·
Pengertian Arsitektur Komputer
Arsitektur komputer dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai
ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat
keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan
fungsional, kinerja, dan target biayanya. Dalam bidang teknik komputer,
arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar
dari suatu sistem komputer.
Dalam teknik komputer, arsitektur
komputer merupakan seperangkat aturan dan metode yang menggambarkan fungsi,
organisasi, dan implementasi sistem komputer. Beberapa definisi arsitektur
mendefinisikannya sebagai penggambaran kemampuan dan model pemrograman komputer
tetapi bukan implementasi tertentu. Dalam definisi lain arsitektur komputer
melibatkan set instruksi arsitektur desain, mikroarsitektur desain, desain
logika , dan implementasi.
·
Evolusi Arsitektur Komputer
1. Generasi
Pertama : Tabung Vakum (1945 – 1955)
ENIAC (Electronic Numerical Integrator
And Computer), pada tahun 1946 dirancang dan dibuat oleh John Mauchly dan John
Presper Eckert di Universitas Pennsylvania merupakan komputer digital
elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia. ENIAC dibuat di bawah lembaga Army’s Ballistics Research
Laboratory (BRL). Sebuah badan yang
bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali
senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih 200 personil
dengan menggunakan kalkulator untuk menyelesaikan persamaan matematis peluru
kendali yang memakan waktu lama. Tahun
1946 komputer dengan stored-program
concept dipublikasikasikan, yang kemudian
di kenal dengan Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies).
Struktur komputer IAS ini terdiri : 1.
Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi. 2. Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah
data binner. 3. Control Unit, untuk
melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori sehingga adanya
eksekusi instruksi tersebut. 4. I/O,
untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.
2. Generasi
Kedua : Transistor (1955 – 1965)
Komputer era ini tidak lagi menggunakan
tabung vakum yang memerlukan daya operasional besar, tabung – tabung itu digantikan komponen kecil bernama transistor.
Konsumsi daya listrik amat kecil dan bentuknyapun relatif kecil. Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun
1947 dan tahun 1950 telah meluncurkan revolusi elektronika modern. Transistor
mulai dugunakan di dalam komputer mulai pada tahuun 1956. Beberapa bahasa
pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Seperti cobol dan fortran.
3. Generasi
Ketiga : Integrated Circuits (1965 – 1980)
Pada tahun 1958 terjadi revolusi
elektronika kembali, yaitu ditemukannya
integrated circuit (IC) yang
merupakan penggabungan komponen – komponen elektronika dalam suatu paket. IC
mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil
yang terbuat dari pasir kuarsa. Dengan ditemukan IC ini semakin mempercepat
proses komputer, kapasitas memori makin besar dan bentuknya semakin kecil.
4. Generasi
Keempat : Very Large Scale Integration (1980an)
Era keempat perkembangan genarasi
komputer ditandai adanya VLSI. Paket VLSI dapat menampung 10.000 komponen lebih
per kepingnya dengan kecepatan operasi mencapai 100juta operasi per detiknya.
Masa – masa ini diawali peluncuran mikroprosesor Intel seri 4004. Mikroprosesor
4004 dapat menambahkan dua bilangan 4 bit dan hanya dapat mengalikan dengan
cara pengulangan penambahan. Memang masih primitif, namun mikroprosesor ini
tonggak perkembangan mikroprosesor – mikroprosesor canggih saat ini. Tidak ada
ukuran pasti dalam melihat mikroprosesor, namun ukuran terbaik adalah lebar bus
data : jumlah bit data yang dapat dikirim – diterima mikroprosesor. Ukuran lain
adalah jumlah bit dalam register. Tahun
1972 diperkenalkan dengan mikroprosesor 8008 yang merupakan mikroprosesor 8
bit. Mikroprosesor ini lebih kompleks instruksinya tetapi lebih cepat prosesnya
dari pendahulunya.
5. Generasi
Kelima
Sebenarnya cukup sulit mendefinisikan
komputer generasi kelima ini, dikarenakan masih terlalu muda. Contoh imajinatif
komputer genrasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C
Clarke berjudul 2001:Space Odyssey. Dengan kecerdasan buatan (AI) HAL dapat
culup memiliki nalar untuk melakukan percakapan dengan manusia, menggunakan
masukan visula dan nelajar dari pengalamnnya sendiri. Secara prinsip ciri-ciri
komputer masa mendatang adalah lebih canggih dan lebih murah dan memiliki
kemampuan yang komplek karena mempunyai kecerdasan buatan.
·
Klasifikasi Arsitektur komputer
1. Arsitektur
Von Neumann
Arsitektur Von Neumann adalah arsitektur
komputer yang menempatkan program (ROM=Read Only Memory) dan data (RAM=Random
Access Memory) dalam peta memori yang sama. Arsitektur ini memiliki address dan
data bus tunggal untuk mengalamati program (instruksi) dan data. Arsitektur von
Neumann atau Mesin Von Neumann merupakan arsitektur yang diciptakan oleh John
von Neumann pada tahun 1903-1957. Yang mana
hampir semua komputer saat ini menggunakan Arsitektur buatan John Von
Neumann. Arsitektur Von Neumann ini
menggambarkan komputer dengan empat bagian utama yaitu:
A. Unit
Aritmatika dan Logis (ALU),
B.
Unit kontrol (CU)
C.
Memori
D.
Alat masukan I/O
E. Diagram
Arsitektur Von Neumann
2. Arsitektur
Model Harvard
Arsitektur Harvard memiliki dua memori
yang terpisah satu untuk program (ROM) dan satu untuk data (RAM), yang mana
arsitektur ini merupkan kebalikkan dari arsitektur komputer model von nuemann,
jika von neuman mengabungkan ROM dan RAM menjadi satu maka arsitektur harvard
maka kedua memori tersebut dipisahkan.
Pada arsitektur Harvard, overlaping pada
saat menjalankan instruksi bisa terjadi. Satu instruksi biasanya dieksekusi
dengan urutan fetch (membaca instruksi ), decode (pengalamatan), read (membaca
data), execute (eksekusi) dan write (penulisan data) jika perlu. Secara garis
besar ada dua hal yang dilakukan prosesor yaitu fetching atau membaca perintah
yang ada di memori program (ROM) dan kemudian diikuti oleh executing berupa
read/write dari/ke memori data (RAM). Karena pengalamatan ROM dan RAM yang
terpisah, ini memungkinkan CPU untuk melakukan overlaping pada saat menjalankan
instruksi. Dengan cara ini dua instruksi yang beurutan dapat dijalankan pada
saat yang hampir bersamaan. Yaitu, pada saat CPU melakukan tahap executing
instruksi yang pertama, CPU sudah dapat menjalankan fetching instruksi yang
ke-dua dan seterusnya. Ini yang disebut dengan sistem pipeline, sehingga
program keseluruhan dapat dijalankan relatif lebih cepat.
Kelebihan
Arsitektur Komputer Model Harvard :
A. Bandwidth
program tidak mesti sama dengan bandwidth
data
B.
Opcode dan operand dapat dijadikan dalam
satu word instruksi saja
C.
Instruksi dapat dilakukan dengan lebih
singkat dan cepat
D. Memori program dan data yang
terpisah, maka kavling total memori
program dan data dapat menjadi lebih banyak.
Kekurangan
Arsitektur Komputer Model Harvard :
A. Arsitektur
Harvard tidak memungkinkan untuk menempatkan data pada ROM.
B. Arsitektur
in tidak memungkinkan untuk mengakses data yang ada di ROM.
SUMBER :
shttp://catatanakuhariini.blogspot.co.id/2014/09/perbedaan-arsitektur-von-neumann.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar