Info Sekolah

Sabtu, 27 Jul 2024

Selamat Datang di Halaman Website SMK Negeri 1 Peusangan

Anda disini : Beranda - Multimedia - Arsitektur Komputer – Komputer dan Jaringan Dasar

6 April 2022

Arsitektur Komputer – Komputer dan Jaringan Dasar

Rabu, 6 April 2022 Kategori : Multimedia

Pengertian Arsitektur Komputer

Arsitektur Komputer – Komputer dan Jaringan Dasar : Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dalam sebuah sistem komputer. Di dalam arsitektur komputer juga terdapat struktur pengoprasian dasar dari perangkat komputer itu sendiri. Bagaimana nantinya komputer yang akan dirancang dapat beroperasi secara semestinya.

Jadi, arsitektur komputer merupakan bahan dasar untuk merancang komputer. Selebihnya, ada beberapa macam dalam arsitektur komputer.

Arsitektur komputer tidak hanya mempelajari tata letak perangkat komputer, namun juga mencakup atribut-atribut dalam sebuah perangkat komputer. Beberapa atribut komputer yang dirancang dalam arsitektur komputer antara lain: set intruksi, jumlah bit yang dipakai untuk mengoperasikan beberapa jenis data, jenis aritmetika yang dipakai, mekanisme I/O, teknik pengalamatan dan masih banyak lagi.

Kategori dalam arsitektur komputer terbagi menjadi 3 bagian, yaitu set intruksi (ISA), arsitektur mikro oleh ISA, serta sistem desain untuk seluruh komponen dalam sebuah perangkat komputer.

Selain itu, bagian pokok dari sebuah arsitektur komputer terbagi menjadi 2 bagian, yaitu:

Arsitektur Set Instruktur (Instructure Set Architecture) – Menentukan pemrograman komputer yang berkaitan dengan perangkat lunak komputer.
Arsitektur Sistem Perangkat Keras (Hardware System Architecture) – Menentukan beberapa perangkat komputer yang berbasiskan hardware (perangkat keras).

Skema Arsitektur Komputer – Komputer dan Jaringan Dasar

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitekturnya lebih kompleks. Untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM Processor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan 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 lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

Berikut adalah skema Arsitektur Komputer secara umum:

Tanggung jawab sinkronisasi bus yang secara tak langsung juga mempengaruhi sinkronisasi memori dilakukan oleh sebuah bus controller atau dikenal sebagai bus master. Bus master akan mengendalikan aliran data hingga pada satu waktu, bus hanya berisi data dari satu buah device. Pada prakteknya bridge dan bus master inidisatukan dalam sebuah chipset.

Keterangan: GPU = Graphics Processing Unit; AGP = Accelerated Graphics Port; HDD = Hard Disk Drive; FDD = Floppy Disk Drive; FSB = Front Side Bus USB.

Bootstrap program utama kemudian akan mencari dan meload kernel sistem operasi ke memori lalu dilanjutkan dengan inisialisasi sistem operasi. Dari sini program sistem operasi akan menunggu kejadian tertentu. Kejadian ini akan menentukan apa yang akan dilakukan sistem operasi berikutnya (event-driven).

Kejadian ini pada komputer modern biasanya ditandai dengan munculnya interrupt dari software atau sehingga sistem operasi ini disebut Interrupt-driven. Interrupt dari hardware biasanya dikirimkan melalui suatu signal tertentu, sedangkan software mengirim interrupt dengan cara menjalankan system call atau juga dikenal dengan istilah monitor call.

System/Monitor call ini akan menyebabkan trap yaitu interrupt khusus yang dihasilkan oleh software karena adanya masalah atau permintaan terhadap layanan sistem operasi Trap ini juga sering disebut sebagai exception.

Setiap interrupt terjadi, sekumpulan kode yang dikenal sebagai ISR (Interrupt Service Routine) akan menentukan tindakan yang akan diambil. Untuk menentukan tindakan yang harus dilakukan, dapat dilakukan dengan dua cara yaitu polling yang membuat komputer memeriksa satu demi satu perangkat yang ada untuk menyelidiki sumber interrupt dan dengan cara menggunakan alamat-alamat ISR yang disimpan dalam array yang dikenal sebagai interrupt vector di mana sistem akan memeriksa Interrupt Vector setiap kali interrupt terjadi.

Arsitektur interrupt harus mampu untuk menyimpan alamat instruksi yang di- interrupt. Pada komputer lama, alamat ini disimpan di tempat tertentu yang tetap, sedangkan pada komputer baru, alamat itu disimpan di stack bersama-sama dengan informasi state saat itu.

Jenis Arsitektur Komputer – Komputer dan Jaringan Dasar

Ada setidaknya 4 jenis arsitektur yang dikenal saat ini, yaitu MISD, MIMD, SISD, dan SIMD.

1. Komputer MISD

Multiple Instruction Single Data atau MISD adalah salah satu jenis arsitektur yang fungsi utamanya adalah melakukan eksekusi pada data yang diproses oleh berbagai prosesor yang berbeda. Dilihat dari strukturnya, komputer MISD mirip dengan SISD. Bedanya hanya MISD memakai beberapa unit prosesor.

2. Komputer MIMD

Multiple Instruction Multiple Data atau MIMD merupakan sebuah komputer dengan beberapa prosesor. Prosesor tersebut diatur dengan cara paralel dengan memanfaatkan unit pengontrol. Perintah yang diberikan meskipun berbeda-beda bisa dijalankan oleh komputer ini dengan baik.

Komputer MIMD adalah komputer istimewa yang sanggup menjalankan aplikasi atau software yang membutuhkan performa prosesor yang tinggi.

3. Komputer SISD

Single Instruction Single Data atau SISD merupakan komputer dengan arsitektur karya Von Neumann yang memiliki ciri khas satu prosesor saja dalam sistemnya. Komputer ini bekerja menggunakan skema logika dan aritmatika yang dilakukan hanya dengan satu perhitungan saja.Ketika instruksi diberikan, sistem dalam komputer akan membaca instruksi satu kali saja lalu melakukan apa yang instruksi tersebut berikan. Contoh komputer ini adalah komputer mini.

4. Komputer SIMD

Single Instruction Multiple Data atau SIMD merupakan komputer yang diciptakan dengan cara paralel. Komputer ini mampu mengendalikan beberapa prosesor hanya dengan menggunakan satu saja sistem kendali.

Klasifikasi Arsitektur Komputer

Klasifikasinya dibagi dalam dua bagian. Klasifikasi pertama adalah menurut John Von Neumann sedangkan klasifikasi yang kedua adalah menurut Flynn. Berikut ini adalah keterangan lengkapnya:

1. Klasifikasi Menurut John Von Neumann

Hardware dasar yang terdiri dari memory, CPU, serta sistem output dan input.
Sebuah stored program.
Harus mampu menjalankan instruksi dengan berurutan.
Harus memiliki jalur yang terletak di antara CPU dan memory.

2. Klasifikasi Menurut Flynn

Komputer diklasifikasikan berdasarkan jumlah prosesornya.
Berdasarkan struktur memori.
Berdasarkan jumlah program yang dapat dijalankan.

Faktor yang Dapat Mempengaruhi Arsitektur Komputer

Pembuatan arsitektur yang handal bisa dipengaruhi oleh beberapa faktor. Apa saja faktor yang bisa mempengaruhi pembuatannya? Ada sedikitnya tiga hal yang sanggup mempengaruhinya:

1. Manfaat Arsitektur Komputer

Manfaat besar arsitektur adalah applicability, expandability, compatibility, serta malleability.

2. Kinerja atau Performa Sistem

Untuk mencari tahu atau mengukur seberapa tinggi kinerja atau performa sistem, beberapa program dijadikan standar sehingga pengukuran performa komputer bisa terjadi dengan efektif. Program yang menjadi standar pengukuran tersebut antara lain adalah:

Million Instruction Per Second (MIPS)
Million Floating Point Per Second (MFLOP)
VAZ Unit of Performance (VUP)

Program yang digunakan untuk mengukur performa atau kinerja output input sistem antara lain:

Operasi output input per detik
Sistem operasi bandwidth

Program yang dirancang untuk melakukan pengukuran performa atau kinerja memori komputer antara lain:

Ukuran besar memori
Waktu akses memori
Memory bandwidth

3. Biaya sistem

Biaya sistem menjadi faktor ketiga yang juga mempengaruhi. Faktor ini bisa diukur menggunakan beberapa cara, yaitu:

Kemudahan dalam pembaikan
Reliabilitas komputer
Konsumsi daya listrik
Kekebalan
Berat hardware
Interface sistem software

Bagian Utama Arsitektur Komputer Modern

Sedikitnya ada dua bagian utama yang disebut dengan instructure set architecture serta hardware system architecture.

1. Instruction Set Architecture

Merupakan spesifikasi penentu bagaimana sebuah programmer bahasa mesin bisa berinteraksi dengan komputer.

2. Hardware System Architecture

Yaitu subsistem perangkat keras atau hardware dasar yang meliputi sistem operasi, memori, serta central processing unit atau CPU.

Membuat Transformasi pada Arsitektur Komputer

Untuk membuat transformasi pada arsitektur, Anda perlu mengikuti beberapa langkah, yaitu:

Membuat rancangan array prosesor.
Menerapkan proses pipelining.
Menciptakan komputer dengan sistem multiprosesor.
Menciptakan komputer dengan pilihan arsitektur lain.

Adapun beberapa atribut yang bisa Anda gunakan untuk mengukur kualitas arsitektur antara lain:

Generalitas
Efisiensi
Daya serap atau applicability
Kemudahan penggunaan komputer
Daya tempa atau malleability
Daya kembang komputer atau expandability

Masih banyak orang yang belum memahami perbedaan antara organisasi komputer dengan arsitektur komputer. Arsitektur berfokus pada atribut pada sistem komputer yang berkaitan dengan programmer serta mempunyai efek langsung terhadap eksekusi logis dari sebuah program.

Sedangkan organisasi berfokus pada bagian yang berkaitan dengan unit operasional dari sebuah komputer, serta hubungan antara berbagai komponen dalam sistem komputer, misalnya interface komputer, prosesor, sinyal kontrol, teknologi memori, dan lain sebagainya.

Organisasi komputer bisa berubah sesuai berkembangnya teknologi. Sedangkan arsitektur mampu bertahan bertahun-tahun. Pabrik komputer biasanya memproduksi berbagai model komputer dengan arsitektur yang sama namun organisasi yang berbeda, sehingga terjadilah perbedaan harga.

Perkembangan Arsitektur Komputer

Untuk lebih memahami evolusi atau perkembangannya, perhatikan perjalanan perkembangannya dari tahun ke tahun berikut ini:

1. Tahun 1950 Sampai 1960
Pada waktu tersebut dipahami sebagai kalkulator atau komputer aritmatika yang dipakai untuk menghitung atau mengkalkulasi persamaan matematika.

2. Tahun 1970 Hingga Pertengahan 1980
Dirancang atau didesain untuk instruksi kompilator.

3. Tahun 1990
Salah satu wujud desain CPU, sistem input output, sistem memori, multiprosesor, serta jaringan komputer.

4. Tahun 2010
Di tahun ini dipahami sebagai suatu sistem yang bisa diatur dengan mandiri dan mampu beradaptasi. Jika Anda ingin mempelajari teknologi komputer dengan lebih mendalam. Arsitektur komputer ini mempunyai beberapa fungsi penting.

Ilmu ini akan membantu programmer memperbaiki komputer seandainya komputer mengalami kerusakan. Arsitektur komputer juga bisa membantu Anda dalam meningkatkan penggunaan prosesor. Jadi, pastikan Anda benar-benar memahami materi ini dengan jelas untuk mendapatkan manfaatnya.

Komputer Dan Jaringan Dasar