1

Pertemuan 5

ARSITEKTUR KOMPUTER

Arsitektur Sistem KomputerArsitektur Komputer adalah konsep perencanaan dan strukturpengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dandeskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat kerasyang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masingbagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimanaCPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data danalamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalaharsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll.

Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dandikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai carainterkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapatmenciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhanfungsional, kinerja, dan target biayanya.

Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung3 sub-kategori:

• Set instruksi (ISA) • Arsitektur mikro dari ISA, dan• Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keraskomputer ini.

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitekturnya lebih kompleks. Untukmeningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus . Tiap busmerupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan caraini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utamaberkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus). Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebihcepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakansebuah bridge .

CPUAlat Proses adalah CPU (Central Prosesing Unit) yang merupakan unit proses utama dan terpenting dalam komputeryang mengendalikan seluruh proses pengolahan data mulaidari membaca data dari peralatan input, mengolah ataumemproses sampai pada mengeluarkan informasi (Output) keperalatan Output.CPU terdiri dari tiga bagian fungsional:ALU (Arithmetic Logical Unit) Berisi kumpulan dar Fast Register yang dikenal dengan GRPS (General Purpose Register). Register ini mengerjakan operasi perhitunganaritmatika dan logika.CU (Control Unit) berfungsi untuk melakukan pengendaliansemua peralatan lainya. Register berfungsi menyimpan data sementara yang akandiproses di ALU.

2

OPERASI pada ALUArithmetic / Logic Unit – Elemen PemrosesAritmetic/Logic Unit atau ALU adalah elemen pemroses primer dalam suatu komputer. Data dalam suatu unit dapat dikonversikandalam suatu bentuk tertentu atau dirubah dalam suatu nilai yang tergantung pada jenis operasi yang dilakukan. Sebagian ALU dapat mengerjakan operasi aritmatika dasar seperti pejumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian pada bilangan bilanganinteger. Sebagian ALUjuga mampu melakukan operasi lojik seperti AND, OR danINVERT. Beberapa ALU menyediakan kemampuan tambahanuntuk memproses bilangan dalam format desimal maupunfloating-point. Diantara unit-unit yang sudah maju juga mampu mengerjakanoperasi trigonometri & operasi eksponensial.

PROCESSORProcessor

Processor yaitu sebuah Chip yang merupakan otakpemroses dan pusat pengendali berbagaiperangkat lain sehingga komputer dapat bekerja satudengan lainya. Ukuran Processor adalah MHz (Mega Hertz) yaitu hitungan kecepatan dalam mengolah data/informasiBeberapa jenis processor: Prosesor Pentum I 75 MHz – 200 MHz dst…Prosesor Pentium II 300 MHz – 450 MHz dst.. Prosesor Pentium III 650 MHz – 950 MHz dst. Prosesor Pentium 4 1,3 GMHz – 3.0 GHz dst. Merek prosesor antara lain: INTEL, AMD. IBM dll.

Perkembangan Processor

PC didesain berdasar generasi-generasi CPU (processor) yang berbeda. Intel bukan satu-satunya perusahaan yang membuatCPU, meskipun yang menjadi pelopor diantara yang lain. Padatiap generasi yang mendominasi adalah chip-chip Intel, tetapipada generasi kelima terdapat beberapa pilihan selain chip Intel.

GENERASI 1 (Processor 8088 dan 8086)

Processor 8086 (1978) merupakan CPU 16 bit pertama Intel yang menggunakan bus sistem 16 bit. Tetapi perangkat keras 16 bit seperti motherboard saat itu terlalu mahal, dimana komputermikro 8 bit merupakan standart. Pada 1979 Intel merancang ulangCPU sehingga sesuai dengan perangkat keras 8 bit yang ada. PC pertama (1981) mempunyai CPU 8088 ini. 8088 merupakan CPU 16 bit, tetapi hanya secara internal. Lebar bus data eksternalhanya 8 bit yang memberi kompatibelan dengan perangkat kerasyang ada.

GENERASI 2 Processor 80286286 (1982) juga merupakan prosessor 16 bit. Prosessor inimempunyai kemajuan yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama. Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikanyang utama ialah optimasi penanganan perintah. 286 menghasilkan kerja lebih banyak tiap tik clock daripada8088/8086.

GENERASI 3 Processor 80386 DX386 diluncurkan 17 Oktober 1985. 80386 merupakan CPU 32 bit pertama. Dari titik pandang PC DOS tradisional, bukan sebuahrevolusi. 286 yang bagus bekerja secepat 386SX pertama-walaupun menerapkan mode 32 bit.

80386 merupakan CPU pertama berunjuk kerja baik denganWindows versi- versi awal..

Processor 80386SXChip ini merupakan chip yang tidak lengkap yang sangat terkenaldari 386DX. Prosessor ini hanya mempunyai bus data eksternal16 bit berbeda dengan DX yang 32 bit. Juga, SX hanyamempunyai jalur alamat 24. Oleh karena itu, prosessor ini hanyadapat mengalamati maksimum RAM 16 MB. Prosessor ini bukan386 yang sesungguhnya, tetapi motherboard yang lebih murahmembuatnya sangat terkenal.

GENERASI 4 Processor 80486 DX

80486 dikeluarkan 10 April 1989 dan bekerja dua kali lebihcepat dari pendahulunya. Hal ini dapat terjadi karenapenanganan perintah-perintah x86 yang lebih cepat, lebih-lebihpada mode RISC. Pada saat yang sama kecepatan bus dinaikkan, tetapi 386DX dan 486DX merupakan chip 32 bit. Sesuatu yang baru dalam 486 ialah menjadikan satu math coprocessor/prosesor pembantu matematis.

GENERASI 5 Pentium Classic (P54C)

Chip ini dikembangkan oleh Intel dan dikeluarkan pada 22 Maret1993.

Prosessor

Pentium merupakan super scalar, yang berarti prosessor inidapat menjalankan lebih dari satu perintah tiap tik clock. Prosessor ini menangani dua perintah tiap tik, sebandingdengan dua buah 486 dalam satu chip. Terdapat perubahanyang besar dalam bus sistem : lebarnya lipat dua menjadi 64 bit dan kecepatannya meningkat menjadi 60 atau 66 MHz.

Cyrix 6x86

Chip dari perusahaan Cyrix yang diperkenalkan 5 Februari 1996 ini merupakan tiruan Pentium yang murah.

3

AMD (Advanced Micro Devices)

Pentium-pentium AMD seperti chip-chip yang ditawarkan olehIntel bersaing dengan ketat. AMD menggunakan teknologi-teknologi mereka sendiri. Oleh karena itu, prosesornya bukan merupakan clone-clone. AMD mempunyai seri sebagai berikut :

- K5, dapat disamakan dengan Pentium-pentium Classic (dengan cache L1 16 KB dan tanpa MMX).

- K6, K6-2, dan K6-3 bersaing dengan Pentium MMX dan Pentium II.

- K7 Athlon, Agustus 1999, tidak kompatibel dengan Socket 7.

Pentium MMX (P55C)

Pentium-pentium P55C diperkenalkan 8 Januari 1997. MMX merupakan kkumpulan perintah baru ( 57 integer baru, 4 jenis data baru dan 8 register 64 bit), yang menambah kemampuan CPU tersebut. Perintah-perintah MMX dirancang untuk program-program multimedia. Pemrogram dapat menggunakan perintahperintah ini dalam program-programnya. Hal ini akan memberikan perbaikan dalam menjalankan program.

IDT Winchip

IDT merupakan perusahaan yang lebih kecil yang menghasilkan CPU seperti Pentium MMX dengan harga murah. WinChip C6 pertama IDT diperkenalkan pada Mei 1997.

AMD K6-2

Versi “model 8” berikutnya K6 mempunyai nama sandi “Chomper”. Prosessor ini pada 28 Mei 1998 dipasarkan sebagai K6-2, dan seperti versi model 7 K6 yang asli, dibuat dengan teknologi 0.25 mikron. Chip-chip ini bekerja hanya dengan 2.2 voltage. Chip ini berhasil menjadi saingan Pentium II Intel.

GENERASI 6 Pentium Pro

Pengembangan Pentium Pro dimulai 1991, di Oregon. Diperkenalkan pada 1 November, 1995 . Pentium Pro merupakan prosessor RISC murni, dioptimasi untuk pemrosesan 32 bit pada Windows NT atau OS/2. Fitur yang baru ialah bahwa cache L2 yang menjadi satu Chip raksasa, dengan chip empat persegi panjang dan Socket-8nya. Unit CPU dan cache L2 merupakan unit yang terpisah di dalam chip ini.

Pentium II

Pentium Pro “Klamath” merupakan nama sandi prosessor puncak Intel. Prosessor ini mengakhiri seri Pentium Pro yang sebagian terdapat pengurangan dan sebagaian terdapat perbaikan. Diperkenalkan 7 Mei 1997.

Pentium-II Celeron

Awal 1998 Intel mempunyai masa yang sulit dengan Pentium Pro II yang agak mahal. Banyak pengguna membeli AMD K6-233M, yang menawarkan unjuk kerja sangat baik pada harga yang layak. Maka Intel membuat merek CPU baru yang disebut Celeron. Prosesor ini sama dengan Pnetium II kecuali cache L2 yang telah dilepas. Prosessor ini dapat disebut Pentium II-SX. Pada 1998 Intel mengganti Pentium MMX-nya dengan Celeron pertama. Kemudian rancangannya diperbaiki.

Pentium-II Celeron A : Mendocino

Bagian yang menarik dari cartridge baru dengan 128 KB cache L2 di dalam CPU. Hal ini memberikan unjuk kerja yang sangat baik, karena cache L2 bekerja pada kecepatan CPU penuh. Celeron 300A merupakan sebuah chip dalam kartu :

Pentium-II Celeron PPGA : Socket 370

Socket 370 baru untuk Celeron. Prosessor 400 dan 366 MHz (1999) tersedia dalam plastic pin grid array (PPGA). Socket PGA370 terlihat seperti Socket 7 tradisional.yang mempunyai 370 pin.

Pentium-II Xeon

Pada 26 Juali 1998 Intel mengenalkan cartridge Pentium II baru yang diberi nama Xeon. Ditujukan untuk server dan pemakai high-end.

AMD K6-3

AMD K6-3 merupakan model 9 dengan nama sandi “Sharptooth”, yang mungkin memiliki cache tiga tingkat

4

Pentium III – Katmai

CPU P6 pertama dari Intel ialah Pentium Pro. Kemudian didapatkan PentiumII dalam pelbagai jenis. Dan yang terakhir adalah Pentium III. Maret 1999 Intel mengenalkan kumpulan MMX2 baru yang ditingkatkan untuk perintah grafis (diantaranya 70 buah). Perintah ini disebut Katmai New Instructions (KNI) /Perintah Baru Katmai atau SSE. Perintah ini ditujukan untuk meningkatkan unjuk kerja game 3D – seperti teknologi 3DNow! AMD. Katmai memasukkan “double precision floating-point single instruction multiple data”/”floating point dengan ketelitian ganda satu perintah banyak data” (atau DPFS SIMD untuk singkatnya) yang bekerja dalam delapan register 128 bit.

GENERASI 7 AMD K-7 Athlan

Processor AMD utama yang sangat menggemparkan Athlon(K7) diperkenalkan Agustus 1999. Tanggapan Intel (nama sandiFoster) tidak dapat diharapkan hingga akhir tahun 2000. Dalambulan-bulan pertama, pasar menanggapi Athlan sangat positif. Nampaknya (seperti yang diharapkan) untuk mengungguliPentium III pada frekuensi clock yang sama.

KOMUNIKASI & JARINGAN KOMPUTER

Model dasar komunikasi dapat juga menjadi dasar bagi diagram yang menunjukan cara data dikomunikasikan melalui komputer.

Jaringan komunikasi data adalah pergerakan data daninformasi yang dikodekan dari suatu titik ke titik lain melaluiperalatan listrik atau elektromagnetik, kabel serat optik (fiber optic cables), atau sinyal gelombang mikro (microwave signals). Istilah-istilah lain yang digunakan adalah teleprocessing, telekomunikasi, telecom dan datacom.

Gambar berikut ini menunjukanan sekema dasar Jaringankomputer. Ini adalah bentuk komunikasi komputer yang paling sederhana. Satu terminal dihubungkan dengan satu komputer . Diagram ini berbeda dari model dasar komunikasi dalam halkomunikasi dapat mengalir bolak-balik. Terminal dapat menajadipengirim dan komputer menjadi penerima atau sebaliknya.

Seperti halnya komunikasi antar manusia. Pesan komputer harus bergerakmelalui suatu saluran. Banyak teknologi digunakan dalam jaringan komputertetapi yang paling umum adalah sirkuit telephone yang sama seperti yang digunakan dalam komunikasi suara. Satu sambungan telephone standar dapatmenyediakan 24 saluran.

Agar sirkuit telephone dapat digunakan untuk Jaringan komputer. Peralatankhusus harus disertakan pada tiap ujung saluran. Alat ini dinamakan modulasi-demodulasi (modem). Modem mengubah sinyal-sinyal elektronik dari peralatankomputer (terminal dan komputer) menjadi sinyal-sinyal elektronik dari sirkuittelephone dan sebaliknya.

Jenis-jenis Jaringan Komputer

Semua peralatan Jaringan komputer yang saling berhubungandikenal sebagai jaringan (network). Jaringan komputer dapatberupa jaringan luas wide area network (WAN), jaringan setempatlocal area network (LAN) atau kombinasi keduanya.

Wide area Network (WAN) meliputi area geografis yang luasdengan beragam fasilitas komunikasi seperti jasa telephone jarak jauh, transmisi satelit dam kabel bawah laut. WAN umumnya melibatkan host komputer dan bersgsm jenisperangkat keras dan perangkat lunak komunikasi. Contoh WAN adalah jaringan perbankan antar daerah dansistem pemesanan penerbangan.

5

Local Area Network (LAN) meliputi area terbatas, namunperbedaan ini mulai berubah dengan semakin meluasnya ruanglingkup cakupan LAN. LAN umumnya menghubungkan hinggaratusan komputer mikro yang semuanya berlokasi di area geografis yang relatif kecil, seperti suatu gedung atau beberapagedung yang berdekatan. Perusahaan tertarik pada LAN karenaLAN memungkinkan beberapa pemakai berbagi perangkatlunak, data dan peralatan

TUGAS