Konsep Arsitektur, Organisasi Komputer

1.    Arsitektular

Berkaitan dengan fungsi-fungsi operasi dari masing-masing komponen sistem komputer yang tampak bagi seorang user atau pemrogram.

Contoh sebuah sistem arsitektur:

·       Jumlah bit

Byte merupakan kumpulan dari bit. Bit sendiri adalah ukuran terkecil data dalam komputer dan merupakan kependekan dari istilah binary digit.

Konversi Bit

1 byte = 8 bit

1 kilobyte = 1.024 byte

1 megabyte = 1.024 kilobyte

1 gigabyte = 1.024 megabyte

1 terabyte = 1.024 gigabyte

1 petabyte = 1,024 terabyte

1 exabyte = 1.024 petabyte

1 zettabyte = 1.024 exabyte

1 yottabyte = 1.024 zettabyte

·       Mekanisme I/O

      Sistem I/O adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data yang diproses dari perangkat input ke perangkat output. Sistem I/O merupakan suatu sarana komunikasi antara pengguna dengan unit pemrosesan data (komputer).

·       Teknik-Teknik Addressing dari Memory

     Teknik Pengalamatan adalah suatu cara yang digunakan untuk menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori. Teknik pengalamatan diterapkan di set instruksi, di mana setiap instruksi pada umumnya terdiri dari opcode (Operation Code) dan alamat memori. Ada beberapa macam teknik pengalamatan, yaitu:

1.     Teknik Pengalamatan Segera (Immediate Addressing Mode)

Teknik pengalamatan segera adalah teknik pengalamatan yang digunakan pada saat suatu konstanta diketahui pada sebuah program yang dibuat dan konstanta tersebut tidak akan diubah saat program tersebut dijalankan. Operasi pada teknik ini hanya memerlukan dua Byte instruksi, satu untuk opcode dan satu untuk data Byte. Pada teknik ini, tidak ada referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand. Selain itu, teknik ini dapat menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan berlangsung cepat.

2.     Teknik Pengalamatan Langsung (Direct Addressing Mode)

Teknik pengalamatan langsung adalah teknik pengalamatan yang digunakan untuk mentransfer data antara memori dan register. Pengalamatan ini hanya mereferensi atau mengalamati memori secara tunggal dan tidak diperlukan perhitungan khusus. Serta operand sudah ada dalam instruksi tersebut.

3.     Teknik Pengalamatan Tak Langsung (Indirect Addressig Mode)

Teknik pengalamatan tak langsung adalah teknik pengalamatan yang memberikan fleksibilatas dalam mengalamati memori. Pada teknik ini pengalamatan dapat dilakukan di memori yang memiliki ukuran besar. Namun, teknik ini mengakibatkan pengalamatan memori menjadi lambat yang diakibatkan oleh besarnya memori.

4.     Teknik Pengalamatan Register Langsung (Register Direct Addressing Mode)

Teknik pengalamatan register langsung adalah teknik pengalamatan yang digunakan untuk mentransfer data di register. Teknik pengalamatan ini tidak memerlukan pengalamatan ke memori utama, namun hanya mengalamati register secara tungggal. Serta tidak diperlukan perhitungan khusus. Transfer data pada teknik ini jauh lebih cepat daripada teknik pengalamatan sebelumnya, karena pengalamatan dilakukan hanya di register saja. Namun, pada teknik ini ruang penyimpanan alamat menjadi terbatas.

5.     Teknik Pengalamatan Register Tak Langsung (Register Inderect Addressing)

Teknik pengalamatan register tak langsung adalah teknik pengalamatan yang digunakan untuk mentransfer data di register dengan memberikan fleksibilatas untuk mengalamati register. Namun, teknik ini mengakibatkan pengalamatan menjadi lebih kompleks.

6.     Teknik Pengalamatan Pemindahan (Displacement Addressing Mode)

Teknik pengalamatan pemindahan adalah teknik pengalamatan yang menggabungkan teknik pengalamatan langsung dan teknik pengalamatan register tak langsung. Teknik ini ditunjukan untuk meningkatkan fleksibilitas. Namun, teknik ini mengakibatakn pengalamatan menjadi lebih kompleks.

7.     Teknik Pengalamatan Stack (Stack Addressing Mode)

Teknik pengalamatan stack adalah teknik pengalamatan yang menggunakan stack atau array lokasi. Teknik pengalamatan ini pada dasarnya adalah teknik pengalamatan register tak langsung. Perbedaanya adalah pengalamatan dilakukan melalui stack. Pada teknik ini, ukuran instruksi menjadi lebih kecil dan pemakainnya menjadi terbatas.

2.    Organisasi

Berkaitan dengan unit unit operasional dan interkoneksi (hubungan) yang merealisasikan spesifikasi arsitekturalnya.

Contoh organisasi:

·       Hardware Pendukung

Hardware atau perangkat keras dalam sistem komputer merupakan komponen yang secara fisik dapat dilihat dan diraba secara langsung. Perangkat ini membentuk suatu kesatuan agar dapat difungsikan. Pembagian perangkat keras komputer disini dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1.    Perangkat input, yakni perangkat yang memiliki fungsi untuk memasukkan data dari luar ke dalam suatu memori dan processor untuk selanjutnya diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan. Contoh perangkat input diantaranya: keyboard, mouse, scanner, joystick, digital camera, touch screen, webcam, microphone, graphics pads.

2.   Perangkat proses, yakni perangkat yang berfungsi dalam mengendalikan seluruh proses pengolahan data mulai dari membaca data dari peralatan input, mengolah atau memproses hingga mengeluarkan informasi (output) ke peralatan output. Contoh perangkat proses diantaranya: CPU, mainboard, processor, dan memory.

3.  Perangkat output, yakni perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil dari proses pengolahan data. Hasil pengeluaran ini dapat berupa hardcopy seperti kertas yang diprint dan berisikan informasi maupun softcopy yang ditampilkan di layar monito atau dapat juga berupa suara. Contoh perangkat output diantaranya: monitor, printer, plotter, speaker, dan LCD proyektor.

·       Signal-Signal Kontrol dari I/O atau peralatan pendukung lainnya

1.     Digital I/O

Data digital hanya memiliki nilai "0" dan "1". Data digital diproses dalam waktu diskrit (discrete time). Delay waktu bergantung pada datasheet perangkat yang digunakan. Delay waktu dihitung dari frekuensi sampling, yang bergantung pada crystal atau komponen clock dalam perangkat tersebut.

2.     Analog I/O

data analog dapat bervariasi dalam range data antara 0 dan 1. Data analog diproses secara berkelanjutan. Setiap saat input berubah, output juga akan berubah. Delay waktu bergantung pada kecepatan elektron yang mana kita sudah tahu hampir tidak mungkin tahu delay waktunya.

·       Interfacing

Interfacing dalam komputer mengacu pada cara-cara untuk menghubungkan dan berkomunikasi antara perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang berbeda dalam sebuah sistem komputer.

Bus komputer adalah sebuah sub sistem yang mentransfer data atau listrik antar komponen komputer di dalam sebuah komputer atau antar komputer. secara logika bus komputer dapat menghubungkan beberapa alat dalam satu set kabel yang sama. Setiap bus mendefinisikan set konektor ke alat colok fisik, kartu, atau kabel bersamaan.

Susunan atau kumpulan dari komponen-komponen komputer yang saling terintegrasi dan memiliki tujuan melakukan sebuah operasi tertentu terbentuklah sebuah sistem komputer.

Jadi komputer adalah merupakan suatu peralatan pemrosesan data yang cukup kompleks, bukan saja sekedar peralatan yang terdiri dari hardware dan software saja tetapi merupakan suatu bagian yang terintegrasi yang melibatkan segi arsitektural maupun organisasinya.

Bagaimana sistem dari arsitektur dan organisasinya dapat dimengerti dengan baik maka seorang perancang komputer harus mengerti dengan jelas sifat dan hierarkhi dari sebuah sistem komputer.

Sifat dan hierarkhi dari sebuah sistem dapat dilihat dengan jelas berdasarkan tingkat tingkat yang ada didalam sistem dimana pada setiap tingkatannya yang harus dimengerti dengan benar adalah struktur dan fungsi dari tingkatan tersebut.

FUNGSI

Adalah merupakan operasi dari masing masing komponen sebagai bagian dari sistem keseluruhan.

Fungsi dasar yang dapat dilihat pada sebuah sistem computer adalah

Fungsi dasar yang dapat dilihat pada sebuah sistem computer diatas:

•       Data Processing

Berkaitan dengan hal hal yang berhubungan dengan pemrosesan data menjadi informasi sesuai dengan program yang ada. Bentuk data disini adalah data digital.

•       Data Storage

Berkaitan dengan hal hal yang berhungan dengan penyimpanan data / informasi yang ada. Bentuk data disini adalah dapat berupa data digital atau data analog dengan fornat digital.

•       Data Transfer

Berkaitan dengan hal hal yang berhubungan perpindahan data dari dalam sistem komputer keluar atau sebaliknya. Bentuk data disini adalah data analog yang sesuai dengan medianya dan harus terdapat suatu mekanisme perubah dari data analog ke digital atau sebaliknya.

•       Control

Berkaitan dengan hal hal yang berhubungan dengan sinkronisasi kerja dari ketiga hal tersebut diatas, baik sinkronisasi secara hardware maupun software.

STRUKTUR

Adalah merupakan cara dari komponen komponen tersebut dapat saling terkait satu dengan yang lainnya sehingga membentuk suatu fungsi tertentu.

Suatu sistem komputer secara struktur terdiri dari 4 komponen utama:

•       Central Processing Unit (CPU)

•       Memori utama (RAM)

•       Input – Output

•       System Interconection (Motherboard)

Komponen utama dari CPU terdiri dari:

•       Control Unit

•       Arithmetic and Logic Unit

•       Register

•       CPU Interconnection

Control Unit sistem komputer yang berfungsi sebagai pengatur kerja utama didalam sistem CPU terdiri dari:

•       Sequencing Logic

= Sequence berarti urutan, sedangkan logic berarti suatu yang dapat diterima pikiran atau akal manusia, jadi dapat diartikan, sequencing logic berarti proses pengurutan langkah-langkah kerja komputer secara logis atau menentukan keluaran yang berurutan dari control unit. 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 dan Decoder

= Control unit Register and Decoders ialah register tempat meletakkan dan menerjemahkan instruksi. Instruksi yang dimaksud disini ialah instruksi yang dapat dimengerti oleh CPU diatasnya.

Register Unit merupakan tempat menyimpan sementara dalam bekerja dikarenakan processor hanya bekerja dua dua (yang bekerja adalah Arithmetic Logic Unit atau ALU).

Decoder berfungsi untuk menerjemahkan Bahasa yang dipahami ALU.

•       Control Memory

= Control Memory ialah tempat terdapatnya program ataupun mikroprogram yang dapat menggerakkan proses sequencing sampai peletakkan dan penerjemahan instruksi. Control memory mengontrol dari kontrol memori ke kontrol utama melalui alamat.

 

 

REFERENSI

Sistem I/O - Arsitektur dan Organisasi Komputer | herdaynote

Mode Pengalamatan | Pena Wikara (wordpress.com)

Mengenal Hardware dan Software dalam Sistem Komputer (tirto.id)

BUS KOMPUTER (mercubuana-yogya.ac.id)