WEB BLOG
this site the web

PENGENALAN ARSITEKTUR KOMPUTER

Modul 1


1. Pengenalan Arsitektur Komputer
Ini adalah modul tentang organisasi komputer. Modul ini mendeskripsikan
fungsi dan desain berbagai unit komputer digital yang menyimpan dan mengolah
informasi. Modul ini juga berkaitan dengan unit komputer yang menerima informasi
dari sumber eksternal dan mengirimkan hasil terkomputasi ke destinasi eksternal.
Kebanyakan materi dalam modul ini ditujukan untuk hardware komputer dan
arsitektur komputer. Hardware komputer terdiri dari sirkuit elektronik, display, media
penyimpanan magnetik dan optik, perangkat elektromekanik, dan fasilitas komu
nikasi. Arsitektur komputer meliputi spesifikasi sekumpulan instruksi dan unit
hardware yang melaksanakan instruksi tersebut. Dalam modul ini dibahas pula
banyak aspek pemrograman dan komponen software dalam sistem komputer.
Sangatlah penting mempertimbangkan aspek hardware dan software pada desain
berbagai komponen komputer guna mencapai pemahaman yang baik pada suatu
sistem komputer.
Bab ini memperkenalkan sejumlah konsep hardware dan software,
menampilkan beberapa istilah umum, dan memberikan pandangan umum tentang
aspek dasar subjek tersebut. Pembahasan yang lebih detil diberikan pada babbab
selanjutnya.


1 . 1 . T I P E K O M P U T E R
Marilah pertamatama kita mendefinisikan istilah komputer digital, atau
cukup disebut komputer. Dalam istilah yang paling sederhana, suatu komputer
kontemporer adalah mesin hitung elektronik cepat yang menerima informasi input
terdigitalisasi, mengolahnya sesuai dengan daftar instruksi yang tersimpan secara
internal dan memberikan informasi output hasil. Daftar instruksi itu disebut program
komputer, dan penyimpanan internalnya disebut memori komputer.
Terdapat banyak tipe komputer yang sangat bervariasi dalam hal ukuran,
biaya, daya komputasi, dan tujuan penggunaan. Komputer yang paling umum adalah
personal computer, yang banyak digunakan di rumahrumah, sekolahsekolah, dan
kantorkantor bisnis. Personal computer merupakan bentuk paling umum dari
komputer desktop. Komputer desktop memiliki unit pengolahan dan penyimpanan,
display visual dan unit output audio, dan keyboard yang dapat ditempatkan secara
mudah di meja rumah dan kantor. Media penyimpanan tersebut termasuk harddisk,

1
D3 TKJ (Teknik Komputer dan Jaringan)
Departemen Pendidikan Nasional

Modul 1


CDROM, dan disket. Komputer notebook portable adalah versi ringkas dari personal
computer dengan semua komponennya terpaket dalam unit tunggal seukuran koper
tipis. Workstation dengan kemampuan input/output grafts resolusi tinggi, sekalipun
masih tetap memakai dimensi komputer desktop, namun memiliki daya komputasi
yang lebih signifikan daripada personal computer. Workstation seringkali digunakan
dalam aplikasi engineering, terutama untuk pekerjaan desain interaktif.
Di atas workstation, terdapat suatu rentang sistem komputer yang luas dan
sangat kuat yang di sebut sistem enterprise dan server pada rentang lowend, dan
superkomputer pada highend. Sistem enterprise, atau mainframe, digunakan unhik
pengolahan data bisnis pada korporasi menengah hingga besar yang memerlukan
lebih banyak daya komputasi dan kapasitas penyimpanan dari yang dapat disediakan
oleh workstation. Server berisi unit penyimpanan basis data yang cukup besar dan
mampu menangani banyak volume permintaan untuk mengakses data. Pada banyak
kasus, server dapat diakses secara luas oleh komunitas pendidikan, bisnis, dan
pengguna personal. Permintaan dan respons biasanya ditransportasikan melalui
fasilitas komunikasi Internet. Tentu saja, Internet dan server yang berhubungan
dengannya telah menjadi sumber segala tipe informasi yang dominan di seluruh
dunia. Fasilitas komunikasi Internet terdiri dari suatu struktur kompleks hubungan
backbone serat optik kecepatan tinggi yang terinterkoneksi dengan kabel broadcast
dan koneksi telepon ke sekolah, perusahaan, dan rumahrumah.
Supercomputer digunakan untuk perhitungan numerik skala besar seperti
perkiraan cuaca dan desain dan simulasi pesawat terbang. Dalam sistem enterprise,
server, dan superkomputer, unit fungsionalnya, yang meliputi banyak prosesor, dapat
terdiri dari sejumlah unit besar dan seringkali terpisah.


1.2 UNIT FUNGSIONAL
Suatu komputer terdiri dari lima bagian utama yang mandiri secara
fungsional: unit input, memori, aritmatika dan logika, output, dan kontrol,
sebagaimana ditampilkan pada Gambar 1.1. Unit input menerima informasi terkode
dari operator manusia, dari peralatan elektromekanik seperti keyboard, atau dari
komputer lain melalui jalur komunikasi digital. Informasi yang diterima disimpan
dalam memori komputer untuk referensi selanjutnya atau segera digunakan oleh
sirkuit aritmatika dan logika untuk melakukan operasi yang diinginkan. Langkah

2
D3 TKJ (Teknik Komputer dan Jaringan)
Departemen Pendidikan Nasional

Modul 1


pengolahan ditentukan oleh program yang tersimpan dalam memori. Akhirnya, hasil
dikirim kembali ke dunia luar melalui unit output. Semua langkah ini
dikoordinasikan oleh unit kontrol. Gambar 1.1 tidak menampilkan koneksi di antara
unit fungsional. Koneksi tersebut, yang dapat dibuat dengan beberapa cara, dibahas
secara menyeluruh di dalam modul ini. Kita mengacu pada sirkuit aritmatika dan
logika, dalam hubungannya dengan sirkuit kontrol utama, yaitu prosesor dan
peralatan input dan output yang seringkali secara kolektif disebut sebagai unit input
output (I/O).
Sekarang kita mengamati lebih detil informasi yang ditangani oleh suatu
komputer. Sangat memudahkan untuk mengkategorikan informasi ini baik sebagai
instruksi atau data. Instruksi, atau instruksi mesin, adalah perintah eksplisit yang
Ø Mengarahkan transfer informasi dalam komputer dan antar
komputer dan peralatan I/Onya
Ø Menetapkan operasi aritmatika dan logika yang akan dilaksanakan

















Gambar 1.1 Unit fungsional dasar suatu komputer.
Daftar instruksi yang melakukan suatu tugas disebut program. Biasanya
program tersebut disimpan dalam memori. Prosesor kemudian mengambil instruksi
yang membentuk suatu program dari memori, satu demi satu, dan melaksanakan
operasi yang diinginkan. Komputer sepenuhnya dikontrol oleh program yang
tersimpan tersebut, kecuali adanya kemungkinan interupsi eksternal oleh operator
atau oleh peralatan I/O yang terhubung ke mesin tersebut.
Data adalah angka dan karakter terencode yang digunakan sebagai
operand oleh instruksi. Akan tetapi istilah data, sering digunakan untuk menyebut
informasi digital apapun. Dalam definisi data tersebut, seluruh program (yaitu daftar
instruksi) dapat dianggap sebagai data jika akan diolah oleh program lain.
3
D3 TKJ (Teknik Komputer dan Jaringan)
Departemen Pendidikan Nasional

Modul 1


Contohnya adalah tugas untuk mengkompilasi program source bahasa tingkat tinggi
menjadi daftar instruksi mesin yang merupakan suatu program bahasa mesin,
disebut program objek. Program source adalah data input ke program kompiler yang
mentranslasikan program source menjadi program bahasa mesin.
Informasi yang ditangani komputer harus diencode dalam format yang
sesuai. Kebanyakan hardware saat ini menggunakan sirkuit digital yang hanya
memiliki dua kondisi stabil, ON dan OFF (lihat Apendiks A). Tiap bilangan,
karakter, atau instruksi diencode sebagai string bitter yang disebut bit, masing
masing memiliki dua kemungkinan nilai, 0 atau 1. Bilangan biasanya dinyatakan
dalam notasi biner posisi, sebagaimana yang akan dibahas secara detil dalam Bab 2.
Kadangkadang digunakan format binarycoded decimal (BCD), di mana tiap digit
desimal diencode menjadi empat bit.
Karakter alfanumerik juga dinyatakan dalam istilah kode biner. Telah
dikembangkan beberapa skema pengkodean. Dua skema yang paling banyak
digunakan adalah ASCII (American Standart Coded for Informasi Interchange), di
mana tiap karakter dinyatakan sebagai kode 7bit, dan EBCDIC (Extended Binary
Coded Decimal Interchange Code), di mana digunakan 8 bit untuk menyatakan
suatu karakter


1. 2. 1 UNIT INPUT
Komputer menerima informasi terkodekan melalui unit input, yang
membaca data tersebut. Peralatan input yang paling terkenal adalah keyboard.
Kapanpun suatu tombol ditekan, huruf atau digit yang sesuai secara otomatis
ditranslasikankan menjadi kode biner yang tepat dan ditransmisikan melalui suatu
kabel ke memori atau ke prosesor.
Tersedia banyak jenis peralatan input lain, termasuk joystick, trackball, dan
mouse. Peralatan tersebut seringkali digunakan sebagai peralatan input grafik dalam
hubungan dengan display. Mikrofon dapat digunakan untuk menangkap input audio
yang kemudian disample dan dikonversi menjadi kode digital untuk penyimpanan
dan pengolahan. Pembahasan yang lebih detil tentang peralatan input dan
operasinya terdapat dalam Bab 12.





4
D3 TKJ (Teknik Komputer dan Jaringan)
Departemen Pendidikan Nasional

Modul 1


1. 2. 2 UNIT M EM ORI
Fungsi unit memori adalah untuk menyimpan program dan data. Terdapat
dua kelas penyimpanan, primer dan sekunder.
Penyimpanan primer adalah memori cepat yang beroperasi pada kecepatan
elektronik. Program harus disimpan dalam memori tersebut pada saat dieksekusi.
Memori tersebut berisi sejumlah besar sel penyimpanan semikonduktor, yang
masingmasing mampu menyimpan satu bit informasi. Setsel tersebut jarang dibaca
atau ditulis sebagai sel individual tetapi sebaliknya diolah dalam kelompok dengan
ukuran tetap yang disebut word. Memori tersebut terorganissasi sedemikian
sehingga isi satu word, yang terdiri dari n bit, dapat disimpan atau diambil dalam
satu operasi dasar.
Untuk menyediakan akses yang mudah ke tiap word yang terdapat dalam
memori, alamat yang berbeda dihubungkan ke tiap lokasi word. Alamat adalah
bilangan yang menyatakan lokasi yang berurutan. Suatu word diakses dengan
menyatakan alamatnya dan dengan menyatakan perintah kontrol yang memulai
proses penyimpanan atau pengambilan tersebut.
Jumlah bit dalam tiap word sering disebut sebagai panjang word suatu
komputer. Panjang word biasanya berkisar dari 16 hingga 64 bit. Kapasitas memori
adalah salah satu faktor yang menentukan ukuran komputer. Mesin kecil biasanya
hanya memiliki puluhan juta word, sedangkan mesin menengah dan besar biasanya
memiliki puluhan atau ratusan juta word. Data biasanya diolah di dalam mesin
dalam unit word, kelipatan word, atau pembagian word. Pada saat suatu memori
diakses, biasanya hanya satu word data yang dibaca atau ditulis.
Program harus berada di memori selama eksekusi. Instruksi dan data dapat
ditulis ke dalant memori atau dibaca dari memori di bawah kontrol prosesor.
Sangatlah penting untuk dapat mengakses tiap lokasi word dalam memori secepat
mungkin. Memori yang tiap lokasinya dapat dicapai dalam wakht cepat dan tertentu
setelah ditetapkan alamatnya disebut randomaccess memory (RAM). Waktu yang
diperlukan untuk mengakses satu word disebut memory access time (waktu akses
memori). Waktu tersebut tetap, dan tidak tergantung pada lokasi word yang diakses.
Biasanya berkisar dari beberapa nanosecond (ns) hingga sekitar 100 ns untuk unit
RAM modern. Memori suatu komputer biasanya diimplementasikan sebagai hierarki
memori dari tiga atau empat tingkat unit RAM semikonduktor dengan kecepatan

5
D3 TKJ (Teknik Komputer dan Jaringan)
Departemen Pendidikan Nasional

0 komentar:

Posting Komentar

 

W3C Validations

Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. Morbi dapibus dolor sit amet metus suscipit iaculis. Quisque at nulla eu elit adipiscing tempor.

Usage Policies