PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER
PENDAHULUAN
ARSITEKTUR & ORGANISASI • Arsitektur Komputer adalah atribut - atribut dari sistem yang mempunyai dampak langsung eksekusi logik dari sebuah program – Set Instruksi; Jumlah bits yang digunakan untuk merepresentasikan beberapa tipe data; Mekanisme I/O; Teknik Pengalamatan Memori
2
ARSITEKTUR & ORGANISASI • Organisasi Komputer adalah unit unit operasi dan interkonesinya yang menggambarkan spesifikasi arsitektur. Organisasi menggambarkan bagaimana fitur – fitur diimplementasikan – Control signals; Interface antara komputer dan peripheral; Teknologi memori yang digunakan
3
ARSITEKTUR & ORGANISASI • Semua Intel x86 family mempunyai arsitektur yang sama • IBM System/370 family mempunyai arsitektur yang sama
• Organisasi komputer dapat berbeda – beda tergantung versi dan perkembangan teknologi 4
STRUKTUR & FUNGSI • Struktur adalah bagaimana masing – masing komponen terhubung satu sama lain • Fungsi adalah operasi dari masing – masing komponen yang merupakan bagian dari struktur
5
FUNGSI • Fungsi komputer adalah : – Data processing – Pengolahan Data – Data storage – Penyimpanan Data – Data movement – Pemindahan Data – Control - Kendali
6
FUNGSI • Fungsi dari komputer : Data Storage Facility Data Movement Apparatus
Control Mechanism
Data Processing Facility
7
OPERASI • Data Movement : – Keyboard to Screen
Data Movement Apparatus
Data Storage Facility Control Mechanism
Data Processing Facility
8
OPERASI • Storage : – Internet download to disk
Data Movement Apparatus
Data Storage Facility Control Mechanism
Data Processing Facility
9
OPERASI • Processing From/To Storage : – Updating Bank Statement
Data Movement Apparatus
Data Storage Facility Control Mechanism
Data Processing Facility
10
OPERASI • Processing From Storage To I/O: – Printing Bank Statement Data Movement Apparatus
Data Storage Facility Control Mechanism
Data Processing Facility
11
STRUKTUR – TOP LEV EL Peripherals
Computer Central Processing Unit
Computer
Communication lines
Main Memory
Systems Interconnection
Input Output
STRUKTUR - CPU CPU Arithmatic & Logical Unit
Register Computer I/O System Bus
CPU
Internal CPU Interconnection
Memory
Control Unit
STRUKTUR – CONTROL UNIT CPU Sequencing Login CPU REGISTER ALU
CONTROL UNIT
Control Unit Registers and Decoders
Internal Bus
Control Memory
EVOLUSI KOMPUTER • ABACUS (5000 tahun lalu)
• Numeric Wheel Calculator (Blaise Pascal (1623-1662))
EVOLUSI KOMPUTER • Analytical Engine (Charles Babbage (1791-1871)) Mesin komputasi penyelesaian persamaan differensial Menggunakan punch card
EVOLUSI KOMPUTER • Tabulating Machine (Herman Hollerith (1860-1929)) Menggunakan punch card Satu punch card dapat menyimpan hingga 80 variabel
EVOLUSI KOMPUTER • Kalkulator Differensial (Vannevar Bush (1890-1974)) – sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931 • Komputer Elektrik (John V. Atanasoff dan Clifford Berry (1903)) – komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik – Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah
KOMPUTER GENERASI PERTAMA (1941 – 1956) • Z3 (Konrad Zuse, 1941) • Colossus (Inggris, 1943) • The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator - Mark (Howard H. Aiken, 1900 - 1973) • Electronic Numerical Integrator and Komputer (ENIAC) (John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980)) • Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) (John von Neumann, 1945) – UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) (Remington Rand, 1951)
KOMPUTER GENERASI PERTAMA (1941 – 1956) Karakteristik Komputer Generasi Pertama : 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.
KOMPUTER GENERASI KEDUA (1956 – 1964) • Stretch (IBM, 1956) • LARC (Sprery-Rand, 1956) • IBM 1401 (IBM, 1960an) • Transistor mulai digunakan • FORTRAN dan COBOL
KOMPUTER GENERASI KEDUA (1956 – 1964) Karakteristik Komputer Generasi Kedua : 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)
KOMPUTER GENERASI KETIGA (1965 – 1971) • Integrated Circuit (IC) mulai menggantikan sirkuit transistor. • Memory semikonduktor menggantikan magnetic core sebagai memory internal utama. • Teknik Microprogramming mulai digunakan untuk menyederhanakan rancangan prosessor dan meningkatkan fleksibilitas. • Diperkenalkan teknik pemrosesan parallel, termasuk pipelining, multiprogramming dan multiprocessing. • Menggunakan catu daya bersama.
KOMPUTER GENERASI KETIGA (1965 – 1971) Karakteristik Komputer Generasi Ketiga : 1. 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
KOMPUTER GENERASI KEEMPAT (1972 – 1989) • Integrated Circuit (IC) • Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. • 1980an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. • Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. • Intel 4004, 1971, IC dengan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil.
KOMPUTER GENERASI KEEMPAT (1972 – 1989) Karakteristik Komputer Generasi Keempat : 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
KOMPUTER GENERASI KELIMA
GRID COMPUTING
PARALEL COMPUTING
DATA CLUSTERING
KOMPUTER GENERASI KELIMA
• Beberapa komputer dihubungkan dengan konsep network • Masing-masing komputer memiliki protocol tersendiri yang berbeda satu sama lainnya. • Untuk membentuk superkomputer dipakai konsep data clustering, dimana masing-masing komputer mengolah beberapa data yang berbeda beda. • Grid Computing : embedded sistem, clustering sistem, individual sistem, maupun data communication
PARALEL COMPUTING
DATA CLUSTERING
GRID COMPUTING
TERIMA KASIH IMAM AHMAD TRINUGROHO
