Selasa, 16 Oktober 2012

EVOLUSI ARSITEKTUR KOMOPUTER


1.EVOLUSI ARSITEKTUR KOMOPUTER
A.PERSPEKTIF HISTORIS
Perkembangan Komputer Berdasarkan Generasinya
1.1.1 Komputer Generasi Pertama (1946 – 1959)
· Program hanya dapat dibuat dengan bahasa mesin (Machine Language)
· Menggunakan konsep stored-program dengan memori utamanya adalah magnetic core storage
Contoh dari komputer generasi pertama, adalah :
· ENIAC (Elektronic Numerical Integrator and calculator) dimulai tahun 1942
· HARDVARD MARK II dibuat pada bulan juli tahun 1947 dan mempunyai kemampuan 12 kali lebih besar daripada HARDVARD MARK II
1.1.2 Komputer Generasi Kedua (1959 – 1964)
· Komponen yang digunakan adalah transistor untuk sirkuitnya, dikembangkan di BellLaboratories oleh John Bordeen, William Shockley dan Wolther Brattain pada tahun 1947
Contoh dari komputer generasi kedua, adalah : IBM model 1620, IBM model 1401, dll.
1.1.3 Komputer Generasi Ketiga (1946 – 1970)
· Komponen yang digunakan adalah IC (Integrated Circuit) yang berbentuk Hybrid Integrated Circuit dan Monolithic Integrated Circuit
Contoh dari komputer generasi ketiga, adalah : IBM S/370 dan UNIVAC 1106
1.1.4 Komputer Generasi Keempat (1970 – 1990)
· Penggunaan Large Scale Integration (LSI) disebut juga dengan nama Bipolar Large Scale Integration
· Dikembangkan komputer Mikro yang menggunakan Micro Processor dan Semi Conductor yang berbentuk Chip untuk memori komputer generasi sebelumnya masih menggunakan Magnetic Core Storage
1.1.5 Komputer Generasi Kelima (mulai 1990-an)
· Komputer ini sedang dalam pengembangan komponen yang digunakan adalah VLSI (Very Large Scale Integration)
· Teknologi yang kemungkinan bisa menggantikan Chips
· Dapat menterjemahkan bahasa manusia dan manusia dapat bercakap-cakap langsung dengan komputer
· Penghematan energy komputer
· Dapat melakukan diagnosa penyakit yang lebih akurat

B.KLASIFIKASI ARSITEKTUR KOMPUTER

 Klasifikasi Arsitektur komputer (Michael Flynn), berdasarkan karakteristiknya termasuk banyaknya processor, banyaknya program yang dapat dieksekusi dan struktur memori:

1.Single Intruction Stream, Single Data Stream (SISD)
Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu.
2.Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)
Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses
3.Multiple Instruction Stream, Single Data Stream (MISD)
Mengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadap data yang sama.
4.Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream (MISD)
Juga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu proses dapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masing.
C.KUALITAS ARSITEKTUR KOMPUTER
kualitas arsitektur komputer ini dapat berupa :
Generalitas  adalah ukuran besarnya jangkauan aplikasi yang bisa cocok dengan arsitektur. Sebagai contoh, komputer yang terutama digunakan untuk aplikasi'ilmiah dan teknik menggunakan aritmetik floating-point (dengan nomor disimpan dengan penunjuk besarnya dan eksponennya) dan komputer yang terutama digunakan untuk aplikasi bisnis menggunakan aritmetik desimal (dengan nomor ditampilkan sesuai dengan digit desimalnya). Sistem umum memberikan dua jenis aritmetik.


Daya terap (applicability)  adalah pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan
yang telah direncanakannya. komputer dirancang untuk satu dari dua area aplikasi utama: (l) aplikasi ilmiah dan teknis dan (2) aplikasi komersil biasa. Aplikasi ilmiah dan teknis adalah aplikasi yang biasanya untuk memecahkan persamaan kompleks dan untuk penggunaan aritmetik floatingpoint ekstensif.Aplikasi komersil umum atau biasa adalah aplikasi yang didukung oleh pusat komputer biasa: menghimpun (compiling), menghitung (accounting), mengedit,penggunaan spreadsheet, dan word prosesing, seperti yang ada di komputer secara umum. Area aplikasi lain yaitu yang ada kaitannya dengan mesin tujuan.

Efisiensi  adalah ukuran rata-rata jurnlah hardware dalam komputer yang selalu
sibuk selama penggunaannya biasa. Arsitektur yang efisien memungkinkan (namun tidak memastikan) terjadinya irnplementasi yang efisien.

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.
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. Secara analogis, bila seseorang menamakan suatu arsitektur rumah sebagai rumah kolonial, maka dimungkinkan rumah tersebut mempunyai ukuran dan gaya yang berbeda dengan yang lain. Sebaliknya, jika arsitektur telah menentukan rencana induknya, maka hanya dimungkinkan sedikit variasi implementasi.

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. Sebagai contoh, karena arsitektur DEC VAX hanya menentukan ukuran memori secara tidak langsung dan hanya berada dalam batasan luas tertentu, maka komputer VAX mempunyai ukuran memori yang bervariasi yang lebih dari satu faktor 1000.
D.KEBERHASILAN ARSITEKTUR KOMPUTER
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEBERHASILAN ARSITEKTUR KOMPUTER.
Ada empat ukuran pokok yang menentukan keberhasilan arsitektur,
 yaitu manfaat arsitekturalnya (architectural merit) :
1. Daya terap Sebaiknya, arsitektur ditujukan untuk aplikasi yang telah ditentukan.
2. Daya tempa. Bila arsitekturlebih mudah membangunsistem yang kecil, maka ia akan lebih baile.
3. Daya kembang. Lebih besar daya kembang arsitektur dalam daya komputasi, ukuran memori, kapasitasI/O, dan jumlah prosesor,maka ia kan lebih baile.
4. Kompatibilitas (daya serasi-pasang).
Keberhasilan arsitektur komputernya yaitu :
Generasi Pertama
Dengan terjadinya Perang Dunia Kedua, negara-negara yang terlibat dalam perang tersebut berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploit potensi strategis yang dimiliki komputer. Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer. Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.
Perkembangan komputer lain pada masa kini adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi daya sebesar 160kW.
Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.
Generasi Kedua
Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom
Generasi Ketiga
Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip.
Generasi Keempat
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal.
Generasi kelima.
Mendefinisikan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih sangat muda. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001: Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence atau AI), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.
Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia
2.ORGANISASI KOMPUTER DASAR
A.Struktur Dasar Komputer
suatu sistem komputer terdiri dari lima unit struktur dasar, yaitu:
  • Unit masukan (Input Unit)
  • Unit kontrol (Control Unit)
  • Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)
  • Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)
  • Unit keluaran (Output Unit)
Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU). Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut:
Data diterima melalui Input Device dan dikirim ke Memory. Di dalam Memory data disimpan dan selanjutnya diproses di ALU. Hasil proses disimpan kembali ke Memory sebelum dikeluarkan melalui Output Device. Kendali dan koordinasi terhadap sistem ini dilakukan oleh Control Unit. Secara ringkas prinsip kerja komputer adalah Input – Proses – Output, yang dikenal dengan singkatan IPO.
Fungsi Utama dari masing-masing Unit akan dijelaskan berikut ini:
  • Unit Masukan (Input Unit)
    Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya.
  • Unit Kontrol (Control Unit)
    Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti pengatur rumah tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem, membangkitkan dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan operasi-operasi dan arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data (data bus), serta mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol pada bus kontrol (control bus) dari sistem komputer. Pengertian mengenai bus dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.
  • Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical & Logical Unit)
    Berfungsi untuk melaksanakan pekerjaan perhitungan atau aritmatika & logika seperti menambah, mengurangi, mengalikan, membagi dan memangkatkan. Selain itu juga melaksanakan pekerjaan seperti pemindahan data, penyatuan data, pemilihan data, membandingkan data, dll, sehingga ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer. Pada beberapa sistem komputer untuk memperingan dan membantu tugas ALU dari CPU ini diberi suatu peralatan tambahan yang disebut coprocessor sehingga khususnya proses perhitungan serta pelaksanaan pekerjaan pada umumnya menjadi lebih cepat. Pengertian mengenai coprocessor dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.
  • Unit Memori / Penyimpan (Memory / Storage unit)
    Berfungsi untuk menampung data/program yang diterima dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit keluaran. Pada suatu sistem komputer terdapat dua macam memori, yang penamaannya tergantung pada apakah alat tersebut hanya dapat membaca atau dapat membaca dan menulis padanya. Bagian memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis padanya disebut ROM (Read Only Memory), sedangkan bagian memori yang dapat melaksanakan membaca dan menulis disebut RAM (Random Access Memory).
Unit Keluaran (Output Unit)
Berfungsi untuk menerima hasil pengolahan data dari CPU melalui memori. Seperti halnya pada unit masukan maka pada unit keluaran dikenal juga istilah peralatan keluaran (Output device) dan media keluaran (Output media).
Pengertian BUS
Bus adalah sekelompok lintasan sinyal yang digunakan untuk menggerakkan bit-bit informasi dari satu tempat ke tempat lain, dikelompokkan menurut fungsinya Standar bus dari suatu sistem komputer adalah bus alamat (address bus), bus data (data bus) dan bus kontrol (control bus). Komputer menggunakan suatu bus atau saluran bus sebagaimana kendaraan bus yang mengangkut penumpang dari satu tempat ke tempat lain, maka bus komputer mengangkut data. Bus komputer menghubungkan CPU pada RAM dan periferal. Semua komputer menggunakan saluran busnya untuk maksud yang sama.

Pengertian Coprocessor
Latar belakang adanya coprocessor  ini dimaksudkan untuk menutupi kelemahan dalam perhitungan matematika dan aritmatika pada prosesor Intel 8088. Tugas utamanya untuk melaksanakan perhitungan matematika dan aritmatika sehingga tidak menjadi beban prosesor Intel 8088.

B.Organisasi Komputer
Organisasi Komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit‑unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer.
contoh: sinyal kontrol, interface, teknologi memori
Ø  Struktur komputer adalah cara komponen - komponen komputer saling terkait dan berhubungan
Ø  Fungsi komputer adalah operasi masing ‑ masing komponen sebagai bagian dari struktur

Dari asal katanya “to compute” komputer berarti alat penghitung. Ternyata sekarang
komputer tak hanya berguna sebagai alat hitung saja tetapi sudah meluas fungsinya.

SUMBER/REFERENSI =
D.SURYADI.H.S., “PENGANTAR ARSITEKTUR KOMPUTER”.PENERBIT : GUNADARMA.
Achmad Bachrum, PC: Kenali Sebelum Membeli, PT. Elex Media Komputindo, 1991
Drs. Suyanto, MM.,






Tidak ada komentar:

Poskan Komentar