A. Tipe – tipe computer
Apa itu computer? Computer adalah mesin hitung
elektronik cepat yang menerima informasi input terdigitalisasi, mengolahnya
sesuai dengan daftar instruksi yang tersimpan secara internal dan memberikan informasi
output hasil.
Terdapat banyak tipe komputer yang sangat
bervariasi dalam hal ukuran, biaya, daya komputasi, dan tujuan penggunaan.
1. Personal computer
Personal computer
banyak digunakan di rumah-rumah , kantor, sekolah-sekolah dll . personal computer
merupakan bentuk paling umum dari komputer desktop. Komputer desktop memiliki
unit pengolahan dan penyimpanan,display visual dan unit output audio, dan
keyboard yang dapat ditempatkan secara mudah di meja rumah dan kantor.
2. Computer server
Computer server
biasanya digunakan untuk membagikan data ke computer lain (client) bisa di
akses menggunakan jaringan umum ataupun routing . server memiliki kapasitas
penyimpanan yang sangat besar karena server tempatnya berbagai informasi .
3. Super computer
Komputer jenis
ini adalah komputer dengan ukuran yang sangat besar. Digunakan untuk
perhitungan yang amat sangat berat. Contoh penggunaannya adalah untuk
memprediksi cuaca dan mendesain pesawat terbang.
B. Unit fungsional computer
suatu computer terdiri dari 5 bagian utama
secara fungsional yaitu : input,memori,ALU, output dan control .
1. Input
Komputer
menerima informasi terkodekan melalui unit input, yang membaca data tersebut.
Peralatan input yang paling terkenal adalah keyboard. Kapanpun suatu tombol
ditekan, huruf atau digit yang sesuai secara otomatis ditranslasikankan menjadi
kode biner yang tepat dan ditransmisikan melalui suatu kabel ke memori atau ke
prosesor. Tersedia banyak jenis peralatan input lain, termasuk joystick,
trackball, dan mouse.
2. Memori
Memori terdiri
dari 2 yaitu : memori primer dan memori sekunder
Memori
primer adalah memori
yang cepat dan beroperasi dalam kecepatan elektronis. Memori ini bertugas
menyimpan data yang akan diolah. Contoh memori primer adalah RAM (Random-Access
Memory).
memori sekunder dibutuhkan untuk
menyimpan data yang besar, namun hanya diakses sesekali/ tidak sering. Banyak
sekali memori sekunder yang tersedia, misalnya Harddisk, CD ROM, dll.
3. Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Disebut juga ALU,
adalah bagian dari prosesor, yang bertugas melakukan operasi aritmatika
(penjumlahan, pengurangan, dll) dan operasi logika (lebih besar, lebih kecil,
dll).
4. Output
Output adalah
lawan dari input. Fungsinya adalah untuk mengirim informasi ke dunia luar/ ke
pengguna yang membutuhkan.
5. Unit control
Unit control
berfungsi mengatur atau mengkoordinasi unit lainnya yang secara fisik terpisah
di dalam computer , namun unit control ini tersebar di seluruh komponen –
komponen yang lainnya .
C. Struktur bus
Bus merupakan
lintasan komunikasi yang menghubungkan dua
atau lebih komponen komputer. Karakteristik utama dari bus
yaitu sebagai media transmisi yang dapat digunakan bersama
oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya. Karena digunakan
bersama, diperlukan pengaturan agar tidak
terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan.
Walaupun digunakan scara bersamaaan, dalam satu waktu hanya ada sebuah
perangkat yang dapat menggunakan bus.
Sebuah
bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri
atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara
umum fungsi saluran bus dikatagorikan menjadi tiga bagian, yaitu :
1. Saluran data
Saluran data (data
bus) adalah lintasan yang digunakan sebagai perpindahan data antar modul.
Secara umum lintasan ini disebut bus data. Umumnya jumlah saluran terkait
dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32. Saluran ini bertujuan agar mentransfer
word dalam sekali waktu. Jumlah saluran dalam bus data disebut lebar bus,
dengan satuan bit, misal : lebar bus 16 bit
2. Saluran alamat
Saluran alamat
(address bus) digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus
data. Saluran ini digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan
diakses CPU. Juga digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat
CPU mengakses suatu modul. Perlu diketahui, semua peralatan yang
terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.
Misalnya mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.
3. Saluran kontrol.
Saluran kontrol
(control bus) digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh
modul yang ada. Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen
maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.
Sinyal–sinyal kontrol terdiri atas sinyal pewaktuan dan sinyal–sinyal perintah.
Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat, sedangkan sinyal
perintah berfungsi membentuk suatu operasi :
Secara umum saluran
kontrol meliputi :
a) Memory
Write, memerintahkan data pada bus yang akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.
b) Memory
Read memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data.
c) I/O
Write, memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.
d) I/O
Read, memerintahkan data dari port I/O ditempatkan pada bus data.
e) Transfer
ACK, menunjukkan data telah diterima dari
bus atau data telah ditempatkan pada bus.
f) Bus
Request, menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus.
g) Bus
Grant, menunjukkan modul yang melakukan request telah diberi hak
mengontrol bus.
h) Interrupt
Request, menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul.
i)
Interrupt ACK, menunjukkan
penangguhan interupsi telah diketahui CPU.
j)
Clock, kontrol untuk
sinkronisasi operasi antar modul.
k) Reset,
digunakan untuk menginisialisasi seluruh modul.
D. Performa
Pengukuran performa komputer yang paling
penting adalah seberapa cepat komputer tersebut dapat mengeksekusi program.
Kecepatan komputer mengeksekusi program dipengaruhi oleh desain hardware dan
instruksi bahasa mesinnya. Karena program biasanya ditulis dalam bahasa tingkat
tinggi, maka performa juga dipengaruhi oleh compiler yang mentranslasikan
program ke dalam bahasa mesin.Untuk performa terbaik, perlu untuk mendesain
compiler, set instruksi mesin, dan hardware dengan cara yang terkoordinasi.
1. Clock prosesor
Sirkuit prosesor dikontrol oleh sinyal timing yang disebut clock.
Clock menetapkan interval, waktu reguler, yang disebut siklus clock. Untuk mengeksekusi
instruksi mesin, prosesor membagi tindakan yang akan dilakukan ke dalam
rangkaian langkah dasar, sehingga tiap langkah dapat diselesaikan dalam satu
siklus clock.
2. Persamaan performa dasar
Misalkan
T adalah waktu prosesor yang diperlukan untuk mengeksekusi suatu program yang
telah dipersiapkan dalam beberapa bahasa tingkat tinggi. Compiler menghasilkan
program objek bahasa mesin yang sesuai dengan program source. Asumsikan bahwa
eksekusi lengkap dari program memerlukan N instruksi bahasa mesin. Jumlah N
adalah jumlah aktual eksekusi instruksi, dan tidak harus setara dengan jumlah
eksekusi instruksi instruksi mesin dalam program objek. Beberapa instruksi
dapat dieksekusi lebih dari sekali, yaitu untuk instruksi yang berada di dalam
loop. Instruksi yang lain mungkin tidak dieksekusi sama sekali, tergantung data
input yang digunakan.
3. Operasi pipeline dan superscalar
a. Superscalar
Salah
satu jenis dari arsitektur, dimana superscalar adalah sebuah uniprocessor yang
dapat mengeksekusi dua atau lebih operasi scalar dalm bentuk paralel. Merupakan
salah satu rancangan
untuk meningkatkan kecepatan CPU. Kebanyakan dari komputer saat ini
menggunakan mekanisme superscalar ini.
b. Pipeline
Teknologi
pipeline yang digunakan pada komputer bertujuan untuk meningkatkan kinerja dari
komputer. Secara sederhana, pipeline adalah suatu cara yang digunakan untuk
melakukan sejumlah kerja secara bersamaan tetapi dalam tahap yang berbeda yang
dialirkan secara kontiniu pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit
pemroses selalu bekerja.
Teknik pipeline ini
dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistem komputer. Bisa pada level
yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah,
seperti pada instruksi yang dijalankan oleh microprocessor.
4. Clock rate
Dalam
pengetahuan komputer, istilah clock rate biasanya digunakan untuk menyebut kecepatan kerja
prosesor yang diukur dalam satuan herz.. Sebenarnya clock rate menyatakan banyaknya
siklus per detik (cycles per second). Siklus yang dimaksud adalah
siklus transfer nilai (data) dari satu register prosesor ke lainnya. Misalnya
dalam satu detik terjadi 100 siklus pengiriman nilai, maka dapat dikatakan
clock rate-nya adalah 100 herz. Dengan demikian, jika clock rate suatu prosesor
800 MHz, maka prosesor tersebut mampu mengerjakan 800 juta siklus pengiriman
(transfer) nilai atau data per detik. Dengan kata lain, prosesor tersebut mampu
mengirim nilai/data sebanyak 800.000.000 kali dalam satu detik.
5. Set intruksi RISC dan CISC
a. CISC ( Complex Instruction Set Computing )
Complex Instruction Set Computing (CISC) atau kumpulan instruksi
komputasi kompleks. Adalah suatu arsitektur komputer dimana setiap instruksi
akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari
memori (load), operasi aritmatika, dan penyimpanan ke dalam memori (store)
yang saling bekerja sama.
Tujuan utama dari arsitektur CISC
adalah melaksanakan suatu instruksi cukup dengan beberapa baris bahasa mesin
yang relatif pendek sehingga implikasinya hanya sedikit saja RAM yang digunakan
untuk menyimpan instruksi-instruksi tersebut. Arsitektur CISC menekankan pada
perangkat keras karena filosofi dari arsitektur CISC yaitu bagaimana
memindahkan kerumitan perangkat lunak ke dalam perangkat keras.
Karakteristik CISC
1) Sarat informasi memberikan keuntungan
di mana ukuran program-program yang dihasilkan akan menjadi
relatif lebih kecil, dan penggunaan memory akan semakin berkurang. Karena CISC
inilah biaya pembuatan komputer pada saat itu (tahun 1960) menjadi jauh lebih
hemat
2) Dimaksudkan untuk meminimumkan jumlah
perintah yang diperlukan untuk mengerjakan pekerjaan yang diberikan.
(Jumlah perintah sedikit tetapi rumit) Konsep CISC menjadikan mesin mudah untuk
diprogram dalam bahasa rakitan
Ciri-ciri
1) Jumlah instruksi banyak
2) Banyak terdapat perintah bahasa mesin
3) 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.
1) Sejarah RISC
Proyek RISC pertama dibuat oleh IBM, stanford dan UC –Berkeley pada akhir tahun
70 dan awal tahun 80an. IBM 801, Stanford MIPS, dan Barkeley RISC 1 dan 2
dibuat dengan konsep yang sama sehingga dikenal sebagai RISC.
RISC mempunyai karakteristik :
·
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.
·
pipelining:adalah
sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan.Sehingga
proses instruksi lebih efiisien
·
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.
2) 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
c. Perbedaan CISC dan RISC
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.
0 komentar:
Posting Komentar