arsitektur dan organisasi komputer -...

of 13 /13
03/09/2014 1 ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER PRIO HANDOKO, S.KOM., M.T.I. ? Mengapa mempelajari Arsitektur dan Organisasi Komputer PART I: OVERVIEW CHAPTER I - INTRODUCTION CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE CHAPTER I - INTRODUCTION

Author: hoangnhu

Post on 18-Sep-2018

232 views

Category:

Documents


0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 03/09/2014

    1

    ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

    PRIO HANDOKO, S.KOM., M.T.I.

    ?Mengapa mempelajari Arsitektur dan Organisasi Komputer

    PART I: OVERVIEW

    CHAPTER I - INTRODUCTION

    CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

    CHAPTER I - INTRODUCTION

  • 03/09/2014

    2

    Kompetensi Dasar

    Mahasiswa mengetahui perkembangan komputer digital, dan memiliki pengetahuan dasar mengenai arsitektur dan organisasi komputer

    Agenda

    Organization and Architecture

    Structure and Function

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 5

    1.1 Organization and Architecture

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 6

    Arsitektur Komputer

    Organisasi Komputer

    atributes visible direct impact on

    the logical execution

    operational units Inteconnection realize

    architectural spesification

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 7

    Structure

    Cara komponen-komponen saling terkait.

    Function

    Operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur.

    1.2 Structure and Function 1.2 Structure and Function (Cont...)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 8

    Function

    1.Pengolahan data (data processing)

    2.Penyimpanan data (data storage)

    3.Pemindaahan data (data movement)

    4.Control

  • 03/09/2014

    3

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 9

    control mechanism

    data movement

    apparatus

    data processing

    facility

    data storage

    facility

    operatingenvironment

    1.2 Structure and Function (Cont...) 1.2 Structure and Function (Cont...)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 10

    Structure

    Struktur utama sistem komputer:

    1. CPU (Central Processing Unit)

    2. Main Memory

    3. I/O

    4. System Interconnection

    CHAPTER I - INTRODUCTION

    - REVIEW - CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

  • 03/09/2014

    4

    Agenda

    A Brief History of Computers

    Designing for Performance

    The Evolution of the Intel x86 Architecture

    Embedded Systems and the ARM Evolution

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 13

    2.1 A Brief History of Computers

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 14

    The 1st Generation Menggunakan komponen vacum tubeMemiliki ukuran yang sangat besar Memerlukan ruangan atau tempat yang luas Memerlukan alat pendingin (AC) dalam jumlah yang cukup banyakProses masih lambatKapasitas simpan komputer masih kecil dan sangat terbatas sekali.

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 15

    ENIAC (Electronical Numerical Integrator And Computer - 1945), komputer yang pertama kali dikembangkan.

    John Mauchly dan John Presper Eckert, Pennsylvania University

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 16

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    ENIAC

    (Electronical Numerical Integrator And Computer)

  • 03/09/2014

    5

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 17

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    ENIAC

    (Electronical Numerical Integrator And Computer)

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 18

    Von Neumann (1945) memperkenalkan konsep stored-program The Von Neumann Machine

    1945 EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)

    1946 The IAS Computer

    19

    EDVAC

    (Electronic Discrete Variable Computer)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 20

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and Architecture: Designing for Performance, 8th edition

    1946 - IAS Computer Structure

  • 03/09/2014

    6

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 21

    Format memori IAS:Terdiri dari 1000 lokasi penyimpanan data (word)

    Masing-masing lokasi penyimpanan data memiliki ukuran 40 bit

    Semua data termasuk instruksinya dinyatakan dengan kode biner

    Setiap bilangan dinyatakan dengan 1 bit tanda dan 39 bit nilai

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 22

    Setiap word terdiri dari 20 bit instruksi

    Masing-masing instruksi terdiri dari 8 bit kode operasi (op-code)

    1 word dalam memori diwakilkan oleh 12 bit alamat

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

    - REVIEW -

    24

    The RegistersMBR (Memory Buffer Register)

    MAR (Memory Address Register)

    IR (Instruction Register)

    IBR (Instruction Buffer Register)

    PC (Program Counter)

    AC (Accumulator) dan MQ (Multiplier Quotient)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

  • 03/09/2014

    7

    25

    Commercial Computers1947 UNIVAC I (Universal Automatic Computer)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    26

    1950 UNIVAC II

    Eckert Mauchly Computer Co.

    Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

    - REVIEW -

    28Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    The 2nd Generation Komponen yang digunakan adalah transistor (solid state device)dan jauh lebih kecil dari vacum tube

    Komputer memiliki ukuran fisik yang kecil

    Kecepatan pengolahan tinggi dan tidak banyak mengeluarkan panas

    Kapasitas memori yang semakin besar

  • 03/09/2014

    8

    29

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    1957 DEC(Digital Equipment Corporation)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer 30

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Arsitektur dan Organisasi Komputer

    1957 PDP1

    31Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    1964 IBM 7094

    32Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    IBM 7094 Configuration

    Sum

    ber

    : Will

    iam

    Sta

    llin

    g,

    20

    10

    , Co

    mp

    ute

    r O

    rga

    niz

    ati

    on

    an

    d A

    rch

    itec

    ture

    : Des

    ign

    ing

    fo

    r P

    erfo

    rma

    nce

    , 8th

    ed

    itio

    n

  • 03/09/2014

    9

    CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

    - REVIEW -

    34Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    The 3rd Generation Komponen yang digunakan adalah IC (integrated circuit) yang sangat kecil ukurannya (small-scale integration), Solid Logic Technologi dan Monolithic Integrated Circuits

    Komputer era digital (penyimpanan, pemindahan, proses dan kontrol)

    35Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Terdapat 2 komponen fundamental: gatesdan memory cell yang dibangun dari komponen elektronik sederhana

    36Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    4 fungsi dasar komputer

    2 komponen fundamental

  • 03/09/2014

    10

    37

    Data storage (penyimpanan), disiapkan oleh memory cell

    Data processing (pengolahan), disiapkan oleh gates

    Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Sumber: William Stalling, 2010, Computer Organization and Architecture: Designing for Performance, 8th edition

    38Arsitektur dan Organisasi Komputer

    Data movement (pemindahan), saluran antar komponen digunakan untuk memindahkan data dari memeori ke memori dan dari memori ke memori melalui gates

    Control, saluran antar komponen dapat menghantarkan control signal

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    39

    Keuntungan ICKomponen lebih sederhana

    Kerapatan yang tinggi

    Ukuran yang lebih kecil

    Bentuk fisik komputer yang semakin kecil

    Berkurangnya daya dan pendingin

    Interkoneksi IC lebih andal dibandingkan koneksi solder

    Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    40Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    Sum

    ber

    : Will

    iam

    Sta

    llin

    g,

    20

    10

    , Co

    mp

    ute

    r O

    rga

    niz

    ati

    on

    an

    d A

    rch

    itec

    ture

    : Des

    ign

    ing

    fo

    r P

    erfo

    rma

    nce

    , 8th

    ed

    itio

    n

    Relationship amongWafer, Chip, adn Gate

  • 03/09/2014

    11

    41Arsitektur dan Organisasi Komputer

    The Next Generation Penggunaan LSI (Large Scale

    Integration) yang merupakan pemadatan beribu-ribu IC yang dijadikan satu dalam sebuah chip.

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    42Arsitektur dan Organisasi Komputer

    Pengembangan microprocessor dan semi-conductor yang berbentuk chipuntuk internal memory.

    Penggunaan VLSI (Very Large Scale Integration) yang

    2.1 A Brief History of Computers (Cont...)

    CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

    - REVIEW -

    44Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.2 Designing for Performance

    Kecepatan MicroprocessorBranch prediction

    Data flow analysis

    Speculative execution

  • 03/09/2014

    12

    45Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.2 Designing for Performance (Cont...)

    Keseimbangan Kinerja Menambahkan jumlah bits yang yang

    diambil dalam satu waktu dengan membuat DRAM lebih lebar dengan mengunakan saluran bus data yang lebih luas

    46Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.2 Designing for Performance (Cont...)

    Mengubah antarmuka DRAM untuk membuatnya lebih efisien dengan menyertakan cache atau skema buffering lainnya pada chip DRAM.

    47Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.2 Designing for Performance (Cont...)

    Mengurangi frekuensi akses memori dengan meningkatkan efisiensi struktur cache antara prosesor dan memori utama.

    Meningkatkan bandwith koneksi antara prosesor dan memori menggunkan bus berkecepatan tinggi

    48Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.2 Designing for Performance (Cont...)

    Meningkatkan Organisasi dan Arsitektur Chip

    Menambahkan kecepatan perangkat keras prosesor

    Menambahkan ukuran dan kecepatan cache yang terletak antara prosesor dan memori utama

  • 03/09/2014

    13

    49Arsitektur dan Organisasi Komputer

    2.2 Designing for Performance (Cont...)

    Melakukan perubahan pada organisasi dan arsitektur chip sehingga meningkatkan efektifitas kecepatan pengolahan instruksi

    CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

    - REVIEW -

    PART I: OVERVIEW

    CHAPTER I - INTRODUCTION

    CHAPTER 2 - COMPUTER EVOLUTION AND PERFORMANCE

    - THANK YOU -