- Organisasi dan Arsitektur Komputer -

A. Penjelasan Arsitektur dan Organisasi Komputer

Pengertian dari Arsitektur dan Organisasi Komputer yaitu, Arsitektur Komputer mempelajari atribut ‑ atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. contoh: set instruksi, aritmetilka yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/0. Sedangkan Organisasi Komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit‑unit operasional computer dan hubungan antara komponen sistem komputer. contoh: sinyal kontrol, interface, teknologi memori.

Arsitektur dan Organisasi Komputer juga memiliki perbedaan yaitu:

Arsitektur Komputer

Adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah Arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue gene, dll.

Organisasi Komputer

Adalah bagian yang terkait erat dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.

Arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.

Dan juga 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.

B. Struktur dan Fungsi Komputer

- Struktur

Struktur adalah bagaimana masing-masing komponen saling berhubungan satu sama lain.

Struktur internal komputer memiliki 4 komponen struktur

utama antara lain :

Central Processing Unit (CPU): mengontrol operasi

komputer dan membentuk fungsi-fungsi pengolah datanya.

CPU secara sederhana disebut sebagai processor

Main memory: menyimpan data

I/O: memindahkan data antara komputer dengan lingkungan

luarnya

Systems Interconnection: beberapa mekanisme komunikasi

antara CPU, main memory, dan I/O

- Fungsi

Fungsi adalah operasi dari masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur.

Fungsi dari Komputer :

◦

Data processing/ pengolahan data, hanya beberapa metode

atau tipe-tipe penting pengolahan data

◦

Data storage/ penyimpanan data, file data disimpan dalam

komputer untuk dapat dicari dan diperbarui nantinya

◦

Data movement/ pemindahan data. Ketika data diterima

dari atau dikirimkan ke peralatan yang terhubung dengan

komputer maka prosesnya disebut dengan I/O dan

peralatan dikenal sbg periferal.

◦

Control/ kontrol, dikerjakan oleh individu yg menyediakan

komputer dengan instruksi-instruksi

C. Evolusi Komputer

Sejarah Perkembangan Komputer Sebelum tahun 1940

Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik mahupun elektronik. Saat ini, komputer dan peranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Komputer ada 4 golongan yaitu:

1. Peralatan manual

Adalah peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia

2. Peralatan Mekanik

peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual

3. Peralatan Mekanik Elektronik

Adalah peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik

4. Peralatan Elektronik

Adalah peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh.

Saat ini, komputer sudah semakin canggih. Tetapi, sebelumnya komputer tidak sekecil, secanggih, sekeren dan seringan sekarang. Dalam sejarah komputer, ada 5 generasi dalam sejarah komputer, yaitu:

1. Generasi Pertama (1944-1959)

Ciri khasnya : menggunakan tabung hampa udara sebagai penguat sinyal. Pada awalnya, tabung hampa udara (vacum-tube) digunakan sebagai komponen penguat sinyal. Bahan bakunya terdiri dari kaca, sehingga banyak memiliki kelemahan, seperti: mudah pecah, dan mudah menyalurkan panas. Panas ini perlu dinetralisir oleh komponen lain yang berfungsi sebagai pendingin. Dan dengan adanya komponen tambahan, akhirnya komputer yang ada menjadi besar, berat dan mahal.

Contoh produk: Pada tahun 1946, komputer elektronik didunia yang pertama yakni ENIAC terdapat 18.800 tabung hampa udara dan berbobot 30 ton. Begitu besar ukurannya, sampai-sampai memerlukan suatu ruangan kelas tersendiri. Pada gambar nampak komputer ENIAC, yang merupakan komputer elektronik pertama didunia yang mempunyai bobot seberat 30 ton, panjang 30 M dan tinggi 2.4 M dan membutuhkan daya listrik 174 kilowatts.

2. Generasi Kedua (1960-1964)

Ciri khasnya :

Mengunakan transistor

Bahan bakunya terdiri atas tiga lapis, yaitu: “basic”, “collector” dan “emmiter”.

Transistor merupakan singkatan dari Transfer Resistor, yang berarti dengan mempengaruhi daya tahan antara dua dari tiga lapisan, maka daya (resistor) yang ada pada lapisan berikutnya dapat pula dipengaruhi.

Fungsi transistor adalah sebagai penguat sinyal. Sebagai komponen padat, tansistor mempunyai banyak keunggulan seperti misalnya:

tidak mudah pecah,

tidak menyalurkan panas,

komputer yang ada menjadi lebih kecil dan lebih murah.

Contoh produk : Pada tahun 1960-an, IBM memperkenalkan komputer komersial yang memanfaatkan transistor dan digunakan secara luas mulai beredar dipasaran. Komputer IBM- 7090 buatan Amerika Serikat merupakan salah satu komputer komersial yang memanfaatkan transistor. Komputer ini dirancang untuk menyelesaikan segala macam pekerjaan baik yang bersifat ilmiah ataupun komersial. Karena kecepatan dan kemampuan yang dimilikinya, menyebabkan IBM 7090 menjadi sangat popular.

Komputer generasi kedua lainnya adalah: IBM Serie 1400, NCR Serie 304, MARK IV dan Honeywell Model 800.

3. Generasi Ketiga (1964-1975)

Ciri khasnya :

Beberapa ratus ribu transitor ini dapat dipadatkan ke dalam kepin gan silikon melalui proses yan g disebut pengamiran skala besar (Large Scale Integration, LSI), untuk menghasilkan litar terkamir atau lebih dikenali dengan sebutan chip.

Secuil silicium yag mempunyai ukuran beberapa milimeter berhasil diciptakan, dan inilah yang disebut sebagai Integrated Circuit atau IC-Chip.

Cincin magnetic tersebut dapat di-magnetisasi secara satu arah ataupun berlawanan, dan akhirnya men-sinyalkan kondisi “ON” ataupun “OFF” yang kemudian diterjemahkan menjadi konsep 0 dan 1 dalam system bilangan biner yang sangat dibutuhkan oleh komputer. Pada setiap bidang memory terdapat 924cincin magnetic yang masing-masing mewakili satu bit informasi. Jutaan bit informasi saat ini berada didalam satu chip tunggal dengan bentuk yang sangat kecil. Komputer yang digunakan untuk otomatisasi pertama dikenalkan pada tahun 1968 oleh PDC 808, yang memiliki 4 KB (kilo-Byte) memory dan 8 bit untuk core memory. Dapat digunakan untuk multiprogram.

Contoh komputer generasi ketiga adalah Apple II, PC, dan NEC PC.

4. Generasi Keempat (1975-Sekarang)

Cip masih digunakan untuk pemprosesan dan penyimpanan ingatan. Ia lebih maju melindungi sehingga beratus ribu komponen transitor di dalamnya. Proses pembuatan cip teknologi tinggi ini dipanggil pengamiran skala amat besar (Very Large Scale Integration, VLSI).

Generasi ini membuat penemuan baru dalam penciptaan cip silikon, mikropemproses dan piranti storan pemprosesan yang dapat dilakukan dengan lebih pantas, sehingga berjuta bit lebih sesaat. Ia boleh dirangkaikan denga komputer lain membentuk rangkaian komputer. Selain itu dapat membentuk kepada pembangunan internet. Komputer generasi ini melibatkan pembangunan GUIs, tetikus, dan piranti pegang tangan.

=> Pengamiran skala amat besar.

Cirinya:

size nya lebih kecil,
penggunaan tenaga elektrik yang lebih minimum,
ia boleh digunakan bersama dengan beberapa bahasa pengaturcaraan,
keupayaan storannya terus meningkat ke 1 juta hingga 50 juta aksara dan pengiraannya dilaksanakan dengan “picoseconds”,
size komputer sekarang adalah 100 kali lebih kkecil daripada size komputer generasi pertama dan satu cip adalah lebih berkuasa daripada ENIAC

Contohnya adalah PC (Personal Computer). Teknologi IC komputer generasi ini yang membedakan antara komputer mikro dan komputer mini serta main frame.

Beberapa teknologi IC pada generasi ini adalah Prosesor 6086, 80286, 80386, 80486, Pentium I, Celeron, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Dual Core, dan Core to Duo. Generasi ini juga mewujudkan satu kelas komputer yang disebut komputer super.

5. Generasi Kelima (Sekarang – Masa depan)

Generasi kelima dalam sejarah evolusi komputer merupakan komputer impian masa depan. Unit pemprosesan pusat dapat berfungsi sebagai otak manusia. Komputer ini juga mempunyai kepandaian tersendiri, merespon keadaan sekeliling melalui penglihatan yang bijak dalam mengambil sesuatu keputusan bebas dari pemikiran manusia yang disebut sebagai Artificial Intelligence (AI). Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima.

Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model von Neumann. Model von Neumanhttp://www.blogger.com/blogger.g?blogID=6917552408741815333#editor/target=post;postID=876372003101017579n akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak.

Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya.