Arsitektur komputer - Official Site of SEPTI ANDRYANA

PENGANTAR TEKNOLOGI KOMUNIKASI DAN
INFORMATIKA
DOSEN: SEPTI ANDRYANA, S.KOM, MMSI
Bab II
ARSITEKTUR KOMPUTER
ARSITEKTUR KOMPUTER


Dalam bidang teknik komputer, arsitektur
komputer adalah konsep perencanaan dan struktur
pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer.
Arsitektur komputer 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 komponenkomponen perangkat keras untuk dapat
menciptakan sebuah komputer yang memenuhi
kebutuhan fungsional, kinerja, dan target
biayanya.

ABSTRAKSI ARSITEKTUR
KOMPUTER
Gambar abstraksi dari sebuah arsitektur
komputer dan hubungannya dengan bagian
perangkat keras, firmware, assembler, kernel,
sistem operasi dan perangkat lunak
aplikasinya.
ARSITEKTUR VON NEUMANN


Arsitektur von Neumann (atau Mesin Von Neumann) adalah
arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann (1903-1957).
Arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini.
Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan
empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit
kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif
dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat,
“bus”
CISC
Complex instruction-set computing atau
Complex Instruction-Set Computer (CISC)
CISC (Kumpulan instruksi komputasi kompleks) adalah
sebuah arsitektur dari set instruksi komputer dimana setiap
instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah,
seperti pengambilan dari memori, operasi aritmetika, dan
penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya
di dalam sebuah instruksi.
Karakteristik CISC
dengan RISC.
dapat
dikatakan
bertolak-belakang
Contoh-contoh prosesor CISC adalah System/360, VAX, PDP11, varian Motorola 68000 , dan CPU AMD dan Intel x86.
REDUCED INSTRUCTION SET
COMPUTING (RISC)
RISC (Komputasi set instruksi yang disederhanakan)
pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di
Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan
bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata
menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya.
Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini
adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri
pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar
pada University of California di Berkely.
RISC merupakan sebuah arsitektur komputer atau
arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan
jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini
digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti
komputer vektor.
BLUE GENE
Blue Gene adalah sebuah arsitektur komputer yang
dirancang untuk menciptakan beberapa superkomputer
generasi berikut, yang dirancang untuk mencapai kecepatan
operasi petaflop (1 peta = 10 pangkat 15), dan pada 2005
telah mencapai kecepatan lebih dari 100 teraflop (1 tera = 10
pangkat 12).
Blue Gene merupakan proyek antara Departemen Energi
Amerika Serikat (yang membiayai projek ini), industri
(terutama IBM), dan kalangan akademi. Ada lima projek
Blue Gene dalam pengembangan saat ini, di antaranya
adalah Blue Gene/L, Blue Gene/C, dan Blue Gene/P.
BLUE GENE
RAM
(RANDOM ACCESS MEMORY)
Memori akses acak (Random access memory, RAM)
adalah sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat
diakses dalam waktu yang tetap tidak memperdulikan letak
data tersebut dalam memori. Ini berlawanan dengan alat
memori urut, seperti tape magnetik, disk dan drum, di mana
gerakan mekanikal dari media penyimpanan memaksa
komputer untuk mengakses data secara berurutan.
Pertama kali dikenal pada tahun 60'an. Hanya saja saat itu
memori semikonduktor belumlah populer karena harganya
yang sangat mahal. Saat itu lebih lazim untuk menggunakan
memori utama magnetic.
RAM
Perusahaan semikonduktor seperti Intel memulai debutnya
dengan memproduksi RAM , lebih tepatnya jenis DRAM.
Biasanya RAM dapat ditulis dan dibaca, berlawanan dengan
ROM (read-only-memory), RAM biasanya digunakan untuk
penyimpanan primer (memori utama) dalam komputer untuk
digunakan dan mengubah informasi secara aktif, meskipun
beberapa alat menggunakan beberapa jenis RAM untuk
menyediakan penyimpanan sekunder jangka-panjang.
TIPE UMUM RAM
•
•
•
SRAM atau Static RAM
NV-RAM atau Non-Volatile RAM
DRAM atau Dynamic RAM
• Fast Page Mode DRAM
• EDO RAM atau Extended Data Out DRAM
• XDR DRAM
• SDRAM atau Synchronous DRAM
• DDR SDRAM atau Double Data Rate Synchronous
DRAM sekarang (2005) mulai digantikan dengan
DDR2
• RDRAM atau Rambus DRAM
ROM
(READ ONLY MEMORY)
Memori hanya baca (Read-only Memory) adalah istilah
untuk media penyimpanan data pada komputer. ROM ini
adalah salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini
sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di
dalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau
aliran listrik di matikan.
Menyimpan data pada ROM tidak dapat dilakukan dengan
mudah, namun membaca data dari ROM dapat dilakukan
dengan mudah. Biasanya program / data yang ada dalam
ROM ini diisi oleh pabrik yang membuatnya. Oleh karena
sifat ini, ROM biasa digunakan untuk menyimpan firmware
(piranti lunak yang berhubungan erat dengan piranti keras).
ROM
Salah satu contoh ROM adalah ROM BIOS yang berisi
program dasar system komputer yang mengatur/menyiapkan
semua peralatan/komponen yang ada dalam komputer saat
komputer dihidupkan.
ROM modern didapati dalam bentuk IC, persis seperti
medium penyimpanan/memori lainnya seperti RAM. Untuk
membedakannya perlu membaca teks yang tertera pada ICnya. Biasanya dimulai dengan nomer 27xxx, angka 27
menunjukkan jenis ROM , xxx menunjukkan kapasitas dalam
kilo bit.
IC
(INTEGRATED CIRCUIT)
Sirkuit terpadu (integrated circuit atau IC) adalah komponen
dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah
komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.
Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Dalam
sebuah mikroprosesor Intel Pentium 4 dengan ferkuensi 1,8
trilyun getaran per detik terdapat 16 juta transistor, belum
termasuk komponen lain. Fabrikasi yang dipakai oleh
mikroprosesor adalah 60nm.
Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad
ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan
eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat
melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum.
IC
Hanya setengah abad setelah penemuannya, IC telah digunakan
dimana-mana. Radio, televisi, komputer, telepon selular, dan
peralatan digital lainnya yang merupakan bagian penting dari
masyarakat modern. Contohnya, sistem transportasi, internet, dll
tergantung dari keberadaan alat ini.
IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari
dan dapat diisi sampai 250 kali dan digunakan pada alat elektronika
seperti:
1. Telepon
2. Kalkulator
3. Ponsel
4. Radio