(1) organisasi & arsitektugesfr

8/20/2019 (1) Organisasi & Arsitektugesfr

1/38

Organisasi & Arsitektur

Komputer

Org & Ars kompKlasifkasi Ars Komp

Repr Data


2/38

• Organisasi –berkaitan dengan ungsi dan desainbagian-bagian sistem komputerdigital yang menerima, menyimpandan mengolah in ormasi.

• Arsitektur –

berkaitan dengan hubungan antaraunit hard are sebagai perangkatelektronik digital dan unit so t are.


3/38


4/38


5/38

TG 1 5

!engenal "erangkat Keras #istemKomputer


6/38

TG 1 6

$agian% dari mi ropro essor


7/38

TG 1 7

'ard are menga u pada perangkat fsik yg digunakan utkaktiftas% input, pro essing, output, dan storage dari sistem

omputer( –

)entral pro essing unit *)"+ – "rimary storage *penyimpan utama – #e ondary storage *penyimpan sekunder – nput te hnologies *teknologi% input – Output te hnologies *teknologi% output

– )ommuni ation te hnologies *teknologi komunikasi

'ard are "erangkat Keras


8/38

TG 1 8

*)"+ ( melaksanakan komputasi aktual atau olahangka didalam sistem komputer . )"+ mrpkmi ropro essor yg dibuat dari /utaan transistormikroskopis yg terpadu dalam 0 sirkuit padasili on a er * hip .

– )ontrol unit( $agian dari )"+ yangmengendalikan alir in ormasi.

– Arithmeti -logi unit *A1+ ( $agian dari )"+ yangmelaksanakan kalkulasi dan logika pemrograman.

– Registers( $agian dari )"+ untuk menyimpandata dan se/umlah instruksi yg sangat ke il untukmenyingkat periode aktu.

)234RA1 "RO)2## 35 +3 4 *)"+


9/38

TG 1 9

"erkembangan!i ropro essor

Intel 4004 th.1969 Intel 8008 th.1972

2300 transistor 29000 transistor 29000 transistor

Intel 8088 th.1981

Intel 286 th.1982

134000 transistor

Intel 386 th.1985

275000transistor

Intel 486 th.1989

1,2 juta transistor


10/38

TG 1 10

"erkembangan "ro essorlan/utan

Intel 586

Thn 1993

Intel P-II Thn 1997

Intel P-IV Thn 2000

Intel P-III Thn 1999

Intel Pentium-Thn 2003

Intel Pentium -!Thn 2005

Intel ItaniumThn 2006

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Dc_proc_lg.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Pentium_M_Dothan.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Dc_proc_lg.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Dc_proc_lg.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Dc_proc_lg.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Pentium_M_Dothan.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Dc_proc_lg.jpg


11/38


12/38

TG 1 12

Kompleksitas "ro essor

i"ro#ro"essor Intel 4004$en%an 2300 transistor Thn 1969

i"ro#ro"essor Intel Itanium$en%an 330 juta transistor Thn. 2005


13/38

TG 1 13

TIPEMICROPROCESSOR Tahun SPEED

WORDLENGTH

JumlahTransistor

KapasitasInstruksi

MIPS!

Int"l #$$# %&'& %$( KH) #*+it ,-.$$ /$'Int"l ($$( %&0, ,$$ KH) (*+it .-1$$ /$'

Int"l ($($ %&0# , MH) (*+it '-$$$ /'#

Int"l ($(' %&0( #/#0 MH) %'*+it ,&-$$$ /''

Int"l ($(( %&(% #/#0 MH) %'*+it ,&-$$$ /01

Int"l ($,(' %&(, %, MH) %'*+it %.#-$$$ ,/''

Int"l ($.(' %&(1 %'*.. MH) .,*+it ,01-$$$ #

Int"l ($#(' i#('! %&(& ,$*%$$ MH) .,*+it %/, Million 0$

Int"l ($1(' P"ntium! %&&. 01*,$$ MH) .,*+it ./. Million %,' * ,$.

Int"l P"ntium Pro %&&1 %1$*,$$ MH) .,*+it 1/1 Million .$$

Int"l P"ntium MM2 %&&0 %''*,.. MH) .,*+it #/1 Million -

Int"l P"ntium II %&&0 ,..*#1$ MH) .,*+it 0/1 Million -

Int"l P"ntium III %&&& #1$*&.. MH) .,*+it 3 &/1 Million -

Int"l Itanium Pro4"ssor ,$$$ % GH) '#*+it %1-$$$-$$$ %-,$$


14/38


15/38


16/38

TG 1 16

!a hine instru tion y le( #iklus pemrosesankomputer, yg menun/ukkan /umlah instruksi yangdapat diproses dalam satu detik.

)lo k speed( ke epatan maksimal sebuahprosesor. yang diukur di dlm megahert6 dangigahert6.

7ord length( "an/ang $ilangan bits *8-an dan 0-an yg dapat diproses oleh )"+ dalam satu

satuan aktu.

$us idth( +kuran lebar bus /alur yang digunakanuntuk proses trans er data dan instruksi padaprosesor.

)"+ lan/utan9


17/38

TG 1 17

Computer ProcessingSpeed

Kecepatan pemrosesan komputer bergantung padaberbagai faktor.Faktor utama :•Word length (jumlah bits yg dapat diproses pada suatu

aktu oleh microprocessor!•Cycle Speed (seberapa cepat pemrosesan data" diukurdlm #egahert$!•%ata &us Width (menentukan banyaknya data dapatditransfer diantara CP' dan memory!Faktor lain :•)*# (jumlah ketersediaan random access memory!•%isk *ccess Speed (kecepatan membaca data darihard disk!•Code +,ciency (bagaimana kode komputer didisain!


18/38

TG 1 18

'ukum !oore

Kompleksitas mikroprosesor akanmeningkat % kali lipat *berdasarkan /umlahtransistor setiap % tahun, sebagai hasil

dari berbagai perubahan berikut ini (• "eningkatan miniaturisasi transistor.• "embuatan layout fsik dari komponen-komponen hip

yg semakin kompak dan efsien•

"enggunaan bahan-bahan utk hip yg meningkatkankondukti:itas daya hantar *aliran dari kelistrikan.• ;umlah instruksi dasar yg diprogram ke dlm hip.


19/38

TG 1 19

ren er em angan"ro essor !enurut 'ukum !oore yang

menun/ukkan hubungan /umlah transistor terhadaptahun produksi mikroprosesor


20/38

K-*S F K*S *)S /+K/')*-Ada < skema klasifkasi arsitektural sistem

komputer, yaitu(0.Klasifkasi =lynn

> Didasarkan pada penggandaan alur instruksidan alur data dalam sistem komputer.

%. Klasifkasi =eng> Didasarkan pada pemrosesan paralel dan

serial


21/38

K-*S F K*S F-011• Klasifkasi sistem komputer yang didasarkan pada

penggandaan alur instruksi dan alur data diperkenalkan oleh !i hael ;. =lynn

– Alur instruksi *instru tion stream adalah urutan instruksiyang dilaksanakan oleh mesin

– Alur data adalah urutan data yang dipanggil oleh alurinstruksi

• $aik instruksi maupun data diambil dari modul memori

• nstruksi dide ode *diartikan oleh )ontrol +nit.

• Alur data mengalir dua arah antara prosesor danmemori.


22/38

Ada @ kategori sistem komputer dalamklasifkasi =lynn(

0.#ingle nstru tion stream – #ingleData stream *# #D

%.%. #ingle nstru tion stream –!ultiple Data stream *# !D


23/38

• nstruksi dilaksanakan se ara berurut tetapi /uga boleh o:erlap dalam tahapan eksekusi*pipeline

• #atu alur instruksi dide ode untuk alurdata tunggal.


24/38

• $eberapa "ro essor +nit *"ro essing 2lementdisuper:isi oleh )ontrol +nit yang sama.

• #emua "ro essing 2lement menerima instruksi yangsama dari ontrol unit tetapi mengeksekusi datayang berbeda dari alur data yang berbeda pula.

• #ubsistem memori berisi modul-modul memori.• "ro essor :ektor dan pro essor array termasuk

dalam kategori ini.


25/38

• #e/umlah "+ , masing-masing menerima instruksiyang berbeda dan mengoperasikan data yang sama.

• Output salah satu prosesor men/adi input bagiprosesor berikutnya.• #truktur komputer ini tidak praktis, sehingga tidak

ada komputer yang menggunakannya.


26/38

• #e/umlah prosesor se ara simultan mengeksekusirangkaian instruksi yang berbeda pada kumpulandata yang berbeda pula.

• ! !D dapat berupa multiprosesor dengan memoriyang dapat digunakan bersama *shared memoryatau multikomputer dengan memori yangterdistribusi.


27/38

'irarki "ro essor "arallel


28/38

• !ultiprosesor ( ! !D dengan memori yangdapat digunakan bersama, semua prosesornya

memiliki akses ke pool memori utama.• !ultikomputer ( ! !D dengan memoriterdistribusi, setiap prosesornya memilikimemori khusus sendiri.

• !oti:asi pembuatan organisasi multikomputeradalah untuk mengatasi keterbatasan skalamultiprosesor.

• Karena prosesor-prosesor multikomputer harusberkomunikasi, maka elemen pentingperan angan multikomputer adalah /aringaninterkoneksi yang harus dapat beroperasiseefsien mungkin.


29/38

K-*S F K*S F+12• 4se un =eng mengusulkan pembagian klasifkasi

arsitektur komputer berdasarkan dera/at keparalelan*degree o parallelism . aitu ;umlah bit maksimumyang dapat diproses dalam satu satuan aktu.

• Dera/at keparalelan rata-rata *"a adalah (

• $ila "i adalah /umlah bit yang dapat diproses dalamsiklus prosesor ke – i *atau periode lo k ke – i ,

• #iklus prosesor *4 dinyatakan oleh i B 0,%,


30/38

• 1a/u utilisasi *utili6ation rate *C sistemkomputer dalam siklus 4 adalah (

dimana " ( dera/at keparalelanmaksimum

• ;ika daya komputasi prosesor dipakaipenuh, maka "i B " untuk semua i dan C

B 0 untuk 088 utilisasi.E 1a/u utilisasi bergantung padaprogram aplikasi yang dieksekusi.


31/38

• =eng mengklasifkasi sistem komputer /uga menggunakan parameter pan/ang

ord n, pan/ang bit sli e m.• $it-sli e adalah string o bits, yaitu satu

dari setiap ord pada posisi bit :ertikalyang sama.

!isal ( 4 -A#) mempunyai ord length B F@ danarithmati pipeline B @. #etiap pipe mempunyaiG pipeline stage. !aka setiap bit-sli e dalam

keempat pipe mempunyai G H @ B


32/38

• Dera/at keparalelan maksimum dari suatu sistemkomputer ), yaitu "*) , digambarkan olehperkalian antara ord length n dan bit sli elength m

"*) B n . m


33/38

Ada @ tipe !etode "emrosesan (

– 7ord #erial and $it #erial *7#$# – 7ord "aralel and $it #etial *7"$# – 7ord #erial and $it "aralel *7#$" – 7ord "aralel and $it "aralel *7"$"


34/38

• 7#$# disebut $it serial pro esing karena satu bit*nBmB0 diproses pada satu satuan aktu. – "roses ( lambat

– Komputer generasi pertama• 7"$# *nB0, mI0 disebut $ # pro esing * $it #li e

"ro esing karena se/umlah m bit sli e diproses padasatu satuan aktu.

• 7#$" *nI0, mB0 disebut 7ord sli e pro essingkarena satu ord pada n bit diproses pada satu satuan

aktu.• Ditetapkan pada kebanyakan komputer sekarang.

• 7"$" *nI0, mI0 disebut =ully "aralel "ro essing*"aralell "ro essing disini array dari n,m bits diprosespada satu satuan aktu.

• "roses ( paling epat.


35/38

• 3eHt» Konsep Dasar Rangkaian 'ard are Komputer

!elalui Al/abar $oolean


36/38


37/38

Organisasi Komputer• !endeskripsikan ungsi dan desain berbagai unit

komputer digital yang menyimpan dan mengolahin ormasi.

• !odul ini /uga berkaitan dengan unit komputer yang

menerima in ormasi dari sumber eksternal danmengirimkan hasil terkomputasi ke destinasieksternal.

• Kebanyakan materi dalam modul ini ditu/ukan untukhard are komputer dan arsitektur komputer.

• 'ard are komputer terdiri dari sirkuit elektronik,display, media penyimpanan magnetik dan optik,perangkat elektromekanik, dan asilitas komunikasi.


38/38

Arsitektur komputer• meliputi spesifkasi sekumpulan instruksi

dan unit hard are yang melaksanakaninstruksi tersebut.

•Dalam modul ini dibahas pula banyakaspek pemrograman dan komponenso t are dalam sistem komputer.

• #angatlah penting mempertimbangkan

aspek hard are dan so t are pada desainberbagai komponen komputer gunamen apai pemahaman yang baik padasuatu sistem komputer.

(1) organisasi & arsitektugesfr

Documents