Pengantar Teknologi Informasi
PERANGKAT KERAS Santika WP Departemen Teknik Informatika Institut Teknologi Bandung
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 1
Perangkat Keras • • • • • •
Review Sistem komputer Cara Kerja Sub Sistem CPU Sub Sistem Memori Sub Sistem Periferal
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 2
Review • Abstraksi USER
USER
USER
...
USER
Application Software
System Software Computer Hardware
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 3
Review • Review – Sistem Komputer • memiliki 4 unit fungsional utama • melakukan 4 manfaat utama
– Konfigurasi umum I-device
CPU + IM
O-device
SS
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 4
Sistem Komputer • Konsep von Neumann/Turing – Stored Program – IM menyimpan program dan data – ALU beroperasi menggunakan data biner – CU menginterpretasi instruksi dari memori dad mengeksekusinya – I-device dan O-device dikendalikan CU – Dibuat di Princeton Institute for Advanced Studies, — sehingga diberi nama IAS – Selesai 1952 IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 5
Sistem Komputer • Konfigurasi/Struktur IAS
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 6
Sistem Komputer • Struktur Detil – Register dalam CPU • M Buffer Register • M Address Register • Instruction Register • I Buffer Register • Program Counter • Accumulator • Multiplier Quotient
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 7
Sistem Komputer • Mesin Multilevel Level
View
5
Problem-oriented Language
4
Assembly Language
3
Operating system machine
2
Instruction Set Architecture [ISA]
1
Microarchitecture
0
Digital logic IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 8
Sistem Komputer • Mesin Multilevel (lanjutan) – Level-0 à (gate) yang membentuk prosesor, memori, dan register. – Level-1 à (register) yang membentuk memori lokal dan sebuah ALU, yang saling terhubung oleh data path. – Level-2 à (instruksi) sesuai arsitektur. – Level-3 à Tingkat OS, menangani instruksi-instruksi yang ada pada level-4 dan level-5. – Level-4 à Fasilitator pembuat program pada level-1, level-2, dan level-3 yang tidak bisa membuat kode mesin; butuh asembler sebagai translator. – Level-5 àBahasa yang mendekati pola bahasa manusia, butuh interpreter dan compiler sebagai translator. IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 9
Cara Kerja • Operasi Utama [STA00]
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 10
Cara Kerja • Memindahkan Data
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 11
Cara Kerja • Menyimpan Data
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 12
Cara Kerja • Mengolah Data
(1)
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 13
Cara Kerja • Mengolah Data
(2)
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 14
Cara Kerja • Konfigurasi Bus-based Processor
[HEP98]
Interrupts
Cache
Memory– I/O bus
Main memory
I/O controller
Disk
Disk
I/O controller
I/O controller
Graphics output
Network
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 15
Sub Sistem CPU • Fungsi sub sistem – 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. IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 16
Sub Sistem CPU • Siklus pengerjaan instruksi
[STA00]
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 17
Sub Sistem Memori • IM – Ciri: cepat, RAM, mahal, kapasitas < SS, volatile, lebih dekat CPU. – Keinginan pemakai ? • mampu menyimpan • secepat prosesor
(instruksi_data) yang besar
– Fakta • volume IM >>>, kecepatan <<< • kececatan prosesor >>> IM • IM dipercepat, cost/bit >>> IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 18
Sub Sistem Memori • Solusi à hirarki memori – CEPAT, MAHAL, KECIL
Register
Cache Main Memory Magnetic disk Tape
Optical disk
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 19
Sub Sistem Memori • IM – jenis [RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM] – organisasi [sel] – kemasan chip [array DRAM : Kilo, Mega, Giga] – koreksi error [parity check] – media fisik: magnetic core à semiconductor – kapasitas: Mega à Giga ? – kecepatan akses: ~ 100 ns IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 20
Sub Sistem Memori • Cache – – – –
Antarmuka IM CPU Lebih kecil & lebih cepat dari IM Isi: current info dari IM untuk dieksekusi Akses • hit ~ akses pada item dalam cache • miss ~ akses pada item selain dalam cache
– Organisasi • kapasitas ~ 64 Kbytes • transfer data dalam block / line @ 4 bytes
– Contoh Pentium: • 2 on chip cache @ 8 Kbytes, 32 bits block IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 21
Sub Sistem Memori • SS – Disk magnetik: floppy (disket), harddisk – Compact/optical disk – Pita magnetik
• Virtual Memory – Latar belakang: kebutuhan pemakai > fakta – Solusi, teknik virtual • sebagian data di IM dan sebagian besar di SS • eksekusi data per segmen • virtual logical address = adres yang diacu prosesor • MMU = unit translator adres virtual ke adres fisik IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 22
Sub Sistem Periferal • Perangkat Masukan – Card reader Digitizer – Keyboard Electronic funds – Bar code reader transfer (EFT) – Mouse Joystick – Scanner Magnetic Ink Character – Optical character reader Reader (MICR) (OCR) Paper tape reader – Voice recorder – Light pen – Touch screen IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 23
Sub Sistem Periferal • Perangkat Keluaran – 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 IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 24
Sub Sistem Periferal • Perangkat M/K – Regular screen – Non regular screen: touch, light – Tape drive – Diskette drive – Disk drive – CD ROM drive
IF-ITB/SWP/Agustus03 IF1101 - PERANGKAT KERAS (hardware)
Page 25
