arsitektur komputer evolusi

of 28/28
ARSITEKTUR KOMPUTER NAMA : Yulius Agato NIM : 11.11.4660

Post on 20-Jun-2015

2.032 views

Category:

Technology

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1. ARSITEKTUR KOMPUTERNAMA : Yulius Agato NIM : 11.11.4660

2. Evolusi danKinerja Komputer 3. Pendalaman Evolusi dan Kinerja Komputer Dalam bab ini mula-mula akan dibahas tentang sejarah singkat komputer karena beberapa diantaranya merupakan dasar dari perkembangan komputer saat ini. Kemudian dibahas mengenai bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien. Terakhir akan dibahas evolusi dua system yang sangat penting pada komputer saat ini yaitu Pentium dan PowerPC. 4. Tabung Vakum (1945 1955)ENIAC Decimal (not binary) 20 akumulator masing-masing menampung 10 digitdesimal Diprogram secara manual dengan switch 18,000 tabung vakum 30 tons 15,000 meter persegi 140 kW konsumsi dayanya 5,000 operasi penambahan / detik 5. ENIAC Ahli matematika : konsultan pembuatan ENIAC 1945 memperbaiki kelemahan ENIAC : EDVAC EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) Konsep: stored-program concept 1946 dipublikasikasikan Dikenal :Komputer IAS (Computer of Institute forAdvanced Studies). 6. Von Neumann architecture Von Neumann istilah arsitektur, alias Von Neumann model, berasaldari proposalarsitektur komputer oleh matematikawan dan ilmuwankomputer awal John von Neumann dan lain-lain, tanggal 30Juni 1945, berjudul Draft Pertama Laporan di EDVAC. Inimenjelaskan desain arsitektur untuk sebuah komputerdigitalelektronik dengan subdivisi dari unit pengolahan yang terdiridari unit logikaaritmatika dan register prosesor, unit kontrol yangberisi daftar instruksi danprogram counter, sebuah memori untukmenyimpan data dan instruksi,penyimpanan massal eksternal, daninput dan mekanisme output . 7. Gambaran Von Neumann architecture 8. Von Neumann architecture Arti dari istilah berkembang berarti komputer disimpan- program di mana sebuah instruksi fetch dan operasi data tidak dapat terjadi pada saat yang sama karena mereka berbagi bus umum. Hal ini disebut sebagai hambatan Neumann Von dan sering membatasi kinerja sistem. 9. Von Neumann architecture Rancangan arsitektur Von Neumann lebih sederhanadari arsitektur Harvard yang lebih modern yang jugamerupakan sistem disimpan-program tetapi memilikisatuset didedikasikan alamat dan bus data untuk memori, dan satuset busalamat dan data untuk instruksi mengambil.Sebuah komputer yang disimpan-program digital adalah salahsatu yang membuat instruksi terprogram, dan juga sebagaidata, dalam baca-tulis, random-accessmemory (RAM). Disimpan-program komputer adalah suatukemajuanatas program yang dikendalikan komputer tahun 1940-an, seperti Colossus danENIAC, yang diprogram denganmengatur switch dan memasukkan lead patch untuk rutedata dan mengontrol sinyal antara berbagai unitfungsional. Pada sebagian besar komputer modern, memori yangsama digunakan baik untuk data dan instruksi program. 10. EDVAC EDVAC (Komputer Elektronik Otomatis Discrete Var iable) adalah salah satu komputer elektronik yang paling awal. Tidak seperti pendahulunya ENIAC, itu adalah biner dan bukan desimal, dan merupakan program komputer disimpan. 11. IAS Mesin IAS merupakan komputer elektronik pertama kali dibangun oleh Institute forAdvanced Study (IAS), di Princeton, New Jersey, Amerika Serikat. Hal ini kadang- kadang disebut von Neuman mesin, karena makalah yang menjelaskan desaindiedit oleh John von Neumann, seorang profesor matematika di kedua Universitas Princeton dan IAS. Komputer dibangun dari akhir 1945 hingga tahun 1951 di bawah arahannya. Organisasi umum disebut arsitektur Von Neumann, meskipun itu berasal baikdan dilaksanakan oleh orang lain 12. Struktur IAS 13. Komputer Komersial Tahun 1950 dianggap sebagai tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2 buah perusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaituSperry dan IBM. Tahun 1947, Eckert dan Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation untuk memproduksi komputer secara komersial. Komputer pertama yangmereka hasilkan adalah UNIVAC I (Universal Automatic Computer).UNIVAC I menjadi tulang punggung penghitungan sensus tahun 1950 diUSA. UNIVAC II yang memiliki kapasitas memori lebih besar dan kinerja yang lebih baik diluncurkan tahun 1950. Mulai saat itu perusahaan telahmengembangkan produk produk baruyang kompatibel dengan produk sebelumnya sehingga pangsa pasar konsumen mereka tetap terjaga menggunakan produknya. IBM pun tidak mau kalah dengan mengeluarkan produk merekayang akhirnya mendominasi pangsa pasar bisnis saat ini. Seri IBMpertama adalah seri 701 tahun 1953 dan terus berkembang menjadi lebihbaik hingga sekarang 14. Komputer Komersial 15. UNIVAC UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) adalah komputer komersial pertamayang diproduksi di Amerika Serikat. 16. UNIVAC Ini dirancang terutama oleh J. PresperEckert dan John Mauchly, penemu ENIAC. Karya desain ini dimulai olehperusahaan mereka, Eckert-Mauchly Computer Corporation, dan selesai setelah perusahaan telah diakuisisi oleh Remington Rand (yang kemudian menjadi bagian dari Sperry, sekarang Unisys). Pada tahun-tahun sebelum model penerus dariUNIVAC I muncul, mesin itu hanya dikenal sebagai "UNIVAC". UNIVAC pertama dikirim ke Biro Sensus Amerika Serikat pada tanggal 31 Maret1951, dan didedikasikan pada tanggal 14 Juni tahun itu 17. UNIVAC Mesin kelima(dibangun untuk AS Komisi Energi Atom) digunakan oleh CBS untuk memprediksihasil pemilu 1952 presiden. Dengan sa mpel hanya 1% dari populasi pemungutan suara itu dengan tepat memprediksikan bahwa Dwight D. Eisenhower akan menang. 18. Transistors Pengganti tabung vakum Lebih kecil Lebih ringan Disipasi daya lebih rendah Solid State device (SSD) Terbuat dari Silicon (Sand) Ditemukan tahun 1947 di Lab.Bell William Shockley et al. 19. Dari 704 IBM untuk IBM 7094 IBM 704 adalah komputer salah satu komputer yang sebelumnya, ketika ini digunakan tabung vakum untuk sirkuit logika, digunakan memori inti daripada baik drum magnetik atau beberapa jenis delay line untuk memori utama. Ini memberikannya kenyamanan pemrograman dari random-access memory tanpa masalah keandalan dan pola sensitivitas dari Williams tabung, sehingga dapat dipahami oleh pengguna komputer modern. 20. Dari 704 IBM untuk IBM 7094 21. Dari 704 IBM untuk IBM 7094 Ini memiliki sejumlah penerus yang menambah beberapa fitur baru, tapi tetap kompatibilitas. Ada IBM 709, juga mesin vakum tabung, dan IBM transistorized 7090 dan 7094, serta IBM lebih murah dan lebih kecil skala 7040 dan 7044. 22. Dari 704 IBM untuk IBM 7094 Keluarga ini komputer sangat populer dan sukses untukIBM. Dari 1954 sampai 1964, itu adalah keluarga yang palingterkenal dari komputer ilmiah besar.Ada beberapa hal tentang arsitektur yang mungkin tampak anehbagi orang yang digunakan untuk komputer saat ini. The 36-bit akumulator digunakan untuk menyimpan bilanganbulat untuk aritmatika konvensional juga digunakan untukmenahan floating-point, daripada menggunakan sebuah registerfloating-point khusus.Negatif fixed-point (bilangan bulat) diwakili dengan tanda-besarnya notasi daripada notasi komplemen dua itu. 23. Dari 704 IBM untuk IBM 7094 Isi register indeks, ketika pengindeksan digunakan, yang dikurangkan darialamat dan bukan ditambahkan ke dalamnya.Manual untuk komputer DDP-24, dalam lampiran, mencatat bahwa tanda-besarnya representasi, yang juga digunakan, adalah pilihan terbaik; pelengkapseseorang digunakan pada kebanyakan komputer, dan komplemen dua yangdigunakan pada lebih murah model! Nama baik IBM 704 dan penerusnyamungkin telah membantu mendorong pemikiran semacam itu. Meskipunbenar bahwa tanda-besarnya format adalah yang paling mirip dengan caraorang menulis nomor ke bawah, lengkap turn-sekitar dalam berpikir kemudianterjadi yang mengarah ke orang-orang melihat ada alasan rasional untuk repot-repot dengan kompleksitas format fixed-point lainnya dari komplemendua, yang memiliki keuntungan mudah memungkinkan aritmatika unsignedjuga. The 360 IBM, yang digunakan notasi komplemen dua untuk bilanganbulat, mungkin telah membantu untuk membawa perubahan pemikiran. 24. Transistor Based Computers Sebuah komputer transistor adalah sebuah komputer yang menggunakantransistor diskrit bukan tabung vakum. "Generasi pertama" dari komputerelektronik yang digunakan tabung vakum, yang menghasilkan sejumlah besar panas, adalah besar, dan itu tidak dapat diandalkan. Sebuah "generasi kedua"dari komputer, melalui akhir 1950-an dan 1960- an menampilkan papan penuh dengan transistor individu dan inti memori magnetik. Mesin ini tetap menjadi arus utama desain ke akhir 1960- an, ketika sirkuit terpadu mulai muncul dan menyebabkan mesin "generasi ketiga". 25. Transistor Based Computers Mesin generasi kedua NCR & RCA membuat small transistor machines IBM 7000 DEC - 1957 Dibuat PDP-1 26. Microelectronics Mikroelektronik adalah subfield elektronik. Sepertinamanya, mikroelektronikaberkaitan dengan penelitian danpembuatan (atau microfabrication) dari desain elektronik yang sangatkecil dan komponen. Biasanya, namun tidak selalu, iniberarti micrometre skala atau lebih kecil. Alat ini dibuatdari semikonduktor.Banyak komponen desain elektronik biasa tersediadalam setaramikroelektronik: transistor, kapasitor, induktor, resistor,dioda dan isolator dan konduktor saja dapat ditemukan dalamperangkat mikroelektronik. Teknikpengkabelan unik seperti ikatankawat juga sering digunakan dalammikroelektronika karenaukuran yang luar biasa kecil dari, lead komponen danbantalan. Teknikini memerlukan peralatan khusus dan mahal.Digital sirkuit terpadu (IC) sebagian besar terdiri dari transistor. 27. Microelectronics Sirkuit analogumumnya mengandung resistor dan kapasitor juga. Induktor digunakan di beberapa sirkuit analog frekuensi tinggi, tetapi cenderung menempati area chipyang besar jika digunakan pada frekuensi rendah; gyrators dapat mengganti mereka dalam banyak aplikasi. Sebagai teknik meningkatkan, skala mikroelektronik komp onen terus menurun.Pada skala yang lebih kecil, dampak relatif dari sifat intrinsik sirkuit sepertiinterkoneksi dapat menjadi lebih signifikan. Ini disebut efek parasit, dan tujuan dari insinyur desain mikroelektronika adalah menemukan cara untuk mengimbangi atau untuk meminimalkan efek ini, sementara selalu memberikanlebih kecil, lebih cepat, dan murah perangkat. 28. Generasi dari Komputer Tabung Vakum - 1946-1957 Transistor - 1958-1964 Small scale integration - 1965 on Up to 100 devices on a chip Medium scale integration - to 1971 100-3,000 devices on a chip Large scale integration - 1971-1977 3,000 - 100,000 devices on a chip Very large scale integration - 1978 to date 100,000 - 100,000,000 devices on a chip Early RCA triode vacuum tube Ultra large scale integration Over 100,000,000 devices on a chip