Arsitektur sistem komputer global

    Komputer merupakan salah satu kebutuhan mutlak bagi kehidupan di masa ini dimana komputer sendiri memiliki sistem dan arsitekturyang cukup rumit dan kompleks.

Komputer, Alat yang sudah sangat sulit dipisahkan bagi kehidupan mahasiswa. Komputer merupakan teknologi penunjang yang dapat membantu mahasiswa menyelesaikan tugas-tugasnya. Bukan hanya mahasiswa, orang  yang memiliki usaha menengah ke atas dan pekerja kantor pun sangat memerlukan benda ini. Selain untuk mengerjakan tugas, applikasi dalam komputer seperti game, musik, dan vidio sangat membantu mahasiswa membangun mood yang baik. Komputer sudah menjadi kebutuhan dasar untuk para mahasiswa di era globalisasi ini.

Karena menigkatnya minat masyarakat menggunakan komputer dalam kehidupannya, maka muncul pula berbagai trobosan-trobosan baru dalam bidang teknologi komputer. Jika kita tapaki dari sejarah komputer hingga sekarang, maka kita merasa begitu pesat kemajuan teknologi ini. Jelas sekali, dengan hal ini maka ilmu-ilmu lain dan ilmu tentang tegnologi itu sendiri akan ikut berkembang. Mulai dari abaccus(300M),harvard mark 1’37,ENIAC’42(sistem binari digit 8bit),Kit Altair 8800, melewati berbagai generasi,  pentium 1, pentium 2, pentium 3, laptop, netbook dan sekarang ini mulai bermunculan iphon, tablet dan sebagainya.

·         Fungsi Komputer

Fungsi  dasar  sistem komputer  adalah  sederhana  seperti  terlihat  pada  gambar  1.3. Pada prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi, yaitu :

·                     Fungsi Operasi Pengolahan Data

·                     Fungsi Operasi Penyimpanan Data

·                     Fungsi Operasi Pemindahan Data

·                     Fungsi Operasi Kontrol

Sepertinya penting untuk kita mengetahui apa saja yang mendukung kemajuan teknologi ini sampai sekarang. Bagaimana upaya agar teknologi-teknologi baru ini tetap diminati masyarakat dan teknologi ini lebih nyaman bagi masyarakat. Hal ini tidak lepas dari arsitektur komputer itu sendiri.

   Arsitektur Komputer adalah sebuah ilmu untuk tujuan perancangan sintem komputer. Tujuan seorang arsitek komputer adalah merancang sebuah sistem dengan kinerja yang tinggi dengan biaya yang layak, memenuhi persyaratan-persyaratan lainnya. “Arsitektur Komputer” memberikan berbagai atribut pada sistem komputer yang dibutuhkan oleh seorang perancang software sistem untuk mengembangkan suatu progaram. 

  Arsitektur komputer mengacu pada rancangan internal dari rangkaian komputer. Termasuk di dalamnya jumlah dan tipe komponen yang menampilkan kemampuan komputasi. Arsitektur komputer sangat tergantung pada kegunaan komputer itu sendiri. Kecepatan pemrosesan diukur dari jumlah instruksi yang dapat diproses oleh computer setiap detiknya, biasanya dalam satuan million instruksi per detik (MIPS). Untuk mempermudah pengenalan kecepatan pemrosesan sering dicantumkan berupa angka frekuensi, misalnya 233 MHz, 400 MHz, 533B MHz dan yang terbaru yang beredar di pasaran dikeluarkan Intel adalah 3,2 GHz. Memori utama mengacu pada penyimpan internal komputer sehingga bisa digunakan untuk mengakses dan menjalankan program. Memori utama bisa mengakses dengan lebih baik jika ditopang dengan media penyimpanan yang besar. Hal tersebut berkaitan dengan adanya virtual memory pada media penyimpanan yang biasanya digunakan untuk pengaksesan suatu program (swap).

    Pada jaman modern saat ini, hampir semua komputer mengadopsi arsitektur yang dibuat oleh John von Neumann (1903-1957).
Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal.

Pada dasarnya komputer arsitektur Von Neumann adalah terdiri dari elemen sebagai berikut:

Terdapat 4 komponen utama yang saling berhubungan satu sama lain, yaitu:

1. Central Processing Unit (CPU): Bertugas untuk melakukan kontrol dari setiap operasi yang berjalan pada komputer, terkadang secara mudah CPU dapat dikatakan sebagai processor.
2. Main memory: Penyimpanan data.
3. I/O: Merupakan penghubung komponen komputer dengan lingkungan seperti keyboard, mouse yang digunakan oleh pengguna.
4. System interconnection: Mekanisme yang memberikan layanan untuk berkomunikasi antara CPU, Main memory dan I/O. Contoh system interconnection adalah system bus.

Input (Masukan) Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer yang berupa signal input atau maintenance input. Di dalam sistem komputer, signal input berupa data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer, sedangkan maintenance input berupa program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. 

Di bawah ini merupakan contoh input sederhana yang paling sering di gunakan user :

1.      KEYBOARD

keyboard merupakan salah satu bagian dari suatu computer yang paling penting yang berfungsi memasukkan data yang akan di proses.

Secara umum tombol-tombol keyboard di bagi menjadi :

1) Type Writer key

2) Numeri Key

3) Special Funcion Key

4) Funcion Key

2.      MOUSE

Mouse merupakan salah satu bagiab dari komputer yang berfungsi sebagai cursor, petunjuk, menggambar dan menjalankan perintah pada setiap program. alat ini dinamakan mouse karena berbentuk tikus dan mempunyai kecepatan seperti tikus.

TOUCH PAD

Perangkat ini berbentuk flat yang digunakan dengan cara menyentuh dengan jari tangan ke bagian touch pad tersebut. touch pad juga berfungsi sebagai mouse jari pada laptop atau notebook.

Penyimpanan Sekunder

ü  Pita Magnetik : Reel Tape dan Tape Cartridge

ü  Hard Disk : Removable dan Non removable

ü  Floppy Disk

ü  Piringan Optik : CD, DVD

ü  USB Flash Disk

ü  Smart Card

ü  Kartu memori

 Bentuk Penyimpanan Sekunder :

1.      RAM (Random Access Memory), jenis penyimpanan primer yang mudah hilang (volatile) karena data akan hilang jika listrik padam.

2.      ROM (Read Only Memory), jenis penyimpanan sekunder yang bersifat non-volatile karena data disimpan secara permanent dan jika listrik padam data tidak akan hilang

3.      Cache Memory, merupakan RAM khusus yang bekerja sangat cepat dan digunakan untuk membantu RAM biasa dalam proses data.

Output (Keluaran) Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.

Dibagi menjadi dua, yaitu :

·         Softcopy, terdiri dari dua jenis :

·         Monitor : CRT dan Layar Datar (LCD, EL, Plasma) 

·         Hardcopy, terdiri dari :

·         Printer : Impact, Thermal, Inkjet, Laser, Multifungsi

·         Plotter : Pena, Electrostatis, Thermal, Pemotong, Format Lebar

·         Computer Output Microfilm (COM)

• Evolusi Arsitektur

Di antara demikian banyak pemahaman tentang arsitektur, arsitektur dikenal juga sebagai suatu tradisi yang berkembang. Dari waktu ke waktu wajah arsitektur selalu mengalami perubahan. Hal-hal yang mempengaruhi perkembangan dan pengembangan arsitektur tidak hanya berupa keadaan eksternal, tetapi juga keadaan internal. Dsini kita membahas mengenai evolusi arsitektur pada komputer. Arsitektur dari komputer sendiri merupakan suatu susuan tau rancangan dari komputer tersebut sehingga membentuk suatukesatuan yang dinamakan komputer. Komputer sendiri berevolusi dengan cepat mulai dari generasi pertama hingga sekarang. Evolusi sendiri didasarkan pada fungsi atau kegunaanya dalam kehidupan. Evolusi pada komputer sendiri ada karena keinginan atau hal yang dibutuhkan manusia itu sendiri. Sekarang ini komputer sudah dapat melakaukan perintah yang sulit sekalipun tidak seperti dulu yang hanya bisa melakukan yang sederhana saja. Itulah yang dinamakan evolusi arsitektur yaitu perubahan bentuk juga fungsi dan kemampuannya.

• Klasifikasi Arsitektur

Pada komputer terdapat berbagai klasifikasinya dalam hal appaun. Setiap komputer tentunya memilik klasifikasi masing-masing. Disini membahas mengenai klasifikasi arsitekturnya menurut Von Neumann dan Non Von Neumann.

Kriteria mesin Von Neumann :

1. Mempunyai subsistem hardware dasar yaitu sebuah CPU, sebuah memori dan sebuah I/Osistem

2. Merupakan stored-program computer

3. Menjalankan instruksi secara berurutan

4. Mempunyai jalur (path) bus antara memori dan CPU

Pada tahun 1966, Flyyn mengklasifikasikan arsitektur komputer berdasarkan sifatnya yaitu :

1. Jumlah prosesor

2. Jumlah program yang dapat dijalankan

3. Struktur memori

Menurut Flyyn ada 4 klasifikasi komputer :

1. SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)

Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu.

2. SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)

Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses

3. MISD (Multiple Instruction Stream, Single Data Stream)

Mengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadap data yang sama.

Ada dua kategori:

- Mesin dengan Unit pemroses berbeda dengan instruksi yang berbeda dengan data yang sama (sampai sekarang tidak ada mesin yang seperti ini)
- Mesin, dimana data akan mengalir ke elemen pemroses serial

4. MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream

Juga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu proses dapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masing,

•  Kualitas Arsitektur Komputer

Kualitas arsitektur komputer merupakan suatu yang menentukan komputer itu baik atau tidak. Komputer dikatakan baik jika memiliki kualitas yang baik dalam hal apapun. Begitu juga komputer dikatakan tidak baik jika komputer tersebut tidak dapat memenuhi apa yg diperintahkan atau diinginkan pengguna. Hal yang dipenuhi inilah yang disebut dengan kualitas. Adapun kualitas arsitektur komputer yaitu :

1. Generalitas adalah ukuran besamya jangkauan aplikasi yang bisa cocok dengan arsitektur.

2. Daya terap (applicability) adalah pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan yang telah direncanakannya.

3. Efisiensi adalah ukuran rata-rata jurnlah hardware dalam komputer yang selalu sibuk selama penggunaannya biasa.

4. Kemudahan penggunaan arsitektur adalah ukuran kesederhanan bagi programmer sistem untuk mengembangkan atau membuat software untuk arsitektur tersebut, misalnya sistem pengoperasiannya atau compilernya. Oleh karena itu, kemudahan penggunaan ini merupakan fungsi ISA dan berkaitan erat dengan generalitas.

5. Daya terap arsitektur adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk mengimplementasikan komputer (yang mempunyai arsitektur itu) dalam jangkauan yang luas. Lebih spesifik arsitekturnya, maka akan lebih sulit untuk membuat mesin yang berbeda ukuran dan kinerjanya dari yang lain.

6. Daya kembang (expandability) adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk meningkatkan kemampuan arsitektur, misalnya kemampuan ukuran memori maksimumnya atau kemampuan aritmetiknya. Umumnya, spesifikasi rumpun komputer memungkinkan perancang untuk menggunakan ukuran memori yang berjangkauan luas dalarn anggota rumpun.

• Faktor Keberhasilan

Faktor keberhasilan merupakan sesuatu yang membuat dapat terlaksananya suatu hal yang dilakukan. Dalam komputer faktor keberhasilan merupakan sesuatu yang ada pada komputer dimana hal itu membuat komputer dapat melaksanakan tugasnya atau yang diperintahkan pengguna dengan baik.

Ada empat ukuran pokok yang menentukan keberhasilan arsitektur, yaitu manfaat arsitekturalnya yaitu :

1. Aplicability

Arsitektur ditujukan untuk aplikasi yang telah ditentukan.

2. Maleability

Bila arsitekturlebih mudah membangunsistem yang kecil, maka akan lebih baik.

3. Expandibility

Lebih besar daya kembang arsitektur dalam daya komputasi, ukuran memori, kapasitasI/O, dan jumlah prosesor,maka akan lebih baik.

4. Comptible

• Struktur Dasar Komputer dan Organisasi Komputer

Suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:

1.                  Unit masukan (Input Unit) yaitu dimana terdapat perintah atau instruksi yang dilakukan kepada komputer oleh pengguna

1.                  Unit kontrol (Control Unit) merupakan suatu unit yang berfungsi untuk mengontrol atau mengendalikan semua yang terdapat dalam komputer

2.                  Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU) adalah suatu unit dimana berisi fungsi-fungsi logika dan matematika atau perhitungan

3.                  Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit) yaitu unit penyimpanan dana yang dilakukan komputer

Unit keluaran (Output Unit) merupakan suatu hasil yang diharapkan dari suatu inputan yang telah dimasukkan

Posted in: