ARSITEKTUR KOMPUTER

Pendahuluan

Evolusi Arsitektur Komputer

Persfektif Historis

Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam  komputer  tersebut  dan  menghasilkan  keluaran  informasi  yang dihasilkan  setelah  diolah. Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer.

Pada masanya Arsitektur Komputer Mempunyai Fungsi yang berbeda-beda,di bedakan sebagai berikut :

-          1950 -1960 : Arsitektur komputer adalah suatu komputer aritmatik

-          1970 – pertengahan 1980 : Arsitektur komputer adalah suatu desain   instruksi untuk suatu kompiler

-          1990 : Arsitektur komputer adalah suatu bentuk desain CPU, sistem memori, sistem I/O, multiprosesor dan network komputer

-          2010 : Arsitektur komputer : suatu sistem yang dapat beradaptasi sendiri, struktur yang dapat mengorganisasikan sendiri, sistem DNA

                                                  

Klasifikasi Arsitektur Komputer

 Arsitektur Komputer adalah desain komputer yang meliputi :

    1. Set instruksi

    2. Komponen hardware

    3. Organisasi atau susunan sistemnya

-          Ada 2 bagian pokok arsitektur komputer :

    1. Instructure Set Architecture

        Spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa  

        mesin berinteraksi dengan komputer

    2. Hardware System Architacture

        Meliputi subsistem hardware dasar yaitu  CPU, Memor dan

        I/O system

  Cara untuk melakukan perubahan pada arsitektur :

     1. Membangun array prosesor

     2. Menerapkan proses pipelining

     3. Membangun komputer multiprosesor

     4. Membangun komputer dengan arsitektur lain.

  Mesin Von Neumann

         Kriteria mesin Von Neumann :

     1. Mempunyai subsistem hardware dasar yaitu sebuah CPU, 

         sebuah memori dan sebuah I/O sistem

     2. Merupakan stored-program computer

     3. Menjalankan instruksi secara berurutan

     4. Mempunyai jalur (path) bus antara memori dan CPU

  

Mesin Non-Von Neumann

 

    Pada tahun 1966, Flyyn mengklasifikasikan arsitektur komputer berdasarkan sifatnya yaitu :

    1. Jumlah prosesor

    2. Jumlah program yang dapat dijalankan

    3. Struktur memori

                                                                   

    Menurut Flyyn ada 4 klasifikasi komputer :

    1. SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)

    2. SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)

    3. MISD (Multiple Instruction Stream, Single Data Stream)

    4. MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream

Kualitas Arsitektur Komputer

Ada beberapa atribut yang digunakan untuk mengukur

kualitas komputer :

1. Generalitas

2. Daya Terap (Applicability)

3. Efesiensi

4. Kemudahan Penggunaan

5. Daya Tempa (Maleability)

6. Daya Kembang (Expandibility)

Keberhasilan Arsitektur Komputer

Ada beberpa faktor yang mempengaruhi keberhasilan

arsitekturkomputer, tiga diantaranya adalah :

1. Manfaat Arsitektural

2. Kinerja Sistem

3. Biaya Sistem

 
 Manfaat Arsitektural

    Ada empat ukuran pokok yang menentukan keberhasilan arsitektur, yaitu manfaat arsitekturalnya yaitu :

    1. Aplicability

    2. Maleability

    3. Expandibility 

 4. Comptible 

 
 Kinerja Sistem

    Untuk mengukur kinerja sistem,ada serangkaian program yang standard yang dijalankan yang biasa di sebut Benchmark pada komputer yang akan diuji

   

     Ukuran Kinerja CPU:

     1. MIPS (Million Instruction PerSecond)

     2. MFLOP (Million Floating Point PerSecond)

     3. VUP (VAX Unit of Performance)

    

    Ukuran Kinerja I/O Sistem :

       1. Operasi Bandwith

       2. Operasi I/O Perdetik

       Ukuran Kinerja Memori :

       1. Memoy Bandwith

       2. Waktu Akses Memori

      3. Ukuran Memori 

 Biaya Sistem

Biaya dapat diukur dalam banyak cara diantaranya :

     1. Reliabilitas

     2. Kemudahan Perbaikan

     3. Konsumsi daya

     4. Berat

     5. Kekebalan

     6. Interface Sistem Software 

Organisasi Komputer Dasar

Struktur Dasar Komputer

Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi  dengan  dunia  luar  dilakukan  melalui  perangkat  peripheral  dan  saluran  komunikasi.

Perhatikan gambar 1.2, terdapat empat struktur utama:

1. Central  Processing  Unit  (CPU),  berfungsi  sebagai  pengontrol  operasi  komputer  dan pusat  pengolahan  fungsi  –  fungsi  komputer.  Kesepakatan,  CPU  cukup  disebut  sebagai processor (prosesor) saja.
2. Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data.
3. I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.
4. System  Interconnection,  merupakan  sistem  yang  menghubungkan  CPU,  memori  utama dan I/O.

Gambar 1.2 StrukturDasar Komputer

Komponen yang paling menarik namun paling kompleks adalah CPU. Struktur CPU terlihat pada gambar 1.2, dengan struktur utamanya adalah :

• Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer secara keseluruhan.
• Arithmetic   And   Logic   Unit   (ALU),   berfungsi   untuk   membentuk   fungsi   –   fungsi pengolahan data komputer.
• Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU.
• CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU.

Fungsi Komputer
Fungsi  dasar  sistem komputer  adalah  sederhana  seperti  terlihat  pada  gambar  1.3. Pada prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi, yaitu :

• Fungsi Operasi Pengolahan Data
• Fungsi Operasi Penyimpanan Data
• Fungsi Operasi Pemindahan Data
• Fungsi Operasi Kontrol

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, mekanisme I/O.

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

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

Arsitektur Komputer

• atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

• Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O

Referensi :

-          http://maulibahmid.blogspot.com/