Arsitektur komputer ialah suatu ilmu dan juga seni tentang tata cara interkoneksi antara berbagai macam komponen perangkat keras atau hardware agas bisa melahirkan sebuah komputer melengkapi kebutuhan fungsional, kinerja dan juga target keuangannya.
Dalam hal bidang teknik komputer, artsitektur komputer diartikan sebagai suatu ilmu yang tujuannya adalah untuk merancang sebuah sistem komputer.
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:
§ Unit Aritmatika dan Logis (ALU),
§ Unit kontrol (CU)
§ Memori
§ Alat masukan I/O
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.
Diagram Arsitektur Model Harvard
Kelebihan Arsitektur Komputer Model Harvard
§ Bandwidth program tidak mesti sama dengan bandwidth data
§ Opcode dan operand dapat dijadikan dalam satu word instruksi saja
§ Instruksi dapat dilakukan dengan lebih singkat dan cepat
Memori program dan data yang terpisah, maka kavling total memori program dan data dapat menjadi lebih banyak.
Kekurangan Arsitektur Komputer Model Harvard
§ Arsitektur Harvard tidak memungkinkan untuk menempatkan data pada ROM.
§ Arsitektur in tidak memungkinkan untuk mengakses data yang ada di ROM
3. Komputer Generasi Pertama
Perkembangan komputer dari masa kemasa terus mengalami peningkatan yang sangat pesat. Penciptaan perangkat elektronik ini dimulai pada tahun 1940an dengan memanfaatkan tabung hampa udara. Salah satu hasil nyata computer generasi pertama ini adalah ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Pada tahun 1943 John Mauchly, seorang Profesor teknik elektro dari University of Pennsylvania beserta mahasiswanya, John Eckert mengusulkan untuk membangun satu komputer general-purpose menggunakan vacuum tubes (tabung hampa udara). Ide tersebut selanjutnya diterima oleh angkatan darat pemerintah setempat. Mesin yang dihasilkan memiliki bobot 30 ton dengan luas 1500 meter persegi dan terdiri atas lebih dari 18.000 vacuum tubes. Komputer ini direncanakan sebagai alat pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru. Proyek ENIAC berhasil diselesaikan pada tahun 1946 sehingga merupakan satu usaha yang terlambat untuk dimanfaatkan pada perang dunia ke dua, namun mesin ini masih digunakan sampai tahun 1955. Komputer ENIAC bekerja menggunakan sistem bilangan desimal, bukan biner . Mesin ini memiliki memori yang terdiri atas 20 akumulator dan setiap akumulator menampung 10 digit desimal. ENIAC diprogram secara manual dengan switch, membutuhkan konsumsi daya sebesar 140Kw serta mampu melakukan 5000 operasi penjumlahan per detik.
4. Komputer Generasi Kedua
Pada komputer generasi kedua terjadi perubahan unit pemrosesan yang sebelumnya memanfaatkan vacuum tube (tabung hama udara) berubah menjadi transistor. Kelebihan yang dimiliki oleh transistor adalah secara ukuran lebih kecil, secara bobot lebih ringan, dan memiliki disipasi daya lebih rendah. Transistor berupa perangkat yang berbentuk padat (Solid State device) dan terbuat dari pasir silikon. Transistor ditemukan oleh William Shockley dan kawan-kawan pada tahun 1947 di Laboratorium Bell.
5. Komputer Generasi Ketiga
Komputer organisasi ketiga memanfaatkan Integrated Circuit (IC) sebagai pengganti transistor. IC merupakan kumpulan dari puluhan transistor yang dipadukan secara bersama dalam satu chip tunggal. IC juga dikenal sebagai perangkat microelectronics yang secara literature berarti “small electronics”. IC terbentuk dari kumpulan gate, kumpulan memori dan 12 interkoneksinya yang dapat dibuat dengan semikonduktor. Generasi komputer dari tahun ke tahun dapat dirangkum sebagai berikut : • Vacuum Tube - 1946-1957
• Transistor - 1958-1964
• Small scale integration - 1965 used up to 100 devices on a chip
• Medium scale integration - to 1971 used 100-3,000 devices on a chip
• Large scale integration - 1971-1977 used 3,000 - 100,000 devices on a chip
• Very large scale integration - 1978 to date, used 100,000 - 100,000,000 devices on a chip
• Ultra large scale integration, used over 100,000,000 devices on a chip
6. Komputer Generasi Selanjutnya
Aplikasi pertama teknologi IC adalah untuk pembuatan processor (control unit dan ALU), namun pada saat yang sama IC dimanfaatkan pula untuk pembuatan memori semikonduktor. Pada tahun 1970 Fairchild Semiconductor International, Inc. memproduksi memori semikonduktor pertama dengan kapasitas 256 bits. Chip memory yang dihasilkan memiliki karakteristik non-destructive read serta memiliki kecepatan yang lebih tinggi dari magnetic core memory. Memory yang dibuat hanya membutuhkan 70 billionths of a second untuk membaca 1 bit data. Kapasistas memori semikonduktor meningkat rata-rata dua kali setiap tahun. Pemanfaatan perangkat IC pada processor komputer generasi keempat dan seterusnya merupakan integrase chip yang luar biasa mulai dari LSI, VLSI bahkan hingga kini ULSI. Pada tahun 1971 Intel memproduksi komputer dengan processor dengan ukuran micro (microprocessor) untuk pertama kalinya. Intel seri 4004 telah menggabungkan semua komponen CPU dalam satu chip tunggal serta memiliki 4 jalur bus (4 bit data). Selanjutnya pada tahun 1972 seri 8008 dengan kapasitas pemrosesan 8 bit diluncurkan. Kedua generasi intel tersebut meruppakan komputer yang memiliki aplikasi spesifik. Komputer general purpose microprocessor pertama diterbitkan intel tahun 1974 dengan seri 8080.
Referensi :
Hayati, Nur.2017.Organisasi dan Arsitektur Komputer.Yogyakarta:Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Purwanto, Imam.2013.Organisasi Komputer Dasar.Jakarta:Universitas Gunadarma
No comments:
Post a Comment