PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

PENDAHULUAN

ARSITEKTUR & ORGANISASI

2

• Arsitektur Komputer adalah atribut - atribut dari sistem yang mempunyai dampak langsung eksekusi logik dari sebuah program

– Set Instruksi; Jumlah bits yang digunakan untuk merepresentasikan beberapa tipe data; Mekanisme I/O; Teknik Pengalamatan Memori

ARSITEKTUR & ORGANISASI

3

• Organisasi Komputer adalah unit unit operasi dan interkonesinya yang menggambarkan spesifikasi arsitektur. Organisasi menggambarkan bagaimana fitur – fitur diimplementasikan

– Control signals; Interface antara komputer dan peripheral; Teknologi memori yang digunakan

ARSITEKTUR & ORGANISASI

4

• Semua Intel x86 family mempunyai arsitektur yang sama

• IBM System/370 family mempunyai arsitektur yang sama

• Organisasi komputer dapat berbeda – beda tergantung versi dan perkembangan teknologi

STRUKTUR & FUNGSI

5

• Struktur adalah bagaimana masing – masing komponen terhubung satu sama lain

• Fungsi adalah operasi dari masing – masing komponen yang merupakan bagian dari struktur

FUNGSI

6

• Fungsi komputer adalah :

– Data processing – Pengolahan Data

– Data storage – Penyimpanan Data

– Data movement – Pemindahan Data

– Control - Kendali

FUNGSI

7

• Fungsi dari komputer :

Data Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Storage Facility

Data Processing

Facility

OPERASI

8

• Data Movement :

– Keyboard to Screen

Data

Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Storage Facility

Data Processing

Facility

OPERASI

9

• Storage :

– Internet download to disk

Data

Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Storage Facility

Data Processing

Facility

OPERASI

10

• Processing From/To Storage :

– Updating Bank Statement

Data

Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Storage Facility

Data Processing

Facility

OPERASI

11

• Processing From Storage To I/O:

– Printing Bank Statement

Data Movement Apparatus

Control Mechanism

Data Storage Facility

Data Processing

Facility

STRUKTUR – TOP LEV EL

Computer

Main Memory

Input Output

Systems Interconnection

Peripherals

Communication lines

Central Processing

Unit

Computer

STRUKTUR - CPU

Computer

CPU

I/O

Memory

System Bus

Arithmatic & Logical

Unit

Control Unit

Internal CPU Interconnection

Register

CPU

STRUKTUR – CONTROL UNIT

CPU

CONTROL UNIT

REGISTER

Internal Bus

ALU

CPU

Control Memory

Control Unit Registers and

Decoders

Sequencing Login

EVOLUSI KOMPUTER

• ABACUS (5000 tahun lalu)

• Numeric Wheel Calculator (Blaise Pascal (1623-1662))

EVOLUSI KOMPUTER

• Analytical Engine (Charles Babbage (1791-1871))

Mesin komputasi

penyelesaian persamaan differensial

Menggunakan punch card

EVOLUSI KOMPUTER

• Tabulating Machine (Herman Hollerith (1860-1929))

Menggunakan punch

card

Satu punch card dapat menyimpan hingga 80 variabel

EVOLUSI KOMPUTER

• Kalkulator Differensial (Vannevar Bush (1890-1974)) – sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan

differensial di tahun 1931

• Komputer Elektrik (John V. Atanasoff dan Clifford Berry (1903)) – komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean

pada sirkuit elektrik – Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole

(1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah

KOMPUTER GENERASI PERTAMA (1941 – 1956)

• Z3 (Konrad Zuse, 1941)

• Colossus (Inggris, 1943)

• The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator - Mark (Howard H. Aiken, 1900 - 1973)

• Electronic Numerical Integrator and Komputer (ENIAC) (John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980))

• Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) (John von Neumann, 1945) – UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) (Remington

Rand, 1951)

KOMPUTER GENERASI PERTAMA (1941 – 1956)

Karakteristik Komputer Generasi Pertama :

1. Penggunaan tabung vakum dalam sirkuit elektronik dan mercury delay lines sebagai memory.

2. Drum Magnetik sebagai media penyimpan internal utama.

3. Kapasitas penyimpanan utama yang terbatas (1000 – 4000 bytes)

4. Pemrograman bahasa symbol tingkat rendah.

5. Problem panas dan pemeliharaan.

6. Aplikasi : perhitungan sains, pemrosesan payroll, penyimpanan record.

7. Waktu siklus : milidetik

8. Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik.

KOMPUTER GENERASI KEDUA (1956 – 1964)

• Stretch (IBM, 1956)

• LARC (Sprery-Rand, 1956)

• IBM 1401 (IBM, 1960an)

• Transistor mulai digunakan

• FORTRAN dan COBOL

KOMPUTER GENERASI KEDUA (1956 – 1964)

Karakteristik Komputer Generasi Kedua :

1. Penggunaan transistor untuk operasi internal.

2. Magnetic core sebagai media penyimpan internal utama.

3. Mempunyai kapasitas penyimpanan lebih banyak (4K – 32K)

4. I/O lebih cepat, orientasi pita

5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (Cobol, Fortran, Algol)

6. Penurunan panas.

7. Waktu siklus mikrodetik

8. Kecepatan pemrosesan : 1 juta instruksi per detik (mips)

KOMPUTER GENERASI KETIGA (1965 – 1971)

• Integrated Circuit (IC) mulai menggantikan sirkuit transistor.

• Memory semikonduktor menggantikan magnetic core sebagai memory internal utama.

• Teknik Microprogramming mulai digunakan untuk menyederhanakan rancangan prosessor dan meningkatkan fleksibilitas.

• Diperkenalkan teknik pemrosesan parallel, termasuk pipelining, multiprogramming dan multiprocessing.

• Menggunakan catu daya bersama.

KOMPUTER GENERASI KETIGA (1965 – 1971)

Karakteristik Komputer Generasi Ketiga : 1. Menggunakan sirkuit terintegrasi. 2. Magnetic core dan penyimpanan utama yang padat (32K – 3

Mbyte) 3. Lebih fleksibel dengan I/0 ; berorientasi disk. 4. Ukuran lebih kecil, unjuk kerja lebih baik dan handal. 5. Penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih luas. 6. Muncul komputer mini. 7. Pemrosesan jarak jauh dan time sharing melalui jaringan

komunikasi. 8. Tersedianya perangkat lunak sistem operasi untuk mengontrol

I/O. 9. Waktu siklus ; nano detik 10. Kecepatan pemrosesan ; 10 mips

KOMPUTER GENERASI KEEMPAT (1972 – 1989)

• Integrated Circuit (IC)

• Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip.

• 1980an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal.

• Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan.

• Intel 4004, 1971, IC dengan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil.

KOMPUTER GENERASI KEEMPAT (1972 – 1989)

Karakteristik Komputer Generasi Keempat : 1. Menggunaan large scale integrated circuit. 2. Peningkatan kapasitas penyimpanan (lebih 3 Mbyte) dan

kecepatan. 3. Dukungan dari bahasa pemrograman yang lebih

kompleks. 4. Perangkat I/O semakin meningkat sehingga mendukung

peripheral lainnya. 5. Penggunaan minikomputer, mikroprosessor, dan

mikrokomputer. 6. Aplikasi ; simulasi model matematika, komunikasi data. 7. Kecepatan pemrosesan ; 100 mips sampai 1 bips

KOMPUTER GENERASI KELIMA

GRID COMPUTING

DATA CLUSTERING

PARALEL COMPUTING

KOMPUTER GENERASI KELIMA

• Beberapa komputer dihubungkan dengan konsep network

• Masing-masing komputer memiliki protocol tersendiri yang berbeda satu sama lainnya.

• Untuk membentuk superkomputer dipakai konsep data clustering, dimana masing-masing komputer mengolah beberapa data yang berbeda beda.

• Grid Computing : embedded sistem, clustering sistem, individual sistem, maupun data communication

PARALEL COMPUTING

DATA CLUSTERING

GRID COMPUTING

TERIMA KASIH

IMAM AHMAD TRINUGROHO