DB-25 female. Pararel port dapat mengirimkan 8 bit data pada satu waktu

3.      Modifikasi : modifikasi port untuk menjadi kabel charge tab

* Peralatan Input (masukkan)

            Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk masukkan data atau

Pindah ke dalam komputer yang berupa signal atau maintance input. Alat input langsung       yaitu yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses, sedangkan alat input tidak langsug melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses, contoh:

Alat input langsung: keyboard, mouse, scanner, sensor, dan voice recognizer

Alat input tidak langsung: key-punch, key-to-tape, dan key-to-disk

  *Peralatan Output (keluaran)

            Adalah perangkat keras komputer berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil

        Pengolahan data

        Alat Output: printer, plotter, microfon

   *Peralatan Input-Output: monitor (analog&digital)

Arithmetic Logic Unit

1.      ALU ( Arithmetic Logic Unit )

Disini saya memiliki beberapa penjelasan tentang ALU atau Arithmetic Logic Unit, penjelasannya sebagai berikut :

ALU 

Singkatan dari Arithmetic And Logic Unit ( dalam bahasa indonesia : unit aritmatika dan logika ). ALU merupakan salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:

a. sama dengan (=)

b. tidak sama dengan (≠)

c. kurang dari (<)

d. kurang atau sama dengan dari (<=)

e. lebih besar dari (>)

f. lebih besar atau sama dengan dari (>=)

2.      Arithmetic Logic Unix

 merupakan bagian pengolah bilangan dari sebuah komputer. Di dalam operasi aritmetika ini sendiri terdiri dari berbagai macam operasi diantaranya adalah operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Mendesain ALU juga memiliki cara yang hampir sama dengan mendesain enkoder, dekoder, multiplexer, dan demultiplexer ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Operasi arithmatic dan logic terbagi dalam 4 kelas, yaitu decimal arthmatic, fixed point arithmatic, floating point arithmatic, dan logic operation.

Arithmetic Logical Unit merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini adalah merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang kenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut.

ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate, dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah “add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan. Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut dengan instruction set. 

Fungsi Arithmetic Logic Unix

1.      Melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika

2.      Melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation).

3.      Melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program

4.      Membantu Control Unit saat melakukan perhitungan aritmatika (ADD, SUB) dan logika (AND, OR, XOR, SHL, SHR)

3.      Arithmatic Logical Unit (ALU)

Komponen dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi perhitungan aritmatika dan logika ( Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.

                        Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori. Processor terdiri dari  4 elemen yang melakukan sistem operasi terhadap data, 4 elemen itu adalah instruksi, petunjuk instruksi, beberapa register dan ALU (Arithmetic Logic Unit). Adalah sebuah petunjuk instruksi akan memberi tahu processor dimana instruksi dari sebuah aplikasi diletakkan di memori.

Integer Representation

            Semua bilangan dapat direprensentasikan dengan hanya menggunakan bilangan 0 dan 1. Untuk keperluan penyimpanan dan pengolahan komputer, kita tidak perlu menggunakan tanda minus dan titik, hanya bilangan biner yang dapat merepresentasikan bilangan.

·         Representasi Nilai Tanda

·         Penggunaan unsigned integer tidak cukup untuk merepresentasikan bilangan integer negatif dan juga bilangan positif integer, karena itu terdapat beberapa konvensi lainnya meliputi perlakuan terhadap bit yang paling berarti (paling kiri) di dalam word sebagai bit tanda.

·         Apabila bit paling kiri sama dengan nol maka suatu bilangan adalah positif. Sedangkan bit paling kiri sama dengan 1, maka bilangan bernilai negatif

Misalnya :

+18 = 00010010

-18 = 10010010 (sign magnitude/nilai-tanda)

·         Kekurangan Representasi Nilai Tanda

Penambahan dan pengurangan memerlukan pertimbangan baik tanda bilangan maupun nilai relatifnya agar dapat berjalan pada operasi yang diperlukan

Terdapat dua representasi bilangan 0 :
+010 = 00000000
-010 = 10000000 (sign-magnitude)
Hal ini tidak sesuai untuk digunakan, karena akan menyulitkan pemeriksaan bilangan 0.

Dalam penjelasan lain integer representation dijelaskan sebagai berikut :

Representasi Integer

Untuk keperluan pengolahan dan penyimpanan komputer tidak perlu menggunakan tanda minus dan titik. Hanya bilangan biner (0 dan 1) yang dapat mempresentasikan bilangan. Jika hanya terbatas pada integer nonnegatif, maka representasinya akan lebih mudah.

·         Representasi magnituda tanda (sign-magnitude)

Terdapat beberapa konvensi alternatif yang digunakan untuk mempresentasikan bilangan integer negatif seperti halnya bilangan integer positif, semua konvensi tersebut meliputi perlakuan bit yang paling signifikan (paling kiri) di dalam word sebagai bit tanda.

Jika bit tanda adalah 0 maka bilangan tersebut adalah positif, jika bit tanda adalah 1, maka bilangan tersebut adalah negatif. Bentuk representasi yang paling sederhana yang memakai bit tanda adalah representasi magnituda tanda.

Terdapat beberapa kelemahan pada representasi magnituda tanda. Salah satunya adalah bahwa penambahan dan pengurangan memerlukan pertimbangan baik tanda bilangan maupun nilai relatifnya untuk menyelesaikan operasi yang diperlukan. Kelemahan yang lainnya adalah bahwa terdapat dua representasi bilangan 0.

Karena kelemahan ini representasi magnituda tanda jarang digunakan di dalam inplementasi bagian bilangan integer ALU.

·         Representasi komplemen 2

Menggunakan bit yang paling signifikan sebagai bit tanda yang memudahkannya untuk mengetahui apakan suatu integer bernilai positif atau negatif. Representasi ini berbeda dengan penggunaan representasi magnituda tanda dalam cara dengan bit-bit lainnya diinterpretasikan. Berdasarkan pada [DATT93] yang menyatakan bahwa representasi komplemen dua adalah terbaik untuk dipahami oleh pendefinisiannya dalam kaitannya dengan penjumlahan bit-bit berbobot. Keuntungannya adalah bahwa representasi itu tidak meninggalkan keraguan apa pun di mana aturan operasi aritmatika di dalam dua notasi komplemen tidak dapat bekerja untuk beberapa kasus khusus.

·         Konversi antara panjang bit yang berlainan

Pada notasi magnituida tanda, hal ini mudah terpenuhi; Sedehananya cukup memindahkan bit tanda keposisi paling kiri yang baru dan mengisi sisanya dengan nol.

·         Reresentasi titik tetap

            Representasi yang telah dibahas dalam bagian ini kadang-kadang dikenal sebagai titik tetap. Hal ini karena titik radiksnya (titik biner) tetap dan diasumsikan akan berada disebelah kanan dari digit yang paling kanan.

Integer Arithmetic

1.      Bilangan bulat terdiri dari
– bilangan asli : 1, 2, 3, …
– bilangan nol : 0
– bilangan negatif : …, -3, -2, -1
Bilangan Bulat dinotasikan dengan : B = {…, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, …}
Bilangan lain yang berada dalam bilangan bulat, di antaranya adalah bilangan:
a. Cacah : C = {0, 1, 2, 3, 4, …}
b. Ganjil : J = {1, 3, 5, 7, …}
c. Genap : G = {2, 4, 6, 8, …}
d. Cacah Kuadrat : K = {0, 1, 4, 9, …}
e. Prima : {2, 3, 5, 7, 11, …}

2.      Membandingkan Bilangan Bulat
Dengan memperhatikan tempat pada garis bilangan, dapat kita nyatakan (dalam contoh) bahwa :
a. 7 > 4, karena 7 terletak di sebelah kanan 4,
b. (-5) < 2, karena (-5) terletak di sebelah kiri 2, dan lain sebagainya.

3.      Penjumlahan dan Sifatnya
Salah satu Rumus penting :

Contoh : 7 + (-10) = 7 – 10 = -3Sifat-sifatnya :

a. Komutatif :

A + B = B+A

b. Asosiatif :

(A+B)C=A+(B+C)
c. Tertutup :

d. Memiliki identitas :

e. Invers penjumlahan :

4.      Pengurangan
Pengurangan merupakan lawan (invers) dari penjumlahan.

      Rumus :

Contoh : 8 – (-2) = 8 + 2 = 10

5.      Perkalian dan Sifatnya
contoh :
3 x (-2) = (-2) + (-2) + (-2)

Sifat-sifat :

6.      Pembagian
Pembagian adalah kebalikan (invers) dari perkalian.
Rumus :

7.      Perpangkatan dan Sifat

8.      Akar Pangkat Dua dan Akar Pangkat Tiga

4.   Floating Point Representation.

Disini saya memiliki beberapa penjelasan tentang Floating Point Representation, penjelasannya sebagai berikut :

1.      Floating-point atau bilangan titik mengambang, adalah sebuah format bilangan yang dapat digunakan untuk merepresentasikan sebuah nilai yang sangat besar atau sangat kecil. Bilangan ini direpresentasikan menjadi dua bagian, yakni bagian mantisa dan bagian eksponen (E). Bagian mantisa menentukan digit dalam angka tersebut, sementara eksponen menentukan nilai berapa besar pangkat pada bagian mantisa tersebut (pada posisi titik desimal). Sebagai contoh, bilangan 314600000 dan bilangan 0.0000451 dapat direpresentasikan dalam bentuk bilangan floating point: 3146E5 dan 451E-7 (artinya 3146 * 10 pangkat 5, dan 451 * 10 pangkat -7).

Kebanyakan CPU atau mikroprosesor sederhana tidak mendukung secara langsung operasi terhadap bilangan floating-point ini, karena aslinya mikroprosesor ini hanya memilikiunit aritmatika dan logika, serta unit kontrol yang beroperasi berdasarkan pada bilangan bulat (integer) saja.

Perhitungan atau kalkulasi terhadap nilai floating point pada jenis mikroprosesor sederhana dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga operasinya sangat lambat. Untuk itulah, sebuah prosesor tambahan dibutuhkan untuk melakukan operasi terhadap jenis bilangan ini, yang disebut dengan unit titik mengembang.

Dalam bahasa pemrograman, khususnya keluarga bahasa pemrograman C, bilangan titik mengambang direpresentasikan dengan tipe data float.

FLOATING-POINT REPRESENTASI

·         Menyatakan suatu bilangan yang sangat besar/sangat kecil dengan menggeser titik desimal secara dinamis ke tempat yang sesuai dan menggunakan eksponen 10 untuk menjaga titik desimal itu.

·         Sehingga range bilangan yang sangat besar dan sangat kecil untuk direpresentasikan hanya dengan beberapa digit saja.

·         Dinyatakan dengan notasi ? a = (m,e) , dimana :
a= m x re r = radiks
m = mantissa
e = eksponen

·         Contoh : Tunjukkan bilangan-bilangan berikut ini dalam notasi floating point.
a. (45.382)10? 0.45382 x 102 = (0.45382,2)
b. (-21,35)8 ? -2135,0 x 8-2 = (-2135.0,-2)

Floating Point Arithmetic

Floating Point Arithmetic adalah Sistem penempatan titik desimal dengan cara membagi word menjadi dua bagian. Satu bagian berisi angka pecahan, sebagian lainnya merupakan eksponen dari sepuluh. Posisi efektif dari titik desimal akan berubah ketika eksponennya diubah. Sistem ini digunakan untuk menyatakan hasil perhitungan yang sangat besar atau sangat kecil.

Dalam penjelasan lain dijelaskan sebagai berikut :

Bilangan yang mempunyai nilai pecahan (misalnya 3.2575) dapat direpresentasikan dengan dua format bilangan: fixed-point dan floating-point.

Bilangan pecahan fixed-point mempunyai jangkauan yang dibatasi oleh jumlah digit signifikan yang digunakan untuk merepresentasikan bilangan tersebut. Misalnya bilangan pecahan desimal sepuluh digit. Bilangan tersebut dinyatakan dengan fixed-point, yaitu satu digit untuk tanda, empat digit untuk angka utuh dan lima digit untuk angka pecahan. Jangkauan bilangan tersebut adalah 0 sampai 9999 untuk angka utuh dan 0.00001 sampai 0.99999 untuk angka pecahan, sehingga nilai bilangan yang mungkin adalah -9999.99999 sampai +9999.99999 dengan presisi 0.00001. Contoh bilangan tersebut yang valid adalah -9.00102 dan 100.99998. Bilangan ±10000 tidak bisa dinyatakan dengan sistem bilangan sepuluh digit ini. Sedangkan bilangan 0.000005 tidak memenuhi derajat presisi yang diinginkan, walaupun berada dalam jangkauan bilangan. Bilangan tersebut akan dibulatkan ke 0.00000 atau 0.00001, yang berarti ada selisih sebesar ±0.000005 dari nilai yang diinginkan.

Dalam aplikasi saintifik, mungkin akan terdapat bilangan yang sangat besar atau sangat kecil. Bilangan tersebut harus dapat direpresentasikan dengan tepat (presisi), yaitu menggunakan floating-point. Bilangan floating-point direpresentasikan dengan mantissa yang berisi digit signifikan dan eksponen dari radix R

Format: mantisa × Reksponen

Represensasi bilangan floating-point seringkali dinormalisasi terhadap radixnya, misalnya 1, 5 × 1044atau 1, 253 × 10 − 36

Format bilangan floating-point biner telah distandarkan oleh IEEE 754-2008 (atau ISO/IEC/IEEE 60559:2011), yaitu meliputi format 16-bit (half), 32-bit (single-precision), 64-bit (double-precision), 80-bit (double-extended) dan 128-bit (quad-precision).

Kesimpulan

1.      ALU ( Arithmetic Logic Unit ) adalah komponen dari CPU yang sangat penting. ALU berfungsi untuk melakukan operasi perhitungan aritmatika dan logika. Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi dan data yang diolah. Contoh operasi aritmatika adalah penjumlahan dan pengurangan, sedangkan untuk operasi logika adalah AND dan OR. Dalam Operasi ALU terdapat 4 kelas, yaitu decimal arithmetic, fixed point arithmetic, floating point arithmetic dan logic operation.

2.      Integer Representation adalah semua bilangan atau angka yang hanya dapat diterjemahkan dengan bilang 0 dan 1 atau hanya dapat diterjemahkan oleh bilangan biner.

3.      Integer arithmetic adalah operasi aritmatika yang menggunakan bilangan bulat seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian sesuai intruksi program yang diterjemahkan dalam bilangan biner.

4.      Integer Representation adalah suatu bentuk bilangan bulat yang digunakan untuk menterjemahkan sebuah nilai yang sangat besar atau sangat kecil. integer representation diterjemahkan menjadi 2 bagian, yaitu bagina mantisa ( posisi titik desimal ) dan bagian eksponen. Bagian mantisa berfungsi untuk menentukan digit dalam angka tersebut. Sementara eksponen berfungsi untuk menentukan nilai berapa besar pangkat pada bagian mantisa tersebut.

5.      Floating Point Arithmetic adalah Sistem penempatan titik desimal dengan cara membagi beberapa bilangan menjadi dua bagian. Satu bagian berisi angka pecahan, sebagian lainnya merupakan eksponen.

OPERASI UNIT KENDALI

1. Operasi Mikro
Unit kendali logika ( Control Logic Unit ) bertugas untuk mengatur seluruh aktifitas perangkat keras di dalam komputer.
CLU bertugas untuk :
1. Memfetch suatu instruksi dari memori
2. Memberi kode pada instruksi untuk menentukan operasi mana yang akan dilaksanakan
3. Menentukan sumber dan tujuan data di dalam perpindahan data
4. Mengeksekusi operasi yang dilakukan

Setelah menginterpretasi kode biner suatu instruksi, CLU menghasilkan serangkaian perintah kendali, yang disebut sebagai instruksi mikro (microinstruction ) atau operasi mikro. 

                Instruksi mikro merupakan operasi primitif tingkat rendah yang bertindak secara langsung pada sirkuit logika suatu komputer dan mengatur fungsi-fungsi sebagai berikut :
1. Membuka/menutup suatu gerbang ( gate ) dari sebuah register ke sebuah bus
2. Mentransfer data sepanjang bus
3. Memberi inisial sinyal-sinyal kendali seperti READ, WRITE, SHIFT, CLEAR dan SET
4. Mengirimkan sinyal-sinyal waktu
5. Menunggu sejumlah periode waktu tertentu
6. Menguji bit-bit tertentu dalam sebuah register

Kendali Prosesor

•       Saat data atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage), apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register).

•           Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. 

Kendali Microprogrammed

•                 Instruksi di-fetch kedalam IR dan pengendali mikro menjalankan program mikro yang bersesuaian. Address awal program mikro di-load kedalam CAR(Control Address Register) kemudian memori control mentransfer instruksi mikro pertama ke dalam CBR(Control Buffer Register). 

•       Komponen-Komponen Pokok  Control Unit Microprogrammed

1. Instruction Register

    Menyimpan instruksi register mesin yang dijalankan.

2. Control Store berisi microprogrammed

ü      Untuk semua instruksi mesin.

ü      Untuk startup mesin.

ü      Untuk memprosesan interupt

3. Address Computing Circuiting

    Menentukan alamat Control Store dari mikroinstruksi berikutnya yang akan dijalankan.

4. Microprogrammed Counter

    Menyimpan alamat dari mikroinstruksi berikutnya.

5. Microinstruction Buffer

    Menyimpan mikroinstruksi tersebut selama dieksekusi.

6. Microinstruction Decoder

 Menghasilkan dan mengeluarkan mikroorder yang didasarkan pada mikroinstruksi dan  opcode instruksi yang akan dijalankan

 Peralatan pendukung microprogrammmed control adalah :
1. Assembler Mikro
2. Formatter
3. Sistem Pengembangan
4. Simulator Perangkat Keras

 SET INSTRUKSI

Pengertian set intruksi

Set instruksi (instruction set) adalah sekumpulan lengkap instruksi yang dapat di mengerti oleh sebuah CPU, set instruksi sering juga disebut sebagai bahasa mesin (machine code), karna aslinya juga berbentuk biner kemudian dimengerti sebagai bahasa assembly, untuk konsumsi manusia (programmer), biasanya digunakan representasi yang lebih mudah dimengerti oleh manusia.

Karakteristik instruksi mesin

                                Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, Karakteristik adalah ciri-ciri khusus atau mempunyai sifat khas sesuai dengan perwatakan tertentu. Instruksi adalah perintah atau arahan (untuk melakukan suatu pekerjaan atau melaksanakan suatu tugas). Mesin adalah perkakas untuk menggerakkan, atau membuat sesuatu yang dijalankan dengan roda-roda dan digerakkan oleh tenaga manusia atau motor penggerak yang menggunakan bahan bakar minyak atau tenaga alam.

Dalam pengertian lain karakteristik intruksi mesin dapat diartikan sebagai berikut :

1.      Instruksi mesin (machine instruction) yang dieksekusi membentuk suatu operasi dan berbagai macam    fungsi CPU.

2.      Kumpulan fungsi yang dapat dieksekusi CPU disebut set instruksi (instruction set) CPU.

3.      Mempelajari karakteristik instruksi mesin, meliputi:

•        Elemen-elemen instruksi mesin.

•        Representasi instruksinya.

•        Jenis-jenis instruksi.

•        Penggunaan alamat.

•        Rancangan set instruksi.

Tipe- tipe Operand

Operand adalah sebuah objek yang ada pada operasi matematika yang dapat digunakan untuk melakukan operasi. Operand atau operator dalam bahasa C berbentuk simbol bukan berbentuk keyword atau kata yang biasa ada di bahasa pemrograman lain. Simbol yang digunakan bukan karakter yang ada dalam abjad tapi ada pada keyboard kita seperti =,,* dan sebagainya.

Addresses (akan dibahas pada addressing modes)

Numbers :

•            Integer or fixed point

•            Floating point

•            Decimal (BCD)

Characters :

•            ASCII

•            EBCDIC

Logical Data : Bila data berbentuk binary: 0 dan 1

Tipe-tipe Operasi

1.       TRANSFER DATA

2.       ARHITMETC

3.       LOGICAL

4.       CONVERSI

5.       INPUT / OUTPUT

6.       TRANSFER CONTROL

7.       CONTROL SYSTEM

Pengalamatan

Metode pengalamatan adalah bagaimana cara menunjuk dan  mengalamati suatu lokasi memori pada  sebuah alamat di mana operand akan diambil. Mode pengalamatan diterapkan pada set instruksi, pengalamatan memberikan fleksibilitas khusus yang sangat penting. Mode pengalamatan ini meliputi direct addressing, indirect addressing, dan immediate addressing.

Direct Addresing

Dalam mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan dibaca data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam RAM internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada mode immediate karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang mungkin variabel.

Indirect Addresing

Mode pengalamatan indirect addressing sangat berguna karena dapat memberikan fleksibilitas tinggi dalam mengalamati suatu harga menggunakan mode ini untuk mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang memiliki 256 byte spasi RAM internal.

Immediate Addresing

Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam memori.

Pengenalan pada Register Addressing

Register adalah merupakan sebagian memori dari mikro prosessor yang dapat diakses dengan kecepatan tinggi. Metode pengalamatan register ini  mirip dengan mode pengalamatan langsung. Perbedaannya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama

Register Indirect Addressing

Metode pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung  Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register. Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register.

Pengenalan Displacement Addressing dan Stack Addresing

Displacement Addressing adalah menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung. Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit.

Ada tiga model displacement :

1. Relative addressing
2.  Base register addressing
3.  Indexing

FORMAT INSTRUKSI

Suatu instruksi terdiri dari beberapa field yang sesuai dengan elemen dalam instruksi tersebut. Layout dari suatu instruksi sering disebut sebagai Format Instruksi (Instruction Format).

1.  JENIS-JENIS OPERAND

2.  JENIS INSTRUKSI

3.  TRANSFER DATA

Format instruksi (biner):

Missal instruksi dengan 2 alamat operand : ADD A,B A dan B adalah suatu alamat register.

Beberapa simbolik instruksi:

·         ADD               : Add (jumlahkan)

·         SUB                : Subtract (Kurangkan)

·         MPY/MUL     : Multiply (Kalikan)

·         DIV                 : Divide (Bagi)

·         LOAD             : Load data dari register/memory

·         STOR              : Simpan data ke register/memory

·         MOVE             : pindahkan data dari satu tempat ke tempat lain

·         SHR                : shift kanan data

·         SHL                : shift kiri data .dan lain-lain

Cakupan jenis instruksi:

•       Data processing             : Aritmetik (ADD, SUB, dsb); Logic (AND, OR,                                            NOT,    SHR, dsb);     konversidata

•       Data storage (memory)  : Transfer data (STOR, LOAD, MOVE, dsb)

•       Data movement             : Input dan Output ke modul I/O

•       Program flow control    : JUMP, HALT, dsb.

Bentuk instruksi:

Format instruksi 3 alamat

Mempunyai bentuk umum seperti : [OPCODE][AH],[AO1],[AO2]. Terdiri dari satu alamt hasil, dan dua alamat operand, misal SUB Y,A,B Yang mempunyai arti dalam bentuk algoritmik : Y := A – B dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi reg a dengan isi reg B, kemudian simpan hasilnya di reg Y. bentuk bentuk pada format ini tidak umum digunakan di dalam computer, tetapi tidak dimungkinkan ada pengunaanya, dalam peongoprasianya banyak register sekaligus dan program lebih pendek.

Contoh:
A, B, C, D, E, T, Y adalah register
Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)
SUB Y, A, B              Y := A – B
MPY T, D, E               T := D × E
ADD T, T, C               T := T + C
DIV Y, Y, T               Y:= Y / T
Memerlukan 4 operasi

Bentuk instruksi:

•       Format instruksi 1 alamat

•       Mempunyai bentuk umum : [OPCODE][AO]. Terdiri dari satu alamat operand, hasil disimpan di accumulator, missal : SUB B yang mempunyai arti dalam algoritmik : AC:= AC – B dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi Acc dengan isi reg B, kemudian simpan hasillnya di reg Acc. bentuk bentuk format ini masih digunakan di computer jaman dahulu, untuk mengoprasikan di perlukan satu  register, tapi panjang program semakin bertambah.

•       Contoh :
A, B, C, D, E, Y adalah register
Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)
LOAD D                     AC := D
MPY E                        AC := AC × E
ADD C                       AC := AC + C
STOR Y                      Y := AC
LOAD A                     AC := A
SUB B                        AC := AC – B
DIV Y                          AC := AC / Y
STOR Y                      Y := AC
Memerlukan 8 operasi

Bentuk instruksi:

•       Format instruksi 0 alamat
Mempunyai bentuk umum : [OPCODE]. Terdiri dari semua alamat operand implicit, disimpan dalam bentuk stack. Operasi yang biasanya membutuhkan 2 operand, akan mengambil isi stack paling atas dan dibawahnya missal : SUB yang mempunyai arti dalam algoritmik : S[top]:=S[top-1]-S[top] dan arti dalam bentuk penjelasan : kurangkan isi stack no2 dari atas dengan isi stack paling atas, kemudian simpan hasilnya di stack paling atas, untuk mengoprasikan ada beberapa instruksi khusus stack PUSH dan POP.

•       Contoh :
A, B, C, D, E, Y adalah register
Program: Y = (A – B) / ( C + D × E)
PUSH A                      S[top] := A
PUSH B                      S[top] := B
SUB                            S[top] := A – B
PUSH C                      S[top] := C
PUSH D                      S[top] := D
PUSH E                      S[top] := E
MPY                           S[top] := D × E
ADD                           S[top] := C + S[top]
DIV                             S[top] := (A – B) /S[top]
POP Y                         Out := S[top]
Memerlukan 10 operasi

 

SISTEM PERANGKAT LUNAK

DEFINISI

•       Perangkat lunak sistem adalah suatu istilah generik yang merujuk pada jenis perangkat lunak komputer yang mengatur dan mengontrol perangkat keras sehingga perangkat lunak aplikasi dapat melakukan tugasnya. Ia merupakan bagian esensial dari sistem komputer. Sistem operasi adalah suatu contoh yang jelas, sedangkan OpenGL atau pustaka basis data adalah contoh lainnya. Perangkat lunak jenis ini dibedakan dengan perangkat lunak aplikasi, yang merupakan program yang membantu pengguna melakukan tugas spesifik dan produktif, seperti pengolahan kata atau manipulasi gambar.

SISTEM OPERASI

       I.            User interface (CLI & GUI)

CLI (Command Line Interface), adalah antarmuka pada sistem operasi atau komputer yang menggunakan menu baris perintah atau text atau ketikkan dari keyboard untuk berinteraksi denga sistem operasi atau komputer tersebut. Contoh dibawah adalah sistem operasi yang menggunakan CLI adalah Ubuntu Server dan Windows Server 2008.

GUI (Graphical User Interface), adalah antarmuka pada sistem operasi atau komputer yang menggunakan menu grafis agar mempermudah para pengguna-nya untuk berinteraksi dengan komputer atau sistem operasi.

           

II. Manajemen Aplikasi (Running program, instalasi)

                  RUN pada sistem operasi windows berfungsi untuk mencari atau membuka suatu sistem yang berada pada windows, baik itu berupa program, aplikasi, file, folder, dll dengan sangat cepat.

Beberapa perintah pada Run:

1. “Regedit”= Berfungsi untuk membuka registryeditor yang berfungsi untuk melihat, membuat atau memodifikasi registry di dalam Windows

2. “msconfig”= Berfungsi untuk membuka jendela System Configuration yang berfungsi untuk configurasi windows saat booting sampai login dan siap pakai.
3. “cmd”= Berfungsi untuk membuka Command Promt , Command Prompt adalah sebuah perintah dos yang terdapat pada OS windows yang dapat memudahkan user dalam menjelajahi windows baik secara online maupun offline

b. Instalasi

      INSTALL SOFTWARE APLIKASI

        Software aplikasi banyak macamnya, ini tergantung dari kebutuhan dan keinginan. Contohnya software yang banyak digunakan seperti Microsoft Office, Corel Draw, Adobe Photoshop, Auto Cad, dan SPSS.

Install software aplikasi Microsoft Office XP

1.  Masukkan CD driver Ms Office XP

2.    Buka Windows Explorer, klik pada drive CD/DVD, misal pada Drive F, lalu klik Setup (File Setup)

3.    Pada tampilan Microsoft Office XP Setup, isilah user name, initials dan organitation. Pada Product Key, isikan CD Key Ms Office XP (CD key ini biasanya dapat dilihat pada cover atau sampul CD), selanjutnya klik Next>

4.    Pada “End User License Agreement” beri centang / klik pada I Accept the terms in the License Agreement”, lalu klik Next>

5.    Pada “Choose the type of instalation ou need” terdapat pilihan default yaitu “Install Now” atau Anda dapat memilih “Complet”atau “Custom”pada “or choose and install type:” untuk install now berarti Anda akan menginstall semua komponen yaitu Ms Word, Mw Excel, Power Point, Outlook, Acces, dan Front Page. Jika memilih “Custom” berarti Anda bisa menentukan komponen yang ingin diinstall, misal hanya ingin menginstall Ms Word dan Ms Excel saja.Untuk itu pilihlah “Custom”, lalu klik Next.

6.    Proses Install berlangsung sampai beberapa waktu (sekitar 5-10 menit) setelah selesai klik “OK”

III. File Management dan Hardware

a.  Manajemen file

      File system atau manajemen file adalah metode dan struktur data yang digunakan sistem operasi untuk mengatur dan mengorganisir file pada disk atau partisi. File system juga dapat diartikan sebagai partisi atau disk yang digunakan untuk menyimpan file-file dalam cara tertentu. Cara memberi suatu file system ke dalam disk atau partisi dengan cara melakukan Format.

1.     Sasaran-Sasaran Sistem File

–                  Memenuhi kebutuhan manajemen data bagi pemakai.

–                      Menjamin data pada file adalah valid.

–                      Optimasi kinerja.

–                      Menyediakan dukungan masukan/keluaran beragam  tipe perangkat penyimpanan.

–                      Meminimalkan atau mengeliminasi potensi kehilangan atau perusahaan data.

–                      Menyediakan sekumpulan rutin interface masukan/keluaran.

–                      Menyediakan dukungan masukan/keluaran banyak pemakai di sistem multiuser.

C. Hardware

•       Hardware adalah satu komponen dari sebuah komputer yang sifat alat nya bisa dilihat dan diraba secara langsung atau yang berbentuk nyata, yang berfungsi untuk mendukung proses komputerisasi.

•       Secara fisik, Komputer terdiri dari beberapa komponen yang merupakan suatu sistem.

•       Sistem adalah komponen-komponen yang saling bekerja sama membentuk suatu kesatuan. Apabila salah satu komponen tidak berfungsi, akan mengakibatkan tidak berfungsinya proses-proses yang ada komputer dengan baik. Komponen komputer ini termasuk dalam kategori elemen perangkat keras (hardware).

D.  Keamanan                                                                                                                           

      Keamanan pada system operasi merupakan kebutuhan yang sangat utama dan penting, bayangkan jika sebuah system operasi tidak dilengkapi dengan keamanan yang mumpuni, maka sistem operasi (OS) yang ada pada computer tersebut akan selalu mendapat serangan dari virus, spam, worm, dan lain-lain.

Keamanan sistem terbagi menjadi 3, yaitu:

•       Keamanan eksternal

•       Keamanan interface pemakai

•       Keamanan internal

Pada keamanan, terdapat 2 masalah penting, yaitu:

q  Kehilangan data, dapat disebabkan oleh:

–      Bencana: kebakaran, banjir, gempa bumi, perang, kerusuhan, dll.

–      Kesalahan perangkat keras: tidak berfungsinya pemroses, disk/tape tidak terbaca, kesalahan program.

–      Kesalahan manusia: kesalahan memasukkan data, eksekusi program yang salah.

STRUKTUR & FUNGSI CPU

PENGERTIAN

                  Central Processing Unit(CPU) adalah bagian utama dari komputer karena processor berfungsi untuk mengatur semua aktifitas yang ada pada komputer. CPU terdiri dari dua bagian utama yaitu unit kendali (control unit) dan unit aritmatika dan logika (ALU).

Organisasi Processor 

Organisasi Processor terdiri dari : 

•       ALU (Arithmatic and Logical Unit) : untuk  melakukan komputasi atau pengolahan data aktual

•       CU(Control Unit) : untuk mengontrol  perpindahan data dan instruksi ke / dariCPU dan  juga mengontrol operasi ALU.

•       Register: memory internal CPU

 Hal-hal yang dilakukan CPU :

1. Fetch Instruction(Mengambil instruksi) :CPU membaca instruksi dari memory
2. Interpret Instruction(Menterjemahkan instruksi) : CPU menterjemahkan instruksi untuk menentukan aksi yang  diperlukan.
3. Fetch Data (Mengambil data) : eksekusi instruksi mungkin memerlukan pembacaan data dari memory atau dari modul I/O
4. Process Data (Mengolah data) : eksekusi instruksi memerlukan operasi aritmatik atau logika.
5. Write data (Menulis data) :Hasil eksekusi mungkin memerlukan penulisan data ke memory atau ke modul I/O

Organisasi Register

User Visible register : register yang isinya dapat diketahui oleh pemrogram, register ini juga dapat meminimalkan referensi ke main memory

Control and Status register : register yang digunakan olehCU, kontrol operasiCPU dan oleh sistem operasi untuk kontrol eksekusi program.

Perhatikan tidak ada pemisahan bersih dari register ke dalam dua kategori . Pada beberapa mesin program counter adalah pengguna terlihat saat pada orang lain itu tidak.

User Visible Registers

•       Terlihat Pengguna register dapat dikategorikan ke dalam kategori berikut …

•       General Purpose (Tujuan Umum)

•       Data (data)

•       Address (alamat)

•       Condition codes (Kode kondisi)

 

Control & Status Registers

 

•       Ada berbagai register prosesor yang digunakan untuk mengendalikan operasi prosesor – sebagian besar tidak terlihat oleh pengguna tetapi beberapa dapat terlihat oleh instruksi mesin dieksekusi dalam kontrol atau mode sistem operasi .

•       Empat register sangat penting untuk eksekusi instruksi

•       Program counter (PC) – alamat instruksi yang akan diambil

•       Instruction register (IR) – instruksi yang terakhir diambil

•       Memory address register (MAR) – alamat lokasi dalam memori

•       Memory buffer register (MBR) – kata data yang akan ditulis ke memori atau kata yang paling baru dibaca

Siklus Instruksi

•        Siklus instruksi meliputi subsiklus-subsiklus :

·   Fetch: membaca instruksi berikutnya dari memory ke dalamCPU

·   Execute: Menginterpretasi opcode dan melakukan operasi yang diindikasikan

·   Interrupt: Apabila interrupt diaktif kan dan telah terjadi, maka simpan status proses saat itu dan layani interrupt

Pipelining Instruksi

Pipeline memiliki dua tahapan independen yaitu fetch dan execution. 

•       Tahap pertama, mengambil instruksi dan mem-buffer- kannya

•       Ketika tahap kedua bebas, tahapan pertama mengirimkan mengirimkan instruksi yang dibufferkan.

•       Pada saat tahap kedua sedang mengeksekusi instruksi, tahap pertama dapat mengambil dan membufferkan instruksi berikutnya

Diharapkan terjadi penggandaan kecepatan eksekusi ,Tetapi :

•       Umumnya waktu eksekusi lebih lama dibandingkan dengan waktu pengambilan instruksi

•       Instruksi pencabangan bersyarat membuat alamat instruksi berikutnya yang akan diambil tidak diketahui

Pipelining instruksi

•       Pipeline adalah suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara continue pada unit pemrosesor.

Proses pipelining instruksi, disebut juga instruction lihat-ke-muka (look-ahead), mem-fetch instruksi secara berurutan. Dengan demikian, jika suatu instruksi menyebabkan percabganan keluar dari urutan itu maka pipe akan dikosongkan dari seluruh instruksi yang telah di-fetch sebelumnya dan instruksi percabangan (branched-to instruction) tersebut di-fetch.

Prosesor Pentium

                  Processor sering disebut sebagai otak dan pusat pengendali computer yang didukung oleh kompunen lainnya. Processor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Processor terletak pada socket yang telah disediakan oleh motherboard.

Bagian dari Prosesor Bagian terpenting dari prosesor terbagi 3 yaitu:

•       Aritcmatics Logical Unit (ALU)

•       Control Unit (CU)

•       Memory Unit (MU)

REDUCED INSTRUCTION SET COMPUTERS(RISC) dan PROSESOR SUPERSAKLAR

A. RISC (Reduced Instruction Set Computer)

•       RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk negeset istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya.

RISC mempunyai karakteristik :

1. one cycle execution time : satu putaran eksekusi. Prosessor    RISC mempunyai CPI (clock per instruction) atau waktu per instruksi untuk setiap putaran. Hal ini dimaksud untuk mengoptimalkan setiap instruksi pada CPU.

2. large number of registers: Jumlah register yang sangat banyak. RISC di Desain dimaksudkan untuk dapat menampung jumlah register yang sangat banyak untuk mengantisipasi agar tidak terjadi interaksi yang berlebih dengan memory.

3. pipelining:adalah sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan.Sehingga proses instruksi lebih efiisien.

Ciri-ciri :

•       Instruksi berukuran tunggal

•       Ukuran yang umum adalah 4 byte

•       Jumlah pengalamatan data sedikit,

•       Tidak terdapat pengalamatan tak langsung

•       Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika

•       Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi

•       Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.

•       Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .

•       Pengaplikasian RISC yaitu pada CPU Apple

B. PIPELINING RISC

•       Pengertian pipelining, pipelining yaitu suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.

•       1. Pengenalan Pipeline

Prosesor Pipeline yang berputar adalah prosesor baru untuk arsitektur superscalar komputasi. Ini didasarkan pada cara yang mudah dan pipeline yang biasa, struktur yang dapat mendukung beberapa ALU untuk lebih efisien dalam pengiriman dari bagian beberapa instruksi. Daftar nilai arus yang berputar di sekitar pipa, dibuat oleh dependensi data lokal.

2. Instruksi pipeline

Tahapan pipeline :

•       Mengambil instruksi dan membuffferkannya

•       Ketika tahapan kedua bebas tahapan pertama mengirimkan instruksi yang dibufferkan tersebut .

•       Pada saat tahapan kedua sedang mengeksekusi instruksi, tahapan pertama memanfaatkan siklus memori yang tidak dipakai untuk mengambil dan membuffferkan instruksi berikutnya .

Instuksi pipeline:

•       Karena untuk setiap tahap pengerjaan instruksi, komponen yang bekerja berbeda, maka dimungkinkan untuk mengisi kekosongan kerja di komponen tersebut.Sebagai contoh :

•       Instruksi 1: ADD  AX, AX

•       Instruksi 2: ADD EX, CX

•       Setelah CU menjemput instruksi 1 dari memori (IF), CU akan menerjemahkan instruksi tersebut(ID). Pada menerjemahkan instruksi  1 tersebut, komponen IF tidak bekerja. Adanya teknologi pipeline menyebabkan IF akan menjemput instruksi 2 pada saat ID menerjemahkan instruksi 1. Demikian seterusnya pada saat CU menjalankan instruksi 1 (EX), instruksi 2 diterjemahkan (ID).

PERBEDAAN RISC DAN CISC

A. CISC ( Complex Instruction Set Computing )

Complex Instruction Set Computing (CISC) atau kumpulan instruksi komputasi kompleks.

Ciri-ciri

•       Jumlah instruksi banyak

•       Banyak terdapat perintah bahasa mesin

•       Instruksi lebih kompleks

•       Pengaplikasian CISC yaitu pada AMD dan Intel

B. RISC (Reduced Instruction Set Computer)

          RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk negeset istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya.

Perbedaan RISC dengan CISC dilihat dari segi instruksinya :

RISC ( Reduced Instruction Set Computer )

– Menekankan pada perangkat lunak, dengan sedikit transistor

– Instruksi sederhana bahkan single

– Load / Store atau memory ke memory bekerja terpisah

– Ukuran kode besar dan kecapatan lebih tinggi

– Transistor didalamnya lebih untuk meregister memori

CISC ( Complex Instruction Set Computer )

– Lebih menekankan pada perangkat keras, sesuai dengan takdirnya untuk pragramer.

– Memiliki instruksi komplek. Load / Store atau Memori ke Memori bekerjasama

– Memiliki ukuran kode yang kecil dan kecepatan yang rendah.

– Transistor di dalamnya digunakan untuk menyimpan instruksi – instruksi bersifat komplek

Contoh-contoh RISC dan CISC:

RISC :

•       Komputer vektor

•       Mikroprosesor Intel 960

•       Itanium (IA64) dari Intel Corporation

•       Power PC dari International Business Machine, dll.

CISC :

•       Prosesor system/360

•       Prosesor VAX

•       Prosesor PDP-11

•       CPU AMD

•       Intel x86, dll.

PROSESOR SUPERSAKLAR

•       Superscalar

Adalah arsitektur prosessor yang memungkinkan eksekusi yang bersamaan (parallel) dari instruksi yang banyak pada tahap pipeline yang sama sebaik tahap pipeline yang lain.
Superscalar mampu menjalankan Instruction Level Parallelism dengan satu prosesor. Superscalar dapat diaplikasikan di RISC dan CISC, tapi pada umumnya RISC.

 Memproses lebih dari satu instruksi per clock cycle sangat dimungkinkan untuk memisahkan siklus fetch and execute memiliki Buffers pada fase antara proses fetch and decode memiliki unit eksekusi yang Parallel.

DAFTAR PUSTAKA:

http://raodhotulm.blogspot.co.id/2014/03/makalah-arsitektur-organisasi-komputer.html

Kadir Abdul dan Terra Ch.Triwahyuni,Pengenalan Teknologi Informasi,Andi Riyanto Yogyakarta :2005.

Stallings William, Organisasi & Arsitektur Komputer Edisi 6, 2004, PT.INDEKS Kelompok GRAMEDIA.

Naskan, S.Kom. Pertemuan II - Evolusi dan Kinerja Komputer, Organisasi & Arsitektur Komputer,2009.

http://ratnaroom.files.wordpress.com/2008/04/evolusi-dan-kinerja-komputer-orkom11.pdf

http://elesys.fsaintek.unair.ac.id/admin/makalah/computer-history.pdf

http://www.masaguz.com/search/EVOLUSI+DAN+KINERJA+MIKROPROSESOR

1.      http://id.wikipedia.org/wiki/Unit_aritmatika_dan_logika

2.      http://kopongkopong.blogspot.com/2011/09/arithmetic-logic-unit-alu.html

3.      http://reddevil2893.wordpress.com/2013/12/05/pengertian-alu-arithmetic-logical-unit-dan-sitem-bus/

4.      http://iandoank.blogspot.com/2007/12/aritmatika-komputer.html

5.      http://spektrumpena.wordpress.com/2012/09/10/aritmatika-komputer/comment-page-1/ m

6.      http://teknikrandi.wordpress.com/2013/10/21/2/

7.      http://id.wikipedia.org/wiki/Floating-point

8.      http://didik.blog.undip.ac.id/2012/06/01/bilangan-floating-point/

9.      http://diazdarmawan95.blogspot.co.id/2014/11/1.html

(perangkat keras dan i/o)

http://rivaldyeka.blogspot.co.id/2015/10/hubungan-organisasi-komputer-dengan.html

http://bayserf.blogspot.co.id/2014/03/hubungan-organisasi-komputer-dengan.html

http://reyzfuzby.blogspot.co.id/2014/07/evolusi-dan-kinerja-komputer.html

http://www.pintarkomputer.com/2014/09/3-komponen-utama-pembangun-sistem-komputer-hardware-software-brainware.html

http://www.compatible-pc.com/2012/10/sistem-bus-pada-komputer.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Bus_komputer

https://animloverz.wordpress.com/2014/08/25/struktur-dan-interkoneksi-bus/

http://robopackz.blogspot.co.id/2013/01/pengertian-dan-fungsi-cache-memory-pada.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Memori_akses_acak_dinamis