PENG. ORGANISASI

&

ARSITEKTUR KOMPUTER

FARHAT, ST., MMSI., MSC

UNIVERSITAS GUNADARMA

HUBUNGAN ORGANISASI KOMPUTER

DENGAN ARSITEKTUR KOMPUTER

1. Arsitektur komputer berkaitan dengan attribute - atribute yang nampak bagi

programmer :

• Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O,

teknik pengalamatan (addressing techniques).

2. Organisasi komputer berkaitan dengan unit – unit operasional dan

interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural.

• Control signals, interfaces, memory technology.

3. Arsitektur Sistem Komputer dibentuk oleh komponen hardware dan software.

4. Ada perbedaan antara arsitektur komputer dengan organisasi komputer, yaitu

pertama arsitektur komputer mengacu pada sistem dan bagiannya yang

tampak oleh user, sedangkan organisasi komputer mengambarkan bagian-

bagian komputer diatur dan dihubungkan untuk merealisasikan arsitektur

komputer.

PERUBAHAN DEFINISI ARSITEKTUR

KOMPUTER

1. 1950 -1960 : Arsitektur komputer adalah suatu komputer aritmatik

2. 1970 – pertengahan 1980 : Arsitektur komputer adalah suatu desain

instruksi untuk suatu kompiler

3. 1990 : Arsitektur komputer adalah suatu bentuk desain CPU, sistem memori,

sistem I/O, multiprosesor dan network komputer

4. 2010 : Arsitektur komputer : suatu sistem yang dapat beradaptasi sendiri,

struktur yang dapat mengorganisasikan sendiri, sistem DNA

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 Architecture

• Meliputi subsistem hardware dasar yaitu CPU, Memory 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.

KLASIFIKASI ARSITEKTUR KOMPUTER

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)

Dari klasifikasi sistem komputer di atas, yang paling banyak dibicarakan pada

program paralel adalah SIMD dan MISD.

1. Single Processor

Computer Komputer

von Neumann

SISD (Single Instruction,

Single Data)

SIMD (Single Instruction,

Multiple Data)

1. Vector Computer : Antar

Prosesor tidak ada koneksi

atau setiap prosesor hanya

berhubungan dengan

prosesor-prosesor yang

ada di sebelahnya.

2. Array Computer

1. Pipeline Computer

MISD (Multiple Instruction,

Single Data)

MIMD (Multiple Instruction,

Multiple Data)

1. Multiprocessor 2. Distributed Computer

System / Multicomputer

MMID

MENGUKUR 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 Kembang (Expandibility)

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

KEBERHASILAN ARSITEKTUR KOMPUTER

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi keberhasilan arsitektur komputer,

tiga diantaranya adalah :

1. Manfaat Arsitektural

2. Kinerja Sistem

3. Biaya Sistem

MANFAAT ARSITEKTURAL

Ada beberapa ukuran pokok yang menentukan keberhasilan

arsitektur, yaitu manfaat arsitekturalnya yaitu :

1. Aplicability

2. Expandibility

4. Compatible

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

STRUKTUR DAN FUNGSI STRUKTUR

KOMPUTER

CPU atau sering disebut sebagai central prosesor unit yang menjadi otak

segala kegiatan yang ada di dalam komputer. Komputer berasal dari bahasa

latin computare yang mengandung arti menghitung. Karena luasnya bidang

garapan ilmu komputer, para pakar dan peneliti sedikit berbeda dalam

mendefinisikan termininologi komputer

FUNGSI KOMPUTER

Fungsi komputer sebenarnya untuk memudahkan sistem kerja manusia

yang mengordinir serta melalui tahapan algoritma. Fungsi merupakan

operasi dari masing – masing komponen sebagai bagian dari struktur.

Semua komputer memiliki 4 fungsi :

1. Pengolahan Data ( Data processing )

2. Penyimpanan Data (Data Storage )

3. Pemindahan Data ( Data movement )

4. Kendali ( Control )

Struktur adalah bagaimana masing - masing komponen saling berhubungan satu

sama lain.

Sistem komputer merupakan sistem mandiri yang dilengkapi dengan piranti

peripheral untuk melangsungkan proses pengambilan masukan, penampilan

keluaran, penyimpanan, maupun pemrosesan.

Sistem komputer yang kita kenal terdiri dari tiga elemen dasar yakni :

• Software

• Hardware

• Brainware

Ada beberapa jenis software yang kita kenal dengan istilah Sistem Operasi, sebagai

program antarmuka antara komputer dan pengguna, juga pengendali perangkat-

perangkat komputer baik piranti input, output. Software sistem operasi versi

berbayar diantara produk Microsoft yakni Windows XP, 98, Millenium, Vista, 2000,

NT, 95, MS DOS, Win 7, dst.

STRUKTUR KOMPUTER

SEJARAH KOMPUTER

1. Kalkulator Mekanik

2. Sistem Komputer Elektronik

1. Penggunaan tabung vakum dalam sirkuit elektronik dan mercury delay

lines sebagai memory.

2. Drum Magnetik sebagai media penyimpan internal utama.

3. Kapasitas penyimpanan utama yang terbatas (1000 – 4000 bytes)

4. Pemrograman bahasa symbol tingkat rendah.

5. Problem panas dan pemeliharaan.

6. Aplikasi : perhitungan sains, pemrosesan payroll, penyimpanan record.

7. Waktu siklus : milidetik

8. Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik.

KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI

PERTAMA (1941 – 1956)

1. Penggunaan transistor untuk operasi internal.

2. Magnetic core sebagai media penyimpan internal utama.

3. Mempunyai kapasitas penyimpanan lebih banyak (4K – 32K)

4. I/O lebih cepat, orientasi pita

5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (Cobol, Fortran, Algol)

6. Penurunan panas.

7. Waktu siklus mikrodetik

8. Kecepatan pemrosesan : 1 juta instruksi per detik (mips)

KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI

KEDUA (1956 – 1964)

1. CIR Menggunakan sirkuit terintegrasi.

2. Magnetic core dan penyimpanan utama yang padat (32K – 3 Mbyte)

3. Lebih fleksibel dengan I/0 ; berorientasi disk.

4. Ukuran lebih kecil, unjuk kerja lebih baik dan handal.

5. Penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih luas.

6. Muncul komputer mini.

7. Pemrosesan jarak jauh dan time sharing melalui jaringan komunikasi.

8. Tersedianya perangkat lunak sistem operasi untuk mengontrol I/O.

9. Waktu siklus ; nano detik

10. kecepatan pemrosesan ; 10 mips.

CIRI KOMPUTER GENERASI KETIGA

(1965 –1971)

1. Menggunaan large scale integrated circuit.

2. Peningkatan kapasitas penyimpanan (lebih 3 Mbyte) dan kecepatan.

3. Dukungan dari bahasa pemrograman yang lebih kompleks.

4. Perangkat I/O semakin meningkat sehingga mendukung peripheral

lainnya.

5. Penggunaan minikomputer, mikroprosessor, dan mikrokomputer.

6. Aplikasi ; simulasi model matematika, komunikasi data.

7. Kecepatan pemrosesan ; 100 mips sampai 1 bips

KARAKTERISTIK KOMPUTER GENERASI

KEEMPAT (1972 – 1989)

KOMPUTER GENERASI LIMA / LANJUTAN

(1990 - AN)

1. Hardware

2. Software

3. Data

4. User

KOMPONEN-KOMPONEN KOMPUTER

Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel

tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem.

Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media

transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari

sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah

komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.

SISTEM BUS

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih

kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah

bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda.

Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus

utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side

Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang

berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat

sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah

bridge.

CARA KERJA SISTEM BUS

ORGANISASI BUS

Jalur Kontrol

o Berisi signal request dan sinyal acknowledgements

o Mengindikasikan tipe informasi pada jalur data.

Jalur Data

o Membawa informasi antara sumber dan tujuan data

o dan alamat dan perintah-perintah kompleks

BUS SERI UNIVERSAL

Sebuah bus standart yang disepakati bersama oleh

tujuh perusahaan untuk digunakan pada peralatan

berkecepatan rendah