MATERI ARSITEKTUR KOMPUTER PERTEMUAN KE-1

EVOLUSI KOMPUTER

Organisasi Komputer

Organisasi Komputer berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural. 

Contoh atribut organisasional : 

signal-signal kontrol, interface komputer dan pheriperal dan teknologi memori yang digunakan.

Arsitektur Komputer 

Arsitektur berkaitan dengan atribut-atribut sebuah sistem yang tampak (visible) bagi seorang pemrogram, yaitu atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program. 

Contoh atribut arsitektural : 
Set instruksi, jumlah bit, mekanisme I/O, teknik pengalamatan memori

Struktur Dan Fungsi Komputer 

• Struktur adalah cara komponen-komponen dalam sebuah komputer saling terkait 

• Fungsi adalah operasi pada masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur


Fungsi Komputer 

Sebuah komputer dapat melakukan fungsi pengolahan data, penyimpanan data, pemindahan data dan kontrol




Struktur Komputer 

• CPU (Cental Processing Unit) 
Mengontrol operasi komputer dan membentuk fungsifungsi pengolahan datanya 
• Main Memory 
Tempat menyimpan data 
• Input Output (I/O) 
Memindahkan data antara komputer dengan lingkungan luarnya. 
• System Interconections 
Beberapa mekanisme komunikasi antara CPU, main memory dan I/O


Komponen-komponen CPU

• Control Unit (CU) 
Mengontrol operasi CPU dan pada gilirannya mengontrol komputer 
• Arithmetic and Logic Unit (ALU) 
Membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer 
• Register 
Penyimpan internal bagi CPU 
• CPU Interconnections 
Mekanisme komunikasi antara CU, ALU dan registerregister

Evolusi dan Kinerja Komputer

Generasi Pertama 

Ciri umum komputer generasi pertama: 
• Menggunakan tabung hampa (Vaccum Tube) 
• Program dibuat dalam bahasa mesin 
• Memori utama dibuat dengan teknologi magnetic core storage 
• Ukuran fisik komputer besar 
• Membutuhkan daya listrik besar

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) 
• Dirancang oleh John Mauchly dan John Presper Enkert di Universitas Pennsylvania 
• Berat 30 ton, volume 15000 kaki persegi, berisi lebih dari 18000 tabung vakum, membutuhkan daya 140 KW, melakukan operasi penambahan 5000 operasi/detik 
• Memori terdiri dari 20 accumulator, masingmasing accumulator menampung 10 digit




Mesin Von Newmann (Komputer IAS)
• Memori komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies) terdiri dari 1000 lokasi penyimpanan yang di sebut word 
• Satu word terdiri dari 40 binary digit 
• Satu word dapat juga terdiri dari 20 bit instruksi, masing-masing instruksi terdiri dari 8 bit kode operasi dan 12 bit alamat 
• Memiliki 21 buah instruksi 
• Instruksi-instruksi dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu : Data transfer,Unconditional branch, Conditional branch, Arthmetic dan address modify

Struktur Komputer IAS

Struktur IAS

UNIVAC 

(Universal Automatic Computer) 

• Dirancang oleh Mauchly dan Eckert 

• Produk pertama yang dihasilkan oleh The Eckert-Mauchly Computer Company 

• Komputer komersial pertama yang dipasarkan

Generasi Kedua

Ciri umum komputer generasi kedua : 

• Teknologi dasar rangkaiannya berupa transistor 

• Menggunakan bahasa pemrograman fortran, cobol, Algol 

• Menggunakan memori sekunder berupa magnetic tape 

• Ukuran fisik komputer lebih kecil dari komputer generasi pertama 

• Membutuhkan daya listrik yang lebih kecil 

Generasi Ketiga 

Ciri umum komputer generasi ketiga : 

• Teknologi dasar pembangun rangkaian yang digunakan adalah IC (Integrated Circuit) 

• Layar monitor dapat menampilkan gambar dan grafik 

• Menggunakan magnetic tape sebagai memori sekunder 

• Memiliki fitur jaringan 

• Penggunaan daya listrik lebih hemat

Generasi-generasi Selanjutnya

Setelah generasi ketiga perkembangan komputer didasarkan pada perkembangan IC (integrated Circuit) 

• SSI (Small Scale Integration) 

Sampai 100 komponen elektronik per chip 

• MSI (Medium Scale Integration) 

100-3000 komponen elektronik per chip 

• LSI (Large Scale Integration) 

3000-100000 komponen elektronik per chip 

• VLSI (Very Large Scale Integration) 

100000-1 juta komponen per chip 

• ULSI (Ultra Large Scale Integration) 

Lebih dari 1 juta komponen per chip

Perancangan Dan Kinerja Komputer 

Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. 

Teknik-teknik yang dikembangkan untuk meningkatkan kinerja komputer, antara lain : 

• Branch Prediction, teknik dimana prosesor memungkinkan mengamati terlebih dahulu di dalam software dan melakukan prediksi percabangan atau kelompok instruksi yang akan dieksekusi berikutnya 

• Data Flow Analysis, prosesor akan menganalisa instruksi-instruksi yang tidak tergantung pada hasil atau data lainnya untuk membuat penjadwalan yang optimum dalam eksekusi 

• Speculative Execution, dengan modal prediksi cabang dan analisis data, maka prosesor dapat melakukan eksekusi spekulatif terlebih dahulu sebelum waktunya.

Evolusi Pentium

Karakteristik