pengenalan hardware komputer - pengantar teknologi komputer
DESCRIPTION
Materi ini adalah bagian ke dua dari materi perkuliahan Pengantar Teknologi Informasi.Topik kajian utamanya adalah konsep dan fungsionalitas sistem komputer, CPU, Memory dan pheriperal.Kritik dan Saran pengembangan silahkan kirimkan ke : [email protected],AffandyTRANSCRIPT
1Pengantar Teknologi Informasi
Introduction to Introduction to HardwareHardware
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 2
Introduction to Hardware• Review Review • Computer SystemComputer System• Sub Sistem CPU Sub Sistem CPU • Sub Sistem Memori Sub Sistem Memori • Sub Sistem Periferal Sub Sistem Periferal
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 3
Review
Abstract view
user user ... USER USER
Application Software
System Software
Computer Hardware
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 4
ReviewSistem Komputer • memiliki 4 unit fungsional utama :
– Data processing– Data storage– Data movement– Control
Konfigurasi umumCPU + Internal MemoryInput
Devices
Storage System
Output Devices
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 5
Computer System – Data Movement and Storage
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 6
Computer System - Data Processing
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 7
Computer SystemKonsep von Neumann/Turing • Stored Program • Internal Memory menyimpan program dan data • ALU beroperasi menggunakan data biner • Conrol Unit menginterpretasi instruksi dari
memori dan mengeksekusinya • I-device dan O-device dikendalikan CU • Dibuat di Princeton Institute for Advanced
Studies, — sehingga diberi nama IAS • Selesai 1952
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 8
Computer System - IAS Structure
(CU)
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 9
Computer System - IAS Structure (detail)
Register dalam CPU • Memory Buffer
Register • Memory Address
Register • Instruction Register • Instruction Buffer
Register • Program Counter • Accumulator • Multiplier Quotient
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 10
Computer System – Top Level Structure
Computer
Main Memory
InputOutput
SystemsInterconnection
Peripherals
CentralProcessing Unit
Computer
Communication Devices
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 11
Computer System - CPU Structure
Computer Arithmeticand Login Unit
ControlUnit
Internal CPUInterconnection
Registers
CPU
I/O
Memory
SystemBus
CPU
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 12
Computer System – Bus Based
Interrupts Processor
Cache
Memory–I/O bus
I/O controller
I/O controller
I/O controller
Main memory
Network Graphics
output Disk Disk
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 13
Computer System – MultiLevel MachineLevel View
5 Problem-oriented Language
4 Assembly Language
3 Operating system machine
2 Instruction Set Architecture [ISA]
1 Microarchitecture
0 Digital logic
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 14
Computer System – MultiLevel Machine (detail)
• Level-0 (gate) yang membentuk prosesor, memori, dan register.
• Level-1 (register) yang membentuk memori lokal dan sebuah ALU, yang saling terhubung oleh data path.
• Level-2 (instruksi) sesuai arsitektur.
• Level-3 Tingkat OS, menangani instruksi-instruksi yang ada pada level-4 dan level-5.
• Level-4 Fasilitator pembuat program pada level-1, level-2, dan level-3 yang tidak bisa membuat kode mesin; butuh asembler sebagai translator.
• Level-5 Bahasa yang mendekati pola bahasa manusia, butuh interpreter dan compiler sebagai translator.
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 15
Central Processing Unit
Fungsi CPU• ALU menangani operasi aritmatika dan
boolean, contoh: adder • CU mengendalikan operasi sistem, contoh:
program counter • Register menyimpan data kecepatan tinggi,
volume kecil • Bus atau data path sebagai media
interkoneksi /komunikasi antar register.
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 16
CPU – How does it work ?
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 17
Memory – Basic Operations
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 18
Memory - Hierarchy
Register
Cache MemoryCache MemoryLevel 1 / Level 2Level 1 / Level 2
Main Memory Main Memory ROM / RAMROM / RAM
Magnetic DiskMagnetic Disk
TapeTape Optical DiskOptical Disk
Inte
rnal
Mem
ory
Inte
rnal
Mem
ory
Ext
ern
al
Mem
ory
Ext
ern
al
Mem
ory
Size = small, Size = small, Speed = high,Speed = high,Price = expensive, Price = expensive,
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 19
Memory - Internal Memory
Ciri: • Sering disebut RAM• Lebih cepat dari storage system• Relatif mahal• Lebih kecil kapasitasnya dari storage
system • Letak lebih dekat CPU.
Fakta • volume >>>, kecepatan <<< • kecepatan prosesor >>> memory• Memory dipercepat, cost/bit >>>
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 20
Memory – Internal Memory
• jenis : RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM• organisasi [sel]• kemasan chip [array DRAM : Kilo, Mega,
Giga] • koreksi error [parity check] • media fisik: magnetic core
semiconductor • kapasitas: Mega Giga Tera ? • kecepatan akses: ~ 100 ns
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 21
Memory - Cache
•Lebih kecil kapasitasnya & lebih cepat dari Main Memory
•Isi: current info dari main memory untuk dieksekusi
•kapasitas ~ 1024 Kbytes •transfer data dalam block / line
@ 4 bytes
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 22
Memory – Storage System
External Memory• Disk magnetik: floppy (disket), harddisk • Compact/optical disk • Pita magnetik Virtual Memory • Latar belakang: kebutuhan pemakai > fakta • Solusi teknik virtual,sebagian data di Internal Memory
dan sebagian besar di Storage System • virtual logical address = address yang diacu prosesor • MMU / PMMU (Page Memory Management Unit), is a
computer hardware component responsible for handling accesses to memory requested by the central processing unit (CPU). Dalam Virtual memory berfungsi sbg translator dari adress virtual ke address fisik
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 23
Pheriperal – Input Devices
• Card reader • Keyboard • Bar code reader • Mouse • Scanner • Optical character
reader (OCR) • Voice recorder • Light pen • Touch screen
•Digitizer •Electronic funds transfer (EFT) Joystick •Magnetic Ink Character •Reader (MICR) •Paper tape reader
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 24
Pheriperal – Input Devices
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 25
Pheriperal – Output Devices
• Card & paper tape puncher • Printer
- Impact: line printer, dot matrix - Non-impact: laser printer, ink jet printer
• Plotter - Flat bed - Roll
• Computer output microfilm (COM) • Microfiche
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 26
Pheriperal – Output Devices
Pengantar Teknologi Informasi.: Fasilkom – UDINUS :.
Ref: IF-ITB/Santika WP/2003 27
Pheriperal – Input Output Devices• Non regular screen: touch, light • Tape drive • Diskette drive • Disk drive • CD ROM drive