Resume BAB 1 

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Kegiatan Belajar 1 

A. Pengertian Arsitektur Komputer

     Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar
dan suatu sistem komputer. Ilmu ini biasanya mempelajari komponen-komponen
sistem komputer yang terhubung dengan perintah logis dari sebuah program.

    Arsitektur komputer juga dapat  didefinisikan dan dikategorikan sebagal ilmu dan
sekaligus seni mengenai cara menghubungkan komponen-komponen perangkat keras
untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja,
dan target biayanya.

     Arsitektur komputer paling tidak
mengandung 3 subkategori sebagai berikut :
a. Set instruksi (ISA)
b. Arsitektur mikro dari ISA, dan
c. Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

B. Pengertian Organisasi Komputer

     Organisasi komputer adalah bagian yang terhubung dengan komponen-komponen
pelaksanaan dan interkoneksi antarkomponen penyusun sistem komputer dalam
melaksanakan aspek arsitekturalnya.
      Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka,
teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol.

C. Perbedaan Arsitektur dan Organisasi Komputer

     Perbedaaan utamanya adalah sebagai berikut :

    a. Organisasi komputer: bagian yang terkait erat dengan komponen-komponen
operasional.

    b. Arsitektur komputer: kelengkapan sistem komputer yang terkait dengan kegiatan
pemrograman.

D. Struktur dan Function

      Sebuah komputer adalah sebuah sistem yang kompleks; komputer kontemporer
mengandung jutaan komponen elektronik dasar. Kuncinya adalah untuk mengenali sifat
hirarkis sistem yang paling kompleks, termasuk komputer. Sebuah sistem hirarkis adalah
seperangkat subsistem yang saling terkait, masing-masing yang terakhir, pada gilirannya,
hirarki dalam struktur sampai kita telah mencapai beberapa tingkat terendah subsistem
SD. Sifat hirarkis sistem yang kompleks sangat penting untuk kedua desain dan
deskripsi mereka.


       Pada setiap tingkat, desainer yang bersangkutan dengan struktur dan fungsi:


-Struktur: cara di mana komponen yang saling terkait
-Fungsi: operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur
-Dalam hal deskripsi, kita memiliki dua pilihan: mulai dari bawah dan membangun

untuk keterangan lengkap, atau dimulai dengan pandangan atas dan membusuk sistem ke subparts nya.

Sisa dari bagian ini memberikan gambaran yang
sangat singkat rencana serangan ini.

1. Fungsi

    Kedua struktur dan fungsi Computerr sebuah, pada dasarnya, sederhana. Secara umum, hanya ada empat:
- Pengolahan data
- Penyimpanan data
- Gerakan data
- Kontrol

2. Struktur

    Komputer berinteraksi dalam somer fashion dengan lingkungan eksternalnya.
Secara umum, semua hubungan terhadap lingkungan eksternal dapat diklasifikasikan
sebagai perangkat periferal atau jalur komunikasi. Kami akan memiliki sesuatu untuk dikatakan tentang kedua jenis hubungan.

Ada empat komponen struktural utama:

- Satuan pengolahan Tengah (CPU): Mengontrol operasi komputer dan melakukan
fungsi pengolahan data; sering hanya disebut sebagai prosesor
- Memori utama: Data Toko
- I / O: Data bergerak antara komputer dan lingkungan eksternal
- Sistem interkoneksi: Beberapa mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi
antara CPU, memori utama, dan I / O.

Kegiatan Belajar 2

A. Struktur Dasar Komputer

     Struktur dasar komputer mempelajari tentang bagaimana cara dari tiap komponen
saling berkaitan. Ada empat struktur utama di dalam sebuah komputer, yaitu CPU,
memori, perangkat input, dan output.


1. Central Processor Unit (CPU)

    CPU berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan sebagai pusat kegiatan
dan pengolahan. Otak dalam CPU cukup disebut sebagai prosesor.
>>Struktur Utama CPU

a) Program Control Unit
b) Arithmetic And Logic Unit (ALU)
c) Register
d) CPU Interconnection

2. Memori Utama

    Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, jenis memori dibagi
menjadi dua, yaitu RAM dan ROM.

>>RAM (Random Access Memory)
   RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam sebuah RAM
bersifat volatile, artinya data akan terhapus bila arus Iistrik mati.  Jenis RAM:

a) DRAM (Dynamic RAM)
b) SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
c) SRAM (Static RAM)
d) RDRAM (Rambus Dynamic RAM)
e) EDORAM (Extended Data Out RAM)
f) DDR (Double Data Rate)
>>ROM (Read Only Memory)

           ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca. Data yang tersimpan dalam
ROM bersifat non volatile, artinya data tidak akan terhapus meskipun arus listrik
mati. Ada beberapa tipe ROM, di antaranya ROM murni, PROM,dan EPROM.
PROM (Programmable ROM) adalah ROM yang dapat diprogram sendiri oleh
pemakai.

3. Input/Output

    Input/Output berfungsi memindahkan data dari/ke lingkungan luar atau perangkat
lainnya.

Kegiatan Belajar 3

A. Konsep Dasar Operasi Komputer
     Sistem Operasi komputer merupakan software pada lapisan pertama yang
diletakkan pada memori komputer, (memori komputer dalam hal ini ada Hardisk, bukan
memory ram) pada saat komputer dinyalakan. Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan

informasi. Elemen-elemen dan sistem komputer adalah software, hardware dan
brainware.
a. Hardware (perangkat keras)
b. Software (perangkat lunak)
c. Brainware

Kegiatan Belajar 4

A. Struktur Mesin Von Neumann

     Saat teknologi yang dipakai pada komputer digital sudah berganti-ganti,komputer
kebanyakan masih menggunakan arsitektur milik Von Neumann,yang diusulkan pada awal
1940-an oleh John von Neumann sendiri. Mesin Von Neumann adalah arsitektur komputer
yang diciptakan oleh Dr. John von Neumann (1903-1957), seorang ahli matematika
kelahiran Budapest Hongaria. Arsitektur ini masih digunakan oleh hampir semua komputer saat ini dan dengan unit sederhana ini sofware yang rumit seperti program pengolah kata
dapat dibuat. Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama:
Unit Aritmatika dan Logika (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil
(secara kolektif dinamakan I/O).

B. Arsitektur Mesin Van Neumann (1952)



     Mesin Van Neumann adalah mesin komputer pertama yang bersifat stored
program. Jhon von Neumann adalah seorang ahli matematika dan anggota institute of
Advance Study di Princenton New Jersey yang bekerja sama dengan H.H Goldstine dan
A.W. Binks. Konsep tersebut pada
akhimya menjadi tonggak sejarah dalam terciptanya komputer digital yang akhimya
membawa Neumann pada julukan ―promoter of the stored program (software) concept”.

Lima bagian utama dan arsitektur tersebut yaitu sebagai berikut ;
a. Unit input untuk membaca data dan instruksi yang diberikan.
b. Memori utama terdiri dan 4096 word (satu word memuat 40 bit biner).
c. Arithmetic Logic Unit(ALU) sebagai bagian yang berfungsi unit pemrosesan.
d. Control Unit (CU) sebagai pengendali kerja antara komponen arsirektur.
e. Unit output untuk menampilkan hasil pengolahan data yang di lakukan ALU dan CU.

Kegiatan Belajar 5

A. Generasi Pertama

a. ENIAC

    ENlAC (Eletronic Numerical Integrator And Computer) dirancang dan dibuat oleh
John Mauchlydan John Presper Eckert pada tahun 1946 di Universitas Pennsylvania. ENIAC mempunyai berat 30 ton, bervolume 15.000 kaki persegi, dan berisi lebih dari
18.000 tabung vakum. Daya listrik yang dibutuhkan sebesar 140 KW Kecepatan operasi
mencapai 5.000 operasi penjumlahan per detik. Tahun 1946 komputer
denganstored-program concept dipublikasikasikan, yang kemudian di kenal
dengan Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). Struktur komputer IAS:

 Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam
memori atau digunakan untuk menerima word dari memori.

 Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk
dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR.

 Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.

 Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi
sebelah kanan word di dalam memori.

 Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan
diambil dari

    Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan
sementara operand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit
adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit)
disimpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ. IAS
beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki 21
instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini :

 Data tranfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU
atau antara dua register ALU sendiri.

 Unconditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat
tertentu.

 Conditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan
syarat tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.

 Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU.

 Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat
di komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.
b. Komputer Komersial

   Tahun 1950 dianggap sebagai tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya
2 perusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM. Pada tahun
1947,Eckert dan Mauchly mcndinkan Eckerr-Mauchly Computer Corporation untuk
memproduksi komputer secara komersial. Komputer pertama yang mereka hasilkan
adalah UNIVAC 1 (Universal Automatic Computer). UNIVAC I.

B. Generasi Kedua

a. Transistor (1955 — 1965)
    Pesatnya teknologi semikonduktor menghasilkan komponen transistor. Hal ini
membawa perubahan besar pada dunia komputer. Komputer era ini tidak lagi
menggunakan tabung vakum yang memerlukan daya operasional besar, tabung-tabung
itu digantikan komponen kecil bernama transistor.

b. IBM 7094
    Komputer ini diluncurkan pada tahun 1962. Kemajuan IBM 7094 adalah adanya
Instruction Backup Register (IBR) yang berfungsi menyangga instruksi berikutnya,
sehingga komputer akan lebih cepat prosesnya.

C. Generasi Ketiga

    Pada tahun 1958 terjadi revolusi elektronika kembali, yaitu ditemukannya integrated
circuit(IC) yang merupakan penggabungan komponen-komponen elektronika dalam
suatu paket. Dengan ditemukan IC ini semakin mempercepat proses komputer karena
kapasitas memori makin besar dan bentuknya semakin kecil.

a. IBM System/36O

   Tahun 1964 dikeluarkan IBM System/36O yang telah menggunakan teknologi IC.
Dalam satu dekade ini IBM menguasai 70% pasaran komputer.

b. DEC PDP-8

    Pada tahun yang sama saat IBM mengeluarkan System/360, DEC meluncurkan
DEC PDP-8.Komputer ini memiliki keunggulan bentuknya yang kecil sehingga sangat
lleksibel digunakan.

D. Generasi Keempat

Era keempat perkembangan generasi komputer ditandai adanya VLSi. Paket VLSI
dapat menampung 10.000 komponen Iebih per kepingnya dengan kecepatan operasi
mencapai 100 juta operasi per detiknya. Tahun 1972 diperkenalkan dengan mikroprosesor 8008 yang merupakan
mikroprosesor 8 bit.

E. Komputer Generasi Kelima
    Komputer generasi kelima sedang dalam pengembangan. Komponen yang
dipergunakan adalah VLSI (Very Large Scale Intergration). Disamping, VLSI juga sedang
dilakukan pengembangan terhadap Josephson Junction, teknologi yang kemungkinan
bisa menggantikan chip. Josephson Junction mempunyai kemampuan memproses
trilyun operasi perdetik, sedang teknologi chip hanya dapat memproses milyard operasi perdetik.

F. Komputer Masa Depan
    Beberapa ilmuwan komputer yakin, suatu ketika akan tercipta suatu komponen yang
akan disebut dengan nama biochip, yang terbuat dari bahan protein sintesis.