Minggu, 16 Oktober 2011

STRUKTUR SAN FUNGSI ARSITEK KOMPUTER

Arsitektur komputer - Presentation Transcript

  1. ARSITEKTUR KOMPUTER MODERN
    Oleh :
    Erfan wiranata
    Agus Hermanto
    I Gusti Agung Bagus
    Septia Haryani
  2. Arsitektur Komputer Modern
    • Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi dengan dunia luar dilakukan melalui perangkat peripheral dan saluran komunikasi.
    • Terdapat empat struktur utama komputer modern :
    Central Processing Unit
    Memori Utama
    I/O
    System Interconnection
  3. Arsitektur Komputer Modern
    • Central Processing Unit (CPU), berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan pusat pengolahan fungsi – fungsi komputer.
    • Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data.
    • I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.
    • System Interconnection, merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama dan I/O.
  4. memori
    Sitem Bus
    komputer
    CPU
    I/O
    Arsitektur Komputer Modern
    • Gambar struktur komputer
  5. Arsitektur Komputer Modern
    • Pada prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi pada komputer modern yaitu :
    Fungsi Operasi Pengolahan Data
    Fungsi Operasi Penyimpanan Data
    Fungsi Operasi Pemindahan Data
    Fungsi Operasi Kontrol
  6. Arsitektur Komputer Modern
    • Modul (I/O)
    Modul I/O adalah Modul I/O merupakan peralatan antarmuka (interface) bagi sistem bus atau switch sentral dan mengontrol satu atau lebih perangkat peripheral. Modul I/O tidak hanya sekedar modul penghubung, tetapi sebuah piranti yang berisi logika dalam melakukan fungsi komunikasi antara peripheral dan bus komputer.
    Modul I/O memiliki dua buah fungsi utama, yaitu :
    Sebagai piranti antarmuka ke CPU dan memori melalui bus sistem.
    Sebagai piranti antarmuka dengan peralatan peripheral lainnya dengan menggunakan link data tertentu.
  7. Arsitektur Komputer Modern
    • Fungsi dalam menjalankan tugas bagi modul I/O dapat dibagi menjadi beberapa katagori, yaitu:
    • Kontrol dan pewaktuan.
    • Komunikasi CPU.
    • Komunikasi perangkat eksternal.
    • Pem-buffer-an data.
    • Deteksi kesalahan.
  8. Arsitektur Komputer Modern
    • Terdapat tiga buah teknik dalam operasi I/O, yaitu:
    I/O terprogram
    Interrupt – driven I/O
    DMA (Direct Memory Access).
  9. Arsitektur Komputer Modern
    • Terdapat empat klasifikasi perintah I/O, yaitu
    1. Perintah control.
    Perintah ini digunkan untuk mengaktivasi perangkat peripheral dan memberitahukan tugas yang diperintahkan padanya.
    2. Perintah test.
    Perintah ini digunakan CPU untuk menguji berbagai kondisi status modul I/O dan peripheralnya. CPU perlu mengetahui perangkat peripheralnya dalam keadaan aktif dan siap digunakan, juga untuk mengetahui operasi – operasi I/O yang dijalankan serta mendeteksi kesalahannya
  10. Arsitektur Komputer Modern
    3. Perintah read.
    Perintah pada modul I/O untuk mengambil suatu paket data kemudian menaruh dalam buffer internal. Proses selanjutnya paket data dikirim melalui bus data setelah terjadi sinkronisasi data maupun kecepatan transfernya.
    4. Perintah write.
    Perintah ini kebalikan dari read. CPU memerintahkan modul I/O untuk mengambil data dari bus data untuk diberikan pada perangkat peripheral tujuan data tersebut.
  11. Arsitektur Komputer Modern
    • Unit memory
    Memori adalah bagian dari komputer tempat program – program dan data – data disimpan.
    Memory dibedakan menjadi 2 yaitu :
    1. Memori internal
    2. Memori eksternal
  12. Arsitektur Komputer Modern
    • Memori internal, yaitu register yang terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama berada di luar prosesor.
    • Sedangkan memori eksternal adalah memori yang diakses prosesor melalui piranti I/O, seperti disket dan hardisk.
  13. Arsitektur Komputer Modern
    • Elemen dasar memori adalah sel memori. Walaupun digunakan sejumlah teknologi elektronik, seluruh sel memori memiliki sifat – sifat tertentu :
    • Sel memori memiliki dua keadaan stabil (atau semi-stabil), yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0.
    • Sel memori mempunyai kemampuan untuk ditulisi (sedikitnya satu kali).
    • Sel memori mempunyai kemampuan untuk dibaca.
  14. Arsitektur Komputer Modern
    • Karakteristik Sistem Memori
  15. Arsitektur Komputer Modern
    • Random Akses Memory
    Dimungkinkannya pembacaan dan penulisan data ke memori secara cepat dan mudah. Aspek lain adalah RAM bersifat volatile, sehingga RAM hanya menyimpan data sementara.
    Teknologi yang berkembang saat ini adalah statik dan dinamik.
    RAM dinamik disusun oleh sel – sel yang menyimpan data sebagai muatan listrik pada kapasitor. Karena kapasitor memiliki kecenderungan alami untuk mengosongkan muatan, maka RAM dinamik memerlukan pengisian muatan listrik secara periodik untuk memelihara penyimpanan data.
  16. Arsitektur Komputer Modern
    Pada RAM statik, nilai biner disimpan dengan menggunakan konfigurasi gate logika flipflop tradisional. RAM statik akan menyimpan data selama ada daya listriknya.
    • Cache memori
    Difungsikan mempercepat kerja memori sehingga mendekati kecepatan prosesor.
    Ukuran cache memori adalah kecil, semakin besar kapasitasnya maka akan memperlambat proses operasi cache memori itu sendiri,
  17. Arsitektur Komputer Modern
    • Magnetik Disk
    Disk adalah piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu (logam atau plastik) dengan permukaan dilapisi bahan yang dapat di magnetisasi. Mekanisme baca/tulis menggunakan kepala baca atau tulis yang disebut head, merupakan komparan pengkonduksi (conducting coil). Desain fisiknya, head bersifat stasioner sedangkan piringan disk berputar sesuai kontrolnya.
  18. Arsitektur Komputer Modern
    • Floppy Disk (Disket)
    Karakteristik disket adalah head menyentuh permukaan disk saat membaca ataupun menulis. Hal ini menyebabkan disket tidak tahan lama dan sering rusak. Untuk mengurangi kerusakan atau aus pada disket, dibuat mekanisme penarikan head dan menghentikan rotasi disk ketika head tidak melakukan operasi baca dan tulis. Namun akibatnya waktu akses disket cukup lama.
  19. Arsitektur Komputer Modern
    • Optical Disk
    CD merupakan disk yang tidak dapat dihapus, mampu menyimpan memorikurang lebih 60 menit informasi audio pada salah satu sisinya. Keberhasilan secara komersial CD yang mampu menyimpan data dalam jumlah yang besar, menjadikannya media penyimpan yang fleksibel digunakan di berbagai peralatan seperti komputer, kamera video, MP3 player, dan lainlain
  20. Arsitektur komputer modern
    • Unit CPU
    CPU merupakan komponen terpenting dari sistem komputer. CPU adalah komponen pengolah data berdasarkan instruksi – instruksi yang diberikan kepadanya
    CPU tersusun atas beberapa komponen sebagai bagian dari struktur CPU
  21. Arsitektur Komputer Modern
    • Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
    • Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi – instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
  22. Arsitektur Komputer Modern
    • Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
    • CPU Interconnections, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register – register dan juga dengan bus – bus eksternal CPU
  23. Unit control
    Internal
    Sistem
    bus
    CPU
    ALU
    Register
    Arsitektur Komputer Modern
    • Komponen internal CPU
  24. Arsitektur Komputer Modern
    • Fungsi CPU adalah penjalankan program – program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.
  25. Arsitektur Komputer Modern
    • Sistem BUS
    Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.
    • Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul – modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data berikut :
    • Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.
    • CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.
    • I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.
    • CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.
    • I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA.
  26. Arsitektur Komputer Modern
    • Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul – modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data berikut :
    • Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.
    • CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.
    • I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.
    • CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O.
    • I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA.
  27. Arsitektur Komputer Modern
    • Sifat penting dan merupakan syarat utama bus adalah media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya.
    • Karena digunakan bersama, diperlukan aturan main agar tidak terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan bersama namun dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.
  28. Arsitektur Komputer Modern
    • Saluran data (data bus) adalah lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data.
    • Saluran alamat (address bus) digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data. Saluran ini digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. Juga digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.

    Organisasi Komputer [1] : Struktur dan Fungsi


    Komputer yang digunakan oleh manusia untuk membantu menyelesaikan pekerjaan yang tidak dapat dilakukan oleh manusia memiliki sejarah yang sangat panjang. Sejarah yang sangat panjang hingga membentuk sebuah komputer seperti saat ini telah mengalami perbaikan teknologi dari sisi perangkat keras dan perangkat lunaknya. Perkembangan perangkat keras yang sejak awal menggunakan teknologi tabung hampa (CRT) kemudian bergerak dan berkembang seiring perkembangan teknologi nano telah mengubah bentuk fisik komputer dari ukuran yang sangat besar menjadi ukuran yang sangat kecil sehingga mudah untuk dibawa (mobile). Sedangkan perkembangan perangkat lunak telah membuat daya tarik kepemilikan komputer personal menjadi sangat besar, jika dulu komputer hanya kita temui di perkantoran pada perusahaan nasional atau multinasional, sekarang di rumah rumah sudah banyak kita jumpai.
    Bentuk fisik sebuah komputer merupakan interpretasi dari tingginya serapan teknologi dalam pembuatannya. Komputer secara organisasi tersusun atas beberapa komponen yang memiliki fungsi khusus dan hubungan antar komponen tersebut menggunakan mekanisme yang telah disepakati secara internasional. Mekanisme meliputi kendali sinyal, antar muka, teknologi memori dan yang lainnya.
    Sehingga dalam perkembangannya, sebuah komputer telah mengalami perubahan dalam organisasinya tetapi arsitektur kinerjanya tidak banyak mengalami perubahan. Contoh, dalam organisasi komputer dikenal istilah BUS yang digunakan untuk menghubungkan antar komponen penyusun komputer, telah mengalami banyak perubahan, kalau dulu kita mengenal BUS EISA, sekarang berubah menjadi PCI. Inilah yang dikatakan sebagai sebuah struktur komputer yang merupakan sebuah cara menghubungkan antara satu komponen kepada komponen yang lainnya, sehingga semua komponen tadi dapat berfungsi dalam melakukan operasi-operasi tertentu yang dikehendaki oleh perangkat lunak komputer. 
    Fungsi yang dilakukan komputer ada 4 : 
    * Pemindahan Data, dalam memindahkan data sebuah komputer yang memiliki organisasi, akan menggunakan perangkat lunak untuk memerintahkan komponen kendali untuk menampung dan meneruskan data dari satu komponen ke komponen yang lainnya. Contoh memindahakan data yang diinputkan dari keyboard ke layar atau monitor komputer. 
    * Penyimpan Data, ketika data yang diolah komputer pada komponen atau unit I/O tersebut diatas akan disimpan, maka unit kendali akan memerintahkan unit Input untuk meneruskan data ke dalam unit memori sehingga proses penyimpanan data terjadi. Contoh menyimpan data di MMC. 
    * Pengolahan Data, data yang disimpan dalam unit memori dapat dikeluarkan lagi untuk kepentingan pengolahan data sehingga menjadi sebuah informasi yang tentu sangat berguna bagi manusia. Contoh penerimaan siswa baru berbasis komputer 
    * Kendali, merupakan 'nyawa' dari sebuah komputer, unit ini sangat berpengaruh terhadap kinerja dari sebuah komputer dalam melakukan eksekusi instruksi.
Diposting oleh di

1 komentar:

Langganan: Posting Komentar (Atom)