Senin, 25 April 2011
Pengenalan Arsitektur Organisasi Komputer
07.43 | 
Diposting oleh
BimaShena |
1. Pengenalan Arsitektur Komputer
Ini adalah modul tentang organisasi komputer. Modul ini mendeskripsikan fungsi dan desain berbagai unit komputer digital yang menyimpan dan mengolah informasi. Modul ini juga berkaitan dengan unit komputer yang menerima informasi dari sumber eksternal dan mengirimkan hasil terkomputasi ke destinasi eksternal. Kebanyakan materi dalam modul ini ditujukan untuk hardware komputer dan arsitektur komputer. Hardware komputer terdiri dari sirkuit elektronik, display, media penyimpanan magnetik dan optik, perangkat elektromekanik, dan fasilitas komunikasi. Arsitektur komputer meliputi spesifikasi sekumpulan instruksi dan unit hardware yang melaksanakan instruksi tersebut. Dalam modul ini dibahas pula banyak aspek pemrograman dan komponen software dalam sistem komputer. Sangatlah penting mempertimbangkan aspek hardware dan software pada desain berbagai komponen komputer guna mencapai pemahaman yang baik pada suatu sistem komputer.
Bab ini memperkenalkan sejumlah konsep hardware dan software, menampilkan beberapa istilah umum, dan memberikan pandangan umum tentang aspek dasar subjek tersebut. Pembahasan yang lebih detil diberikan pada bab-bab selanjutnya.
1.1. T IPE K OMPUT E R
Marilah pertama-tama kita mendefinisikan istilah komputer digital, atau cukup disebut komputer. Dalam istilah yang paling sederhana, suatu computer kontemporer adalah mesin hitung elektronik cepat yang menerima informasi input terdigitalisasi, mengolahnya sesuai dengan daftar instruksi yang tersimpan secara internal dan memberikan informasi output hasil. Daftar instruksi itu disebut program komputer, dan penyimpanan internalnya disebut memori komputer.
Terdapat banyak tipe komputer yang sangat bervariasi dalam hal ukuran, biaya, daya komputasi, dan tujuan penggunaan. Komputer yang paling umum adalah personal computer, yang banyak digunakan di rumah-rumah, sekolah-sekolah, dan kantor-kantor bisnis. Personal computer merupakan bentuk paling umum dari komputer desktop. Komputer desktop memiliki unit pengolahan dan penyimpanan, display visual dan unit output audio, dan keyboard yang dapat ditempatkan secara mudah di meja rumah dan kantor. Media penyimpanan tersebut termasuk harddisk, CDROM, dan disket. Komputer notebook portable adalah versi ringkas dari personal computer dengan semua komponennya terpaket dalam unit tunggal seukuran koper
tipis. Workstation dengan kemampuan input/output grafts resolusi tinggi, sekalipun masih tetap memakai dimensi komputer desktop, namun memiliki daya komputasi yang lebih signifikan daripada personal computer. Workstation seringkali digunakan dalam aplikasi engineering, terutama untuk pekerjaan desain interaktif.
Di atas workstation, terdapat suatu rentang sistem komputer yang luas dan sangat kuat yang di sebut sistem enterprise dan server pada rentang lowend, dan superkomputer pada highend. Sistem enterprise, atau mainframe, digunakan unhik pengolahan data bisnis pada korporasi menengah hingga besar yang memerlukan lebih banyak daya komputasi dan kapasitas penyimpanan dari yang dapat disediakan oleh workstation. Server berisi unit penyimpanan basis data yang cukup besar dan mampu menangani banyak volume permintaan untuk mengakses data. Pada banyak kasus, server dapat diakses secara luas oleh komunitas pendidikan, bisnis, dan pengguna personal. Permintaan dan respons biasanya ditransportasikan melalui fasilitas komunikasi Internet. Tentu saja, Internet dan server yang berhubungan dengannya telah menjadi sumber segala tipe informasi yang dominan di seluruh dunia. Fasilitas komunikasi Internet terdiri dari suatu struktur kompleks hubungan backbone serat optik kecepatan tinggi yang terinterkoneksi dengan kabel broadcast dan koneksi telepon ke sekolah, perusahaan, dan rumahrumah.
Supercomputer digunakan untuk perhitungan numerik skala besar seperti perkiraan cuaca dan desain dan simulasi pesawat terbang. Dalam sistem enterprise, server, dan superkomputer, unit fungsionalnya, yang meliputi banyak prosesor, dapat terdiri dari sejumlah unit besar dan seringkali terpisah.
1.2 UNIT FUNGSIONAL
Suatu komputer terdiri dari lima bagian utama yang mandiri secara fungsional: unit input, memori, aritmatika dan logika, output, dan kontrol, sebagaimana ditampilkan pada Gambar 1.1. Unit input menerima informasi terkode dari operator manusia, dari peralatan elektromekanik seperti keyboard, atau dari komputer lain melalui jalur komunikasi digital. Informasi yang diterima disimpan dalam memori komputer untuk referensi selanjutnya atau segera digunakan oleh sirkuit aritmatika dan logika untuk melakukan operasi yang diinginkan. Langkah pengolahan ditentukan oleh program yang tersimpan dalam memori. Akhirnya, hasil dikirim kembali ke dunia luar melalui unit output. Semua langkah ini dikoordinasikan oleh unit kontrol. Gambar 1.1 tidak menampilkan koneksi di antara unit fungsional. Koneksi tersebut, yang dapat dibuat dengan beberapa cara, dibahas secara menyeluruh di dalam modul ini. Kita mengacu pada sirkuit aritmatika dan logika, dalam hubungannya dengan sirkuit kontrol utama, yaitu prosesor dan peralatan input dan output yang seringkali secara kolektif disebut sebagai unit inputoutput
(I/O).
Sekarang kita mengamati lebih detil informasi yang ditangani oleh suatu komputer. Sangat memudahkan untuk mengkategorikan informasi ini baik sebagai instruksi atau data. Instruksi, atau instruksi mesin, adalah perintah eksplisit yang
Ø Mengarahkan transfer informasi dalam komputer dan antar komputer dan peralatan I/Onya
Ø Menetapkan operasi aritmatika dan logika yang akan dilaksanakan
Gambar 1.1 Unit fungsional dasar suatu komputer.
Daftar instruksi yang melakukan suatu tugas disebut program. Biasanya program tersebut disimpan dalam memori. Prosesor kemudian mengambil instruksi yang membentuk suatu program dari memori, satu demi satu, dan melaksanakan operasi yang diinginkan. Komputer sepenuhnya dikontrol oleh program yang tersimpan tersebut, kecuali adanya kemungkinan interupsi eksternal oleh operator atau oleh peralatan I/O yang terhubung ke mesin tersebut.
Data adalah angka dan karakter terencode yang digunakan sebagai operand oleh instruksi. Akan tetapi istilah data, sering digunakan untuk menyebut informasi digital apapun. Dalam definisi data tersebut, seluruh program (yaitu daftar instruksi) dapat dianggap sebagai data jika akan diolah oleh program lain.
Contohnya adalah tugas untuk mengkompilasi program source bahasa tingkat tinggi menjadi daftar instruksi mesin yang merupakan suatu program bahasa mesin, disebut program objek. Program source adalah data input ke program kompiler yang mentranslasikan program source menjadi program bahasa mesin.
Informasi yang ditangani komputer harus diencode dalam format yang sesuai. Kebanyakan hardware saat ini menggunakan sirkuit digital yang hanya memiliki dua kondisi stabil, ON dan OFF (lihat Apendiks A). Tiap bilangan, karakter, atau instruksi diencode sebagai string bitter yang disebut bit, masing-masing memiliki dua kemungkinan nilai, 0 atau 1. Bilangan biasanya dinyatakan dalam notasi biner posisi, sebagaimana yang akan dibahas secara detil dalam Bab 2.
Kadang-kadang digunakan format binarycoded decimal (BCD), di mana tiap digit desimal diencode menjadi empat bit.
Karakter alfanumerik juga dinyatakan dalam istilah kode biner. Telah dikembangkan beberapa skema pengkodean. Dua skema yang paling banyak digunakan adalah ASCII (American Standart Coded for Informasi Interchange), dimana tiap karakter dinyatakan sebagai kode 7bit, dan EBCDIC (Extended BinaryCoded Decimal Interchange Code), di mana digunakan 8 bit untuk menyatakan suatu karakter.
Komputer menerima informasi terkodekan melalui unit input, yang membaca data tersebut. Peralatan input yang paling terkenal adalah keyboard.
Kapanpun suatu tombol ditekan, huruf atau digit yang sesuai secara otomatis ditranslasikankan menjadi kode biner yang tepat dan ditransmisikan melalui suatu kabel ke memori atau ke prosesor.
Tersedia banyak jenis peralatan input lain, termasuk joystick, trackball, dan mouse. Peralatan tersebut seringkali digunakan sebagai peralatan input grafik dalam hubungan dengan display. Mikrofon dapat digunakan untuk menangkap input audio yang kemudian disample dan dikonversi menjadi kode digital untuk penyimpanan dan pengolahan. Pembahasan yang lebih detil tentang peralatan input dan operasinya terdapat dalam Bab 12.
Tersedia banyak jenis peralatan input lain, termasuk joystick, trackball, dan mouse. Peralatan tersebut seringkali digunakan sebagai peralatan input grafik dalam hubungan dengan display. Mikrofon dapat digunakan untuk menangkap input audio yang kemudian disample dan dikonversi menjadi kode digital untuk penyimpanan dan pengolahan. Pembahasan yang lebih detil tentang peralatan input dan operasinya terdapat dalam Bab 12.
Langganan:
Postingan (Atom)