Tugas arsitektur dan Organisasi komputer

Soal

1. Jelaskan perbedaan utama Organisasi Komputer dan Arisitektur

Komputer? BeriContohnya.

2. Gambarkan Struktur Top Level komputer dan  jelaskan masing-masing

fungsi?

3. Gambarkan Struktur Central Processing Unit dan jelaskan masing-masing

fungsi?

4. Gambarkan operasi-operasi komputer dan  jelaskan masing-masing

fungsi?

Jawab:

1.         1. Arsitektur sama, organisasi dapat berbeda. Arsitektur bertahan

lama, organisasi menyesuaikan dengan  perkembangan teknologi.

Organisasi antar versi memiliki perbedaan.

            2. Gambar struktur Top Level

  a. CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi

operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah

data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

 b. Input Device (Alat Masukan) berfungsi sebagai alat untuk: memasukan

data atau perintah ke dalam komputer . Output Device (Alat

Keluaran) berfungsi untuk:menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan

data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor),

ataupun berupa suara.

c. System interconnection berfungsi untuk menghubungkan ke CPU,

memori utama dan I/O.

d. Main memory berfungsi sebagai media penyimpanan data yang berkaitan

dengan CPU atau perangkat  I/O.

e. Fungsi komputer adalah untuk Operasi Pengolahan Data, Penyimpanan

Data, Fungsi Operasi Pemindahan Data Fungsi Operasi Kontrol.

3.  Gambar struktur CPU

a.   Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol

komputer secara keseluruhan.

b.   Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi –

fungsipengolahan data komputer berupa angka biner.

c.   Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU.

d. CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU.

e.  Internal bus ,berfungsi untuk mengendalikan semua bagian dalam CPU.

Control Unit :

-          Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU.

-          Sequencing logic  berfungsi menentukan keluaran dari control unit

-          Register dan Decoders berfungsi dapat menuliskan kode atau pesan

yang meng indikasikan hasil    operasi.

-          Control memori berfungsi untuk mengawasi penyimpanan data.

4.   Gambar operasi-operasi komputer

Fungsi-fungsi operasi  computer :

- Input Device (Alat Masukan) :Adalah perangkat keras komputer yang

berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam

komputer

- Output Device (Alat Keluaran) :Adalah perangkat keras komputer yang

berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data.

Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor),

ataupun berupa suara.

- I/O Ports Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke

luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

- Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol

komputer secarakeseluruhan

- Arithmetic And Logic Unit (ALU), :berfungsi untuk membentuk fungsi –

fungsipengolahan data komputer berupa angka biner.

- Control Bus  :Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta

akses ke Data Bus dan   Address Bus. Terdiri atas 4 sampai 10 jalur paralel

- Main memory: berfungsi sebagai media penyimpanan data yang berkaitan

dengan CPU atau perangkat I/O. Memori internal berupa RAM (Random

Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah

untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang

haya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat

komputer pertama kali dinyalakan.

- Data Bus adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem

komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya

dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit

yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan

kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat

membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri

atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel

.

Contoh Soal (Arsitektur & Organisasi Computer)1. Sebutkan struktur utama dalam komputer dan CPU, beserta fungsinya!

Struktur utama komputer :

Central Processing Unit (CPU) : Mengontrol operasi komputer dan membentuk fungsi fungsi pengolahan datanya

Memori Utama : Menyimpan data

I/O : Memindahkan data antara komputer dengan lingkungan luarnya

System interconnection : Beberapa mekanisme komunikasi antara CPU, memori utama dan I/O

Control Unit : Mengontrol operasi CPU dan pada gilirannya mengontrol komputer.

Arithmetic and Logic Unit (ALU) : Membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.

Register : Sebagai penyimpan internal bagi CPU.

-CPU interconnection : Sejumlah mekanisme komunikasi antara Control Unit, ALU, dan register-register.

2. Sebutkan perbedaan antara Arsitektur dan Organisasi Komputer!

Arsitektur sama, sedangkan organisasi dapat berbeda

Arsitektur bertahan lama, organisasi menyesuaikan perkembangan teknologi

3. Apa pengertian dari komputer, beserta fungsi dari komputer itu sendiri? Komputer adalah:

Mesin yang dapat memecahkan berbagai masalah bagi manusia dengan memberikaninstruksi-instruksi(digital) kepada mesin itu.

mesin penghitung elektronik yang cepat dan dapat menerima informasi input digital, kemudian memprosesnya sesuai dengan program yang tersimpan di memorinya,dan menghasilkan output berupa informasi.

suatu pemroses data yang dapat melakukan perhitungan besar secara cepat, termasuk perhitungan aritmetika dan operasi logika, tanpa campur tangan dari manusia.

Semua komputer memiliki 4 fungsi :

Pengolahan data - Data processing

Penyimpanan data - Data storage

Pemindahan data - Data movement

Kendali - Control

4. Gambarkan Struktur dari Top Level!

5. Apa yang Anda ketahui tentang IAS serta gambarkan struktur detailnya!!

Kapasitas memori: 1000 x 40 bit words Menggunakan sistem bilangan Biner

Panjang instruksi 20 bit ( 1 word = 2 instruksi )

Register-register dalam CPU

MBR (Memory Buffer Register)

MAR (Memory Address Register)

IR (Instruction Register)

IBR (Instruction Buffer Register)

PC (Program Counter)

AC (Accumulator)

MQ (Multiplier Quotient)

PERBEDAAN ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

PERBEDAAN ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

Jika organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit

operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem computer,dan

interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural

contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka (interface), teknologi

memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol

Sedangkan arsitektur komputer mempelajari atribut - atribut sistem komputer

yang terkait dengan seorang programmer, dan memiliki dampak langsung

pada eksekusi logis sebuah program

contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan,

mekanisme I/0.

# apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori

merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan

tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui

mekanisme cache adalah kajian organisasional.

Ø Arsitektur sama, organisasi dapat berbeda

Ø Arsitektur bertahan lama, organisasi menyesuaikan perkembangan

teknologi artinya Arsitektur komputer dapat bertahan bertahun-tahun tapi

organisasi komputer dapat berubah sesuai dengan perkembangan teknologi.

Pabrik komputer memproduksi sekelompok model komputer, yang memiliki

arsitektur sama tapi berbeda dari segi organisasinya yang mengakibatkan

harga dan karakteristik unjuk kerja yang berbeda. contoh :

ü Semua intel family x86 memiliki arsitektur dasar yang sama

ü Family IBM system/ 370 memiliki arsitektur dasar yang sama

ü Organisasi antar versi memiliki perbedaan.

1. Arsitektur Komputer berkaitan erat dengan atribut-atribut sebuah sistem

yang tampak (Visible) bagi seorang program.

Contoh Atribut Arsitektural Adalah :set instruksi, jumlah bit utk representasi

bermacam jenis data, mekanisme I/O, dan teknik-teknik pengalamatan

memory.

2. Organisasi Komputer berkaitan erat dengan unit-unit operasional dan

interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural.

Contoh Atribut Organisasional Adalah :rincian hardware yang dapat diketahui

oleh pemrogram, seperti sinyal kontrol, interface komputer, dan teknologi

memori yang digunakan.

Arsitektur Komputer :

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep

perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem

computer.Biasanya mempelajari atribut-atribut sistem komputer yang terkait

dengan eksekusi logis sebuah program.

Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional

dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan

sistem interkoneksinya).

Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan

lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan

mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache,

RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini

adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll.

Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu

dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen

perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang

memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

Arsitektur komputer mempelajari atribut - atribut sistem komputer yang terkait

dengan seorang programmer, dan memiliki dampak langsung pada eksekusi

logis sebuah program.Sebagaimana contoh: set instruksi, aritmetika yang

digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/0.

Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:

1. Set instruksi (ISA)

2. Arsitektur mikro dari ISA, dan

3. Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

Organisasi Komputer :

Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit – unit

operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer

dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Biasanya mempelajari bagian

yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara

komponen-komponen sister komputer.

Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka,

teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.Arsitektur komputer lebih

cenderung pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan

seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan,

teknik pengalamatan, mekanisme I/O.

Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan

pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi

pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah

melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.

Jika organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit

operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem computer,dan

interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural

contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka (interface), teknologi

memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol

Perbedaaan Utamanya :

Organisasi Komputer :

- Bagian yang terkait dengan erat dengan unit – unit operasional

- Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori,

sistem memori, dan sinyal – sinyal control

Arsitektur Komputer :

- Atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

- Contoh : Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan,

mekanisme I/O

Soal : 

1. Jelaskan perbedaan utama organisasi komputer dan arsitektur komputer? beri contohnya.

2.Gambarkan struktur top level komputer dan jelaskan masing-masing fungsinya?

3.Gambarkan struktur central processing unit dan jelaskan masing-masing fungsinya? 

4.Gambarkan operasi-operasi komputer dan jelaskan masing-masing fungsinya? 

Jawab : 

1. Arsitektur Komputer : mempelajari atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan eksekusi logis sebuah program, sedangkan   Organisasi Komputer : mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen-komponen sister komputer.Contoh Perbedaan : Arsitektur Komputer : Set intruksi, aritmatika yang digunakan, mekanisme I/O, teknik pengalamantan. 

Organisasi Komputer : Perangkat antarmuka, Teknologi Hardware, Teknologi Memori, sinyal-sinyal kontrol. 

2. Gambar Stuktur Top Level Komputer

 

Central Processing Unit "Berfungsi sebagai pusat pemrosesan/unit pengelola"

Main Memory "Berfungsi sebagai penyimpanan data, Program-program yang sedang berjalan dan melaksanakan instruksi-instruksi"

System Interconnection "Berfungsi unit pengontrol antara perangkat yang saling berhubungan"

Input/Output "Berfungsi untuk berinteraksi dengan lingkungan luar dan melakukan hubungan dengan peripheral  (Perangkat tambahan)"

3. Struktur CPU

 

Register "Berfungsi sebagai tempat penyimpan data sementara dalam CPU selama proses

eksekusi. Apabila terjadi proses eksekusi data dalam register dikirim ke ALU untuk

diproses, hasil eksekusi nantinya diletakkan ke register kembali."

ALU (Arithmetic Logic Unit) "Berfungsi melaksanakan operasi aritmatik serta operasi-

operasi logika."

Internal CPU Interconnection "Berfungsi untuk mengontrol komponen internal CPU

yang terdiri dari : ALU, unit kontrol dan register – register."

CU (Control Unit), yaitu unit pengendali "Berfungsi mengambil, mengkode, dan

melaksanakan instruksi sebuah program yang tersimpan dalam memori. "

Struktur Control Unit

Arithmetic and Logic Unit (ALU)  Bertugas membentuk fungsi-fungsi pengolahan

data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa karena bagian

ini mengerjakan instruksi-instruksi bahasa mesin

 Control Unit (CU) Bertugas mengontrol operasi CPU dan

secara keseluruhanmengontrol komputer sehingga terjadi singkronisasi antar komponen dalam menjalankan fungsi masing-masing komponen

Termasuk dalam tanggung jawab unit control adalah mengambil instruksi – instruksi dari

memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. 

 

 Register

Media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data

Memori ini bersifat sementara biasanya digunakan untuk penyimpanan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

CPU Interconnections

Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus– bus

eksternal CPU.

Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register – register. 

Komponen eksternal CPU :sistem lainnya, seperti memori utama, piranti

masuk/keluar.

 4. Operasi-Operasi Komputer

Pengolahan Data

   

"Proses pengolahan data yaitu proses pengolahan data dari/ke penyimpanan maka mekanismenya input akan memasukan data melalu data movement ke control mechanisme disini proses akan dialihkan apakah ke data processing atau ke data stroragetergantung dari input ketika perintah akan mengambil data yang sudah ada maka control mechanisme akan meminta kepada Data Storage kemudian diteruskan ke Data Processing dan disinilah proses akan berlangsung. atau bisa langsung dari Data Storageke Control Mechanisme kemudian diolah oleh data processingdan disimpan lagi ke Data Storage"

Penyimpanan Data 

 

"Proses penyimpanan data sama halnya dengan pengolahan data dimana ketika Input

memberikan instruksi penyimpanan maka Data Movement akan meneruskan keControl

Mechanism dan langsung keproses selanjutnya yaitu ke Data Storage dan disimpan"

Pemindahan Data

"Untuk proses input dari keyboard yang tampil ke layar monitor yaitu Keyboard (Input) akan

memasukan data keData Movement kemudian dilanjutkan ke bagian Control

Mechanism kemudian akan dibalikan lagi menuju Data Movement dan ditampilkan

melalui Monitor (Output)"

Kendali atau Control

"Kendali atau control merupakan syarat yang penting karena dengan fungsi ini proses pengerjaan instruksi dari Input akan diatur secara tertib oleh Control ini

sehingga proses instruksi akan berjalan dengan lancar tanpa ada proses tabrakan atau trafic jump (Tabrakan dalam jalur)"