Arsitektur dan Organisasi Komputer
Arsitektur Komputer
Adalah konsep perencanaan dan
struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer
ini 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.
Organisasi Komputer
Adalah bagian yang terkait erat
dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem
komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek
organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi
memori, dan sinyal – sinyal kontrol.
Arsitektur komputer lebih cenderung
pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang
programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik
pengalamatan, mekanisme I/O.
Dan juga dapat didefinisikan dan
dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi
komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang
memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Struktur dan Fungsi sistem komputer
Fungsi dasar sistem komputer
1. Pengolahan data (Data Processing)
Komputer
untuk mengolah kumpulan data yang menghasilkan suatu informasi. Data yang
diolah biasanya berupa dokumen, surat, kata, grafik, kondisi, ide, objek, dan lain-lain
tergantung kebutuhan dari pengguna komputer tersebut dan proses pengolahan data
tersebut dilakukan oleh suatu software.
2. Penyimpanan data (Data Storage)
Untuk
mengamankan banyak data yang suatu saat nanti data tersebut akan digunakan kembali
untuk diolah. Semua data didalam komputer disimpan dalam sebuah harddisk.
Harddisk itu sendiri memiliki kapasitas memori yang berbeda-beda.
3. Pemindahan data (Data Movement)
Untuk mengirim atau menerima data
dari computer satu ke computer lainnya, agar proses pengolahan data lebih
mudah.
4. Kendali (Data Movement)
Dikerjakan oleh seseorang dengan memasukan perintah-perintah ke dalam system
computer, lalu computer akan mengerjakan sesuai dengan perintah-perintah yang
telah diinput oleh manusia.
4
bagian diagram fungsi dasar system computer
- Data Movement Apparatus merupakan “interface” untuk pemindahan data
- Data Storage Facility merupakan unit penyimpan data
- Data Processing Facility merupakan unit untuk pemrosesan data
- Control Mechanism merupakan pengendali utama fungsi komputer
Adapun alur dari fungsi dasar sistem
komputer tersebut ialah :
- Data diambil dari Storage oleh Control
- Control memberikan ke bagian Processing untuk diolah
- Hasil olahan pada bagian Processing kemudian disimpan kembali ke Storage sebagai sebuah “result”
- Data diambil dari Data Movement Apparatus oleh Control
- Control memberikanya ke bagian Processing untuk diolah
- Hasil olahan pada bagian Processing kemudian disimpan ke Storage sebagai sebuah “result” Sebaliknya…… Data dari Storage diambil oleh control utk diolah, setelah itu hasilnya ke Data Movement Apparatus
- Data dari Data Movement Apparatus dipindahkan oleh Control untuk di “save” ke Memory Storage
- Sebaliknya , data dari memory Storage dipindahkan oleh Control untuk di “write” ke Data Movement Apparatus
Data
yang berasal dari Data Movement Apparatus oleh Control kemudian di kirim
kembali ke bagian Data Movement Apparatus yang lain
Struktur Sistem Komputer
1) CPU (Central Processing Unit) merupakan
perangkat keras komputer yang disebut sebagai otak dari sistem komputer. Sebab,
cepat atau lambatnya kinerja dari suatu komputer ditentukan oleh teknologi dan
kualitas dari CPU yang digunakan.Terdapat 3 macam komponen dalam CPU, yaitu
unit kontrol, register dan ALU (Aritmathic Logic Unit).
i) Control Unit adalah
salah satu bagian di dalam Central Processing Unit (CPU) yang berfungsi sebagai
pengatur dan mengatur dan pengendali semua peralatan komputer. Control Unit
juga mengatur kapan alat input menerima data, mengolah, dan menampilkan proses
serta hasil pengolahan data. Dengan demikian semua perintah dapat dilakukan
secara berurutan tanpa adanya tumpang tindih antara satu perintah dengan
perintah lainnya. Tugas itu dilakukan oleh control unit dengan memanfaatkan
tiga komponen yang ada di dalamnya. komponen-komponen tersebut adalah:
·
Sequence Logic, proses pengurutan
langkah-langkah kerja komputer secara logis. Dalam teori sirkuit digital,
sequence logic adalah tipe sirkuit logis dimana outputnya tidak hanya bergantung
pada nilai input sinyal yang akan datang, akan tetapi juga nilai input di sudah
ada terlebih dahulu. mudahnya, sequence logic adalah rangkaian digital yang
digerakkan untuk mengatur urutan operasi internal CPU.
·
Control
unit Register and Decoders,ialah register tempat meletakkan dan menerjemahkan
instruksi. Instruksi yang dimaksud disini ialah instruksi yang dapat dimengerti
oleh CPU diatasnya.
·
Control
Memory, ialah
tempat terdapatnya program ataupun mikroprogram yang dapat menggerakkan proses
sequencing sampai peletakkan dan penerjemahan instruksi.
ii) Arithmatic
Logical Unit (ALU),
adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem
komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan
logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan
pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU
bekerja besama -sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di
simpan ke dalam memori. Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner,
yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang
diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s
complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut
diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU
output register, sebelum disimpan dalam memori. Arithmatic Logical
Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data
yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU
terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas
utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang
terjadi sesuai dengan instruksi program.
iii) Register merupakan alat penyimpanan kecil yang
mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan
instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang
menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama. Setiap
register dapat menyimpan satu bilangan hingga mencapai jumlah maksimum tertentu
tergantung pada ukurannya. Register-register dapat dibaca dan ditulis dengan
kecepatan tinggi karena berada pada CPU. Berikut fungsi register:
·
User Visibel Register
Register
ini memungkinkan pemrogram bahasa mesin dan bahasa assembler meminimalkan
refrensi main memori dengan cara mengoptimasi penggunaan register
·
Control
dan Status Register
Register
ini digunakan oleh unit control untuk mengontrol operasi cpu dan oleh program
system operasi untuk mengontrol eksekusi program
Beberapa
jenis register:
·
Program Counter
(PC), merupakan register yang menunjuk ke instruksi berikutnya yang harus
diambil dan dijalankan.
·
Instruction Register
(IR), merupakan register yang menyimpan instruksi yang sedang dijalankan.
·
General Purpose Register,
merupakan register yang memiliki kegunaaan umum yang berhubungan dengan data
yang diproses.
·
Memory Data Register
(MDR), merupakan register yang digunakan untuk menampung data atau instruksi
hasil pengiriman dari memori utama ke CPU atau menampung data yang akan direkam
ke memori utama dari hasil pengolahan oleh CPU.
·
Memory address register (MAR),
merupakan register yang digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi
pada memori utama yang akan diambil atau yang akan diletakkan.
·
Sebagian besar komputer memiliki
beberapa register lain, sebagian digunakan untuk tujuan umum, dan sebagian
lainnya untuk tujuan khusus
iv) CPU
Interconnections adalah
sistem Koneksi dan bus yang menhubungkan komponen internal CPU,yaitu ALU,unit
kontrol dan register register dan juga dengan bus bus eksternal CPU yang
menhubungkan dengan sistem lainnya,seperti memori utama , piranti
masukan/keluaran. Terdapat 4 langkah dari sebuah sistem komputer ,yaitu:
· Fetch,yaitu proses pengambilan data
atau intruksi dari memori dengan menggunakan perangkat input.
· Decode,yaitu proses pembacaan
sandi/kode dan menerjemahkan intruksi melalui kontrol input.
·
Execute,yaitu proses eksekusi dengan
menjalankag perintah
· Store,yaitu proses penyimpanan data
dan menampilkan hasilnya pada peralatan output seperti monitor.
2) Memory
mengacu pada perangkat yang berfungsi sebagai media
penyimpanan dalam sistem komputer. Terdapat dua jenis sifat memory yang
digunakan, volatile adalah penyimpanan sementara dimana data akan hilang ketika
komputer dimatikan, dan non-volatile adalah penyimpanan permanen yang akan
menyimpan data walaupun komputer tidak dinyalakan. Berdasarkan
letaknya, memory terbagi ke dalam dua bagian, yaitu memory internal dan
eksternal. Memory internal inilah yang dikatakan sebagai memory utama dalamm
sistem komputer, seperti RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read Only Memory).
3) Input
device termasuk kedalam perangkat keras komputer yang menangani
aktivitas penerimaan input yang berasal dari luar sistem. Fungsi dari input
device ini adalah memasukkan data atau perintah yang diberikan oleh pengguna
kedalam sistem. Contoh perangkat yang menjadi bagian input device seperti
keyboard, mouse, joystick, scanner, touchpad dan masih banyak lagi.
4) Output
device merupakan perangkat keras yang menangani aktivitas
keluaran. Fungsi dari output device adalah untuk menampilkan hasil dari pengolahan
data, baik itu berupa soft copy, hard copy ataupun suara. Contoh perangkat
keras komputer yang termasuk kedalam output device adalah monitor, printer,
speaker, projector dan sebagainya.
5)
I/O
Ports dikatakan sebagai konektor yang berada dalam pengawasan
processor untuk menangani aktivitas input dan output. Atau dengan kata lain,
port ini digunakan untuk menghubungkan setiap perangkat yang berasal dari luar
komputer, seperti printer, scanner, mouse ataupun USB.
Biasanya, port ini terletak berada
pada bagian belakang CPU pada komputer dan bagian dalam motherboard, sedangkan
pada laptop port terletak di samping kanan dan kiri.
6) System
Interconnection merupakan sistem yang menghubungkan
CPU, memori utama dan I/O
- akbarmuhammad13.blogspot.com. Rangkuman Organisasi Arsitektur Komputer. Diakses pada 3 November 2019. http://akbarmuhammad13.blogspot.com/2017/01/rangkuman-organisasi-arsitektur-komputer.html
- uasorkomfajarrubiyanto.blogspot.com. Fungsi Dasar Komputer. Diakses pada 3 November 2019. http://uasorkomfajarrubiyanto.blogspot.com/2016/04/4-fungsi-dasar-komputer.html
- kuliahselasasore.blogspot.com. Komponen-komponen Control Unit. Diakses pada 3 November 2019. http://kuliahselasasore.blogspot.com/2014/09/komponen-komponen-control-unit.html
- dicahideto.wordpress.com. Register Processor. Diakses pada 3 November 2019. https://dicahideto.wordpress.com/2010/12/09/register-processor/
- tugas-komputerku.blogspot.com. CPU Interconnections. Diakses pada 3 November 2019. http://tugas-komputerku.blogspot.com/2012/11/cpu-interconnections.html
- nesabamedia.com. Struktur sistem komputer. Diakses pada 3 November 2019. https://www.nesabamedia.com/struktur-sistem-komputer/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar