PERTEMUAN
1. Organisasi dan Arsitektur Komputer Organisasi Komputer = berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural.
Fungsi utama dari komputer digital adalah memproses data input dan menghasilkan keluaran yang dapat digunakan pada lingkungan aplikasi tertentu.
Contoh-contoh atribut arsitektural set instruksi, jumlah bit, mekanisme I/O dan teknik pengalamatan memori Contoh-contoh atribut organisational
Arsitektur Komputer = berkaitan dengan atributatribut sebuah sistem yang tampak bagi seorang pemogram atau berkaitan dengan atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program.
Rincian Hardware (H/W) seperti : signal-signal kontrol, interface komputer dan pheriperal dan teknologi memori yang digunakan.
2. 2. Struktur Struktur dan dan Fungsi Fungsi Komputer Komputer
A. Fungsi Komputer • Sebagai pengolahan data, penyimpanan data, pemindahan data dan kontrol
•• Stuktur Stuktur == Cara Carakomponen-komponen komponen-komponensaling salingterkait terkait •• Fungsi Fungsi == Operasi Operasi masing-masing masing-masing komponen komponen sebagai sebagai bagian bagiandari dari struktur struktur
1
B. B. Struktur Struktur Komputer Komputer •• CPU CPU == Mengontrol Mengontrol operasi operasi komputer komputerdan dan membentuk membentuk fungsi-fungsi fungsi-fungsi pengolahan pengolahan datanya. datanya. •• Main MainMemori Memori == tempat tempatmenyimpan menyimpandata data •• Input Input output output== memindahkan memindahkandata dataantara antarakomputer komputer dengan dengan lingkungan lingkunganluarnya. luarnya. •• System System Interconections Interconections ==beberapa beberapa mekanisme mekanisme komunikasi komunikasi antara antaraCPU, CPU,mainframe mainframedan danI/O I/O
Komponen-komponen Komponen-komponen CPU: CPU:
struktur struktur
utama utama
1. 1. Control Control Unit Unit (CU) (CU) == mengontrol mengontrol operasi operasi CPU CPU dan dan pada pada gilirannya gilirannyamengontrol mengontrol komputer. komputer. 2. 2. ALU ALU == membentuk membentuk fungsi-fungsi fungsi-fungsi pengolahan pengolahan data data komputer komputer 3. 3. Register Register == sebagai sebagai penyimpanan penyimpananinternal internal bagi bagi CPU. CPU. 4. CPU Interconections = sejumlah 4. CPU Interconections = sejumlah mekanisme mekanisme komunikasi komunikasi antara antaraCU, CU,ALU ALU dan danRegister-register Register-register
Generasi Generasi Pertama Pertama :: Tabung Tabung Vakum Vakum (1946) (1946)
Evolusi dan Kinerja Komputer
Mesin Mesin Von Von Newmann Newmann (1952) (1952) •• Dirancang Dirancang oleh oleh Von Von Newmann Newmann (komputer (komputer IAS) IAS) •• Struktur Struktur komputer komputer IAS IAS :: Main Main memori memori == menyimpan menyimpan baik baik data data atau atau instruksi instruksi ALU ALU == mengoperasikan mengoperasikan data data biner biner CU = melakukan interpretasi CU = melakukan interpretasi instruksi-instruksi instruksi-instruksi di dalam di dalam memori memori dan dan menyebabkan menyebabkan instruksi-instruksi instruksi-instruksi di di eksekusi. eksekusi. I/O I/O == Dioperasikan Dioperasikan oleh oleh CU CU
ENIAC ENIAC (Electronic (Electronic Numerical Numerical Integrator Integrator dan dan Computer) Computer) •• Dirancang Dirancang oleh oleh John John Mauchly Mauchly dan dan John John Presper Presper Enkert Enkert di di Universitas Universitas Pennsylvania. Pennsylvania. •• Berat Berat 30 30 ton, ton, volume volume 15000 15000 kaki kaki persegi, persegi, berisi berisi lebih lebih dari dari 18000 18000 tabung tabung vakum, vakum, membutuhkan membutuhkan daya daya 1450 1450 Kw, Kw, melakukan melakukan operasi operasi penambahan penambahan 5000 5000 operasi/detik operasi/detik •• Memori Memori terdiri terdiri dari dari 20 20 accumulator, accumulator, masing masing masing masing accumulator accumulator menampung menampung 10 10 digit. digit.
Main Memori
ALU
I/O Equipment
CU
Gambar mesin Von Newmann
2
Generasi Generasi ke ke 22 :: Transistor Transistor
Generasi Generasi ke ke 33 :: Integrated Integrated Circuits Circuits (1958) (1958)
Keuntungannya Keuntungannya:: Lebih Lebih kecil, kecil, lebih lebih murah, murah, lebih lebih kecil kecil dispasi dispasi buat buat dari dari silikon. silikon.
panasnya, panasnya, di di
Di Di buat buat di di Bell Bell Labs Labs pada pada tahun tahun 1947 1947 dan dan 1950 1950 dan dan meluncurkan meluncurkanrevolusi revolusi elektronik elektronik Spesifikasi Spesifikasi ::ALU ALU yang yangkompleks, kompleks,di digunakannya gunakannya bahasa bahasa pemograman pemogramantingkat tingkattinggi, tinggi,tersedianya tersedianyasistem sistem software software dengan dengankomputer komputer
Generasi-generasi Generasi-generasi selanjutnya selanjutnya
Keuntungannya Keuntungannya :: Harga Harga lebih lebih murah, murah, kecepatan kecepatan operasi operasi meningkat, meningkat, komputer komputer jadi jadi semakin semakin kecil, kecil, terdapat terdapat pengurangan pengurangan daya daya dan dan pendingin, pendingin, Interkoneksi Interkoneksi pada pada IC IC jauh jauh lebih lebih reliabel reliabel di di banding banding koneksi koneksi solder. solder.
B. B. Microprocessor Microprocessor •• Di Di buat buat oleh oleh Intel Intel tahun tahun 1971 1971
A. A.Memori MemoriSemi SemiKonduktor Konduktor •• Dibuat Dibuatoleh olehFairchild Fairchild(1970) (1970) •• Dapat Dapatmenampung menampung 256 256 bilangan bilanganmemori memori •• Sampai Sampai saat saat ini ini memori memori semi semi konduktor konduktor telah telah mengalami mengalami peningkatan, peningkatan, karena karena saat saat ini ini memori memori sudah sudah ada ada yang yanglebih lebihdari dari 11GB GB
Feature Tahun Jml Instruksi
8008
8080
8086
80386
80486
1972
1974
1978
1985
1989
Evolusi dari Intel Mikro processor :
C. C. Revolusi Revolusi Pentium Pentium •• 8080 8080 :: merupakan merupakan mesin mesin 88 bit bit dengan dengan lintasan lintasan data data 88 bit bitke kememori memori
66
111
133
154
235
Lebar bus alamat
8
16
20
32
32
Lebar bus data
8
8
16
32
32
Jlm Flag
4
5
9
14
14
Jlm Register
8
8
16
8
8
16KB
64KB
1MB
4GB
4GB
•• 80286 80286 ::dapat dapatmelakukan melakukanpengalamatan pengalamatanmemori memori sampai sampai dengan dengan16 16 MB MB •• 80386 80386 ::Mesin Mesin32 32 bit bitintel intel yang yangpertama. pertama.
Kemampuan memori
I/O Port
24
256
64K
64K
4GB
Bus bandwidth
-
5MB/dt
32MB/dt
Waktu menambah register-register
-
0.75MB/ dt
32MB/d t
1,3µdt
0.3µdet
0.125µdt
0.006
•• 8086 8086 :: merupakan merupakan mesin mesin 16 16 bit, bit, selain selain lintasan lintasan dan dan register register yang yang lebih lebih lebar, lebar, telah telah memiliki memiliki cache cache instruksi instruksi
µdt
3
•• 80486 80486 :: Penggunaan Penggunaan teknologi teknologi cache cache yang yang jauh jauh lebih lebih canggih canggih dan dan handal handal dan dan penerapan penerapan pipelining pipelining instruksi instruksi yang yangcanggih canggih •• Pentium Pentium :: menggunakan menggunakan teknik-teknik teknik-teknik super super skalar, skalar, yang yang memungkinkan memungkinkan sejumlah sejumlah instruksi instruksi di di eksekusi eksekusi secara secaraparalel. paralel.
Tabel Tabel Evolusi Evolusi Pentium Pentium ::
•• P6 P6 :: menggunakan menggunakan prediksi prediksi cabang cabang yang yang sangat sangat berani, berani,analisis analisis aliran alirandata datadan daneksekusi eksekusi spekulatif spekulatif •• P7 P7 :: akan akan menerapkan menerapkan pengenalan pengenalan beberapa beberapa teknologi teknologi berbasis berbasis RISC RISC ke kedalam dalam produk-produknya. produk-produknya.
Karakteristik
286
386
486
Pentium
P6
P7
Mulai
1978
1982
1986
1989
1990
1993
Resmi
1982
1985
1989
1993
1995
1997
Pengiriman
1983
1986
1990
1994
1996
1998
Transistor
130.0 00
275.0 00
1,2 juta
3,1 juta
5,5 juta
10+ juta
1
5
20
100
250
500
Laju awal (MIPS)
2. Jumlah instruksi untuk mikroprosesor 80386 adalah : a. 154 c. 133 b. 66 d. 235 3. Menggunakan prediksi cabang yang sangat berani, analisis aliran data dan eksekusi spekulatif adalah ciri dari mikroprosesor … a. P6 c. 80286 b. 8086 d. P7
Soal Latihan 1. Dibawah ini yang termasuk mikroprosesor 16 bit adalah… a. 8080 c. P7 b. 8086 d. 80386 2. Jumlah instruksi untuk mikroprosesor 80386 adalah a. 154 c. 133 b. 66 d. 235
3. Menggunakan prediksi cabang yang sangat berani, analisis aliran data dan eksekusi spekulatif adalah ciri dari mikroprosesor … a. P6 c. 80286 b. 8086 d. P7 4. Mengontrol operasi komputer dan membentuk fungsifungsi pengolahan datanya adalah fungsi dari ….. a. Main Memori c. CPU b. Input output d. System Interconections
4
4. Mengontrol operasi komputer dan membentuk fungsi-fungsi pengolahan datanya adalah fungsi dari ….. a. Main Memori c. CPU b. Input output d. System Interconections 5. Pada struktur komputer IAS fungsi dari ALU adalah …. a. Menyimpan baik data atau instruksi b. Mengoperasikan data biner c. Melakukan interpretasi instruksi-instruksi di dalam memori dan menyebabkan instruksi-instruksi di eksekusi. d. Dioperasikan oleh CU
Jawaban : 1. B 2. A 3. A 4. C 5. B
5. Pada struktur komputer IAS fungsi dari ALU adalah …. a. Menyimpan baik data atau instruksi b. Mengoperasikan data biner c. Melakukan interpretasi instruksi-instruksi di dalam memori dan menyebabkan instruksi-instruksi dieksekusi. d. Dioperasikan oleh CU
THE END
5
