Kamis, 18 Oktober 2018

ORGANISASI KOMPUTER DASAR


ORGANISASI KOMPUTER DASAR

   A. DEFINISI ORGANISASI KOMPUTER DASAR
Organisasi komputer dasar adalah sebuah perangkat yang berkaitan dengan unit-unit yang terinterkoneksi antara komponen penyusun sistem komputer untuk merealisasikan aspek. Contoh aspek dari organisasi komputer adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Dibawah ini terdapat blok diagram tentang organisasi komputer dasar.


Penjelasan Gambar :
Central Processing Unit ( CPU ) merupakan komponen penting dalam komputer dasar karena CPU merupakan perangkat pengendali urutan dari semua informasi dalam komputer dengan dunia luar melalui unit I/O. Sedangkan untuk unit memori terdiri dari sejumlah besar lokasi yang menyimpan program ataupun data yang sedang aktif digunakan dalam CPU. Ketiga unit diatas dihubungkan melalui berbagai macam BUS.

B.     TINGKATAN DASAR ARSITEKTUR KOMPUTER
Pada tingkatan dasar ini, hardware menempati tingkatan dasar dalam arsitektur komputer. Sedangkan satu tingkat diatasnya adalah software. Software berada ditingkat diatas hardware karena hardware mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.



   B. MULTILAYERD MACHINE
Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer keseluruhan sebagai “Multilayered Machine” yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.

Keterangan :
– Physical Device layer, merupakan komponen-komponen elektrik dan elektronik yang digunakan dalam arsitekturisasi komputer. Physical layer merupakan salah satu yang terpenting dalam arsitektur komputer.
– Digital Logic Layer, pada dasarnya elemen ini dapat menyimpan, memanipulasi, dan mentransmisikan data dalam bentuk biner sederhana.
– Microprogrammed Layer, layer ini menginterpretasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secara langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki.
– Machine Layer, tingkatan ini merupakan tingkatan paling bawah dalam suatu hardware. Dalam programnya layer ini harus menggunakan instruksi bahasa mesin.
– Operating System Layer, layer ini berfungsi sebagai pengatur cara yang dilakukan software dalam menggunakan hardware, dan hardware harus memberikan fasilitasnya sendiri untuk memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah.
– Higher Order Software Layer, layer ini mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan kedalam bahasa mesin sebelum mereka menjalankan perintah yang dimaksud.
– Aplications Layer, merupakan bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.

   C.  STRUKTUR KOMPUTER
Struktur komputer dalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi dengan dunia luar dilakukan melalui perangkat peripheral dan saluran komunikasi.
Terdapat 4 struktur utama 
  • Central Processing Unit ( CPU ) Berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan pusat pengolahan fungsi–fungsi komputer.
  •  Memori Utama berfungsi sebagai penyimpan data
  •  I/O berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.
  •  System Interconnection merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama dan I/O.


1      CPU ( Central Processing Unit )
CPU merupakan bagian fungsional yang utama dari sebuah sistem komputer. Dapat dikatakan bahwa CPU merupakan otak dari sebuah komputer. Di dalam CPU inilah semua kerja komputer dilakukan.
Hal-hal yang perlu dilakukan CPU adalah :
1. Membaca, mengkodekan, dan mengeksekusi instruksi program
2. Mengirim data dari dan ke memori, serta dari dan ke bagian input/output.
3. Merespon interupsi dari luar.

Central Processing Unit (CPU) merupakan otak dari sebuah sistem komputer. CPU memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu :
1. Arithmetical Logical Unit (ALU) sebagai pusat sebuah pengolah data


2. Control Unit (CU) digunakan untuk mengontrol kerja dari komputer. Biasa disebut dengan processor.

Komponen-komponen yang terdapatdalam CPU adalah :
a. Mainboard
Motherboard atau mainboard merupakan papan utama dimana terdapat komponen-komponen serta chip controller yang bertugas mengatur lalu lintas data dalam sistem motherboard
b. Processor
Processor berfungsi untuk mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas.

2   3.  MEMORI
Memori adalah bagian fungsional komputer yang berfungsi untuk menyimpan program dan data.
-        RAM ( Random Access Memory )
RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam sebuah RAM bersifat volatile, artinya data akan terhapus bila tidak ada aliran listrik. Karena sifat RAM yang volatile, maka program komputer tidak tersimpan di dalam RAM. RAM hanya digunakan untuk menyimpan data sementara.
-        ROM ( Read Only Memory )
ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca. Data yang tersimpan dalam ROM bersifat non-volatile, artinya data tidak akan terhapus meskipun tidak ada aliran
listrik. Maka ROM dipergunakan untuk menyimpan program. Ada beberapa tipe ROM, diantaranya ROM murni, PROM, dan EPROM.

3   4.  UNIT MASUKAN ( I/O )
Unit Masukan ( I/O ) berfungsi untuk menerima masukan kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan masukan yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya.

Berikut beberapa alat contoh unit masukan :
  • -        Keyboard, merupakan peranti masukan yang terdiri dari kumpulan huruf, angka dan karakter khusus. Keyboard juga memberikan kemudahan bagi user untuk memberikan perintah yang diperlukan apabila menekan kombinasi antara karakter yang ada pada keyboard dengan tombol-tombol tertentu.
  • -        Mouse, Peranti masukan dengan bentuk seperti tikus ini berfungsi untuk memindahkan pointer atau kursor secara cepat.
  • -        Scanner, berfungsi untuk menyalin (copy) file atau dokumen baik berupa teks atau gambar menjadi teks atau gambar digital.
  • -        Floopy Disk Drive, adalah alat untuk menulis, membaca data, dan merekam data.
  • -        CD-ROM ( Compact Disc-Read Only Memory), adalah alat untuk membaca CD (Compact Disc) atau VCD (Video Compact Disk) pada komputer.
  • -        CD-RW  (Compact Disk-Read and Write), yaitu alat sertupa CD-ROM namun selain  dapat membaca CD, dapat juga merekam data ke CD.
  • -        DVD-ROM (Digital Video Disc-Read Only Memory) adalah alat untuk membaca CD, VCD, atau DVD pada komputer.
  • -          DVD RW (Digital Video Disc-Read and Write), yaitu alat seperti DVD-ROM namun selain dapat membaca CD, VCD dan DVD, dapat juga merekam data pada keping DVD.
  • -          Touchpad, biasanya terdapat pada notebook. Memiliki fungsi yang sama dengan mouse namun dalam penggunaannya hanya cukup dengan memberikan sentuhan jari.
  • -          Joystick, merupakan alat yang biasa digunakan pada permainan (games) computer.
  • -          Light pen, yaitu pointer elektronik untuk memodifikasi dan mendesain gambar dengan screen (monitor).
  • -        Barcode, berfungsi untuk membaca suatu kode yang berbentuk kotak atau garis-garis vertikal tipis  dan tebal yang selanjutnya diterjemahkan dalam bentuk angka-angka. Biasanya kode barcode ini ditemukan pada kemasan makanan, minuman, buku, alat elektronik serta produk-produk. Biasanya barcode ini memudahkan kasir yang ada di toko swalayan atau departemen store untuk mengidentifikasi suatu barang yang dibeli.
  • -        Kamera digital, merupakan kamera modern yang telah dimodifikasi sehingga tidakmemerlukan roll film. Kamera ini dapat langsung dihubungkan dengan komputer melalui kabel data, sehingga memudahkan user untuk mentransfer data baik berupa image (gambar) digital ataupun video.
  • -     Voice input, adalah alat yang berfungsi merubah suara  sehingga terekam ke dalam komputer menjadi suara digital.
  • -     Graphics pads, Merupakan suatu peranti yang dapat digunakan untuk menggambar suatu objek pada monitor.


4     D. SYSTEM INTERCONNECTION
System Interconnection merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama, dan I/O.

Untuk lebih memahami konsep komputer perhatikan struktur organisasi komputer berikut penjelasannya :

1. Input Device (Alat Masukan)
Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam computer.
Contohnya :
a. Keyboard
Keyboard digunakan untuk mengetik teks dan angka ke dalam pengolah kata, editor   teks atau program lainnya. Sebuah keyboard komputer membedakan setiap tombol fisik dari setiap lain dan laporan semua penekanan tombol pada software.
b. Mouse
Mouse adalah perangkat yang digunakan untuk menunjuk posisi kursor pada layar komputer. Hal ini memungkinkan pengguna untuk memilih item yang disimpan pada komputer dan melakukan sebuah tindakan untuk menjalankan komputer.
c. Scanner
Scanner adalah suatu untuk memindahkan objek yang terdapat diatas lensa scanner ke dalam memori penyimpanan pada komputer. Jadi jika diatas lensa scanner terdapat sebuah kertas yang berisi teks ataupun gambar, nantinya isi yang ada pada kertas yang bersangkutan ini akan dipindahkan secara keseluruhan ke dalam komputer
.

2. Output Device (Alat Keluaran)
Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), softcopy (ke monitor), ataupun berupa suara.
Contohnya :
a. Monitor
Sebuah layar pada komputer yang digunakan untuk menampilkan tampilan berupa soft-copy atau software yang ada pada komputer. Terdapat 3 jenis monitor, yaitu :
- CRT (Cathode Rays Tube)
-  LCD (Liquid Crystal Display)
-  LED (Light Emitting Diode).
b. Printer
Sebuah alat yang digunakan untuk mencetak atau mengeluarkan hasil output dalam bentuk hard-copy atau kertas.
c. Speaker
Sebuah alat yang digunakan untuk mengeluarkan hasil output berupa suara atau voice.

3. I/O Ports
Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

4. CPU (Central Processing Unit)
PU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

5. Memori
Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang haya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.

6. Data Bus
Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

7. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur parallel.

8. Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.


Sumber :



EVOLUSI ARSITEKTUR KOMPUTER

EVOLUSI ARSITEKTUR KOMPUTER
Pendahuluan
Komputer adalah barang yang umum dan sering kita temui saat ini. Bahkan sekarang sudah hampir setiap orang, khususnya pelajar, mahasiswa dan praktisi pendidikan sudah memiliki komputer sendiri. Komputer yang pada awalnya dibuat sebagai alat bantu hitung kini berkembang dengan sangat pesat. Game, software dan aplikasi – aplikasi digital kini dapat dilakukan dengan alat yang disebut komputer ini. Bahkan sekarang ini dengan perkembangan internet, komputer bisa menjadi alat mencari uang, transfer uang, media bisnis, komunitas dan lain sebagainya. Dengan fungsinya yang begitu banyak dan penting, maka kini komputer merupakan salah satu barang yang sangat dibutuhkan oleh sebagian besar orang.

 Pembahasan
1  A. Evolusi Arsitektur Komputer
Di antara demikian banyak pemahaman tentang arsitektur, arsitektur dikenal juga sebagai suatu tradisi yang berkembang. Dari waktu ke waktu wajah arsitektur selalu mengalami perubahan. Hal-hal yang mempengaruhi perkembangan dan pengembangan arsitektur tidak hanya berupa keadaan eksternal, tetapi juga keadaan internal. Dsini kita membahas mengenai evolusi arsitektur pada komputer. Arsitektur dari komputer sendiri merupakan suatu susuan tau rancangan dari komputer tersebut sehingga membentuk suatukesatuan yang dinamakan komputer. Komputer sendiri berevolusi dengan cepat mulai dari generasi pertama hingga sekarang. Evolusi sendiri didasarkan pada fungsi atau
kegunaanya dalam kehidupan. Evolusi pada komputer sendiri ada karena keinginan atau hal yang dibutuhkan manusia itu sendiri. Sekarang ini komputer sudah dapat melakaukan perintah yang sulit sekalipun tidak seperti dulu yang hanya bisa melakukan yang sederhana saja. Itulah yang dinamakan evolusi arsitektur yaitu perubahan bentuk juga fungsi dan kemampuannya.

A B. Persfektif Historis
 Secara historis komputer mengalami beberapa perkembangan sejak pertama kali diciptakan, yaitu :
1.      Komputer Generasi Pertama (1946 – 1959)
§  Program hanya dapat dibuat dengan bahasa mesin (Machine Language).
§  Menggunakan konsep stored-program dengan memori utamanya adalah magnetic core storage .
Contoh dari komputer generasi pertama, adalah :
§  ENIAC (Elektronic Numerical Integrator And Calculator) dimulai tahun 1942.
§  HARDVARD MARK II dibuat pada bulan juli tahun 1947 dan mempunyai kemampuan 12 kali lebih besar daripada HARDVARD MARK II.


Gambar ENIAC (Elektronic Numerical Integrator And Calculator)

2.      Komputer Generasi Kedua (1959 – 1964)
§  Komponen yang digunakan adalah transistor untuk sirkuitnya, dikembangkan di Bell Laboratories  oleh John Bordeen, William Shockley dan Wolther Brattain pada tahun 1947.
 Contoh dari komputer generasi kedua, adalah :  IBM model 1620, IBM model 1401, dll.

Gambar IBM Model 1401
3.      Komputer Generasi Ketiga (1946 – 1970)
§  Komponen yang digunakan adalah IC (Integrated Circuit) yang berbentuk Hybrid Integrated Circuit dan Monolithic Integrated Circuit.
Contoh dari komputer generasi ketiga, adalah : IBM S/360 dan UNIVAC 1106
 
Gambar IBM S/360
4.      Komputer Generasi Keempat (1970 – 1990)
§  Penggunaan Large Scale Integration (LSI) disebut juga dengan nama Bipolar Large Scale Integration.
§  Dikembangkan komputer Mikro yang menggunakan Micro Processor dan Semi Conductor yang berbentuk Chip untuk memori komputer generasi sebelumnya masih menggunakan Magnetic Core Storage.
Contoh dari computer genersi keempat : IBM PC dan  APPLE II


Gambar Komputer IBM PC

5.      Komputer Generasi Kelima (mulai 1990-an)
§  Komputer ini sedang dalam pengembangan komponen yang digunakan adalah VLSI (Very Large Scale Integration)
§  Teknologi yang kemungkinan bisa menggantikan Chips
§  Dapat menterjemahkan bahasa manusia dan manusia dapat bercakap-cakap langsung dengan komputer.

B  C. Tokoh Perkembangan Komputer
Dalam sejarah perkembangan komputer, deretan tokoh berikut ini adalah mereka yang berjasa dalam pengembangan tersebut. Di antaranya adalah Charles Babbage, Ada Augusta Byron, Herman Hollerith, Thomas Watson, Bob Noyse dan Gordon Moore, Steven Jobs dan Steve Wozniak, Bill Gates dan Paul Allen, Richard Stallman, Linus Torvalds. Berikut ini kita akan melihat seperti apa jasa para tokoh tersebut:
Charles Babbage
Seorang penemu dan ahli matematik yang lahir di Inggris tahun 1791. Berhasil membuat model mesin yang dinamakan Difference Engine dan merancang Analytical Engine. Di kenal dengan sebuatan Bapak Komputer Modern (Father of the Modern Computer) karena dalam rancangannya Analytical Engine mempunyai lima unsur yang terdapat pada komputer modern, yaitu:
Alat masukan (input device).
Tempat penyimpanan data yang akan diproses.
Alat pemrosesan.
Unit pengontrol pengolahan
Alat keluaran (output device) 
Ada Augusta Byron dikenal sebagai programmer pertama (First Computer Programmer) karena membantu mengembangkan instruksi untuk menjalankan Analytical Engine.

Herman Hollerith
Tahun 1886 membuat Tabulating Machine yang digunakan untuk menghitung hasil sensus penduduk Amerika Serikat di tahun 1890 dengan cepat. Tahun 1896 mendirikan Tabulating Machine Company dan tahun 1924 melakukan merger dengan dua perusahaan lain dan membentuk International Business Machines Corporation - IBM Co.

Thomas Watson
Pada tahun 1924 – 1956, memimpin International Business Machines (IBM) dan berhasil membawa IBM mendominasi pasar sebagai pemasok mesin pengolah data dan mulai menjadi pengembang komputer ternama. Sejak tahun 1981, IBM memasuki bisnis komputer mikro dengan memperkenalkan IBM PC.

Bob Noyce dan Gordon Moore
Tahun 1968 mendirikan Intel dan tahun 1971 memperkenalkan microprocessor pertama (4004).

Steven Jobs dan Steve Wozniak
Tahun 1976 memperkenalkan Apple I, yaitu komputer pertama dengan keyboard dan layar. Membentuk perusahaan Apple Computer Inc. dan mengembangkan Apple II. Perusahaan Apple pertama kali mengembangkan penggunaan mouse pada personal computer-nya di tahun 1983.

Bill Gates dan Paul Allen
Sebagai pendiri perusahaan Microsoft. Tahun 1980 IBM memilih Microsoft untuk mengembangkan sistem operasi bagi IBM PC dan hasilnya adalah sistem operasi yang dikenal dengan nama MS-DOS. Tahun 1990 perusahaan Microsoft mendominasi pasar perangkat lunak (software) dengan semakin luasnya penggunaan sistem operasi Microsoft Windows dengan berbagai program aplikasi untuk keperluan bisnis, teknik, pendidikan, dan pribadi.

Richard Stallman
Tahun 1984 mengawali proyek GNU (GNU’s Not Unix), yaitu sistem operasi mirip Unix yang bersifat free software. Tahun 1985 mendirikan lembaga Free Software Foundation yang mensponsori pengembangan free software.

Linus Torvalds
Tahun 1991 mengembangkan sistem operasi Linux yang kemudian disebarluaskan secara Open Source. Sistem operasi Linux banyak diaplikasikan untuk server pada sistem jaringan.

D. Klasifikasi Arsitektur Komputer
§       Mesin Von Neumann
Kriteria mesin Von Neumann :
1.   Mempunyai subsistem hardware dasar yaitu sebuah CPU,  sebuah memori dan sebuah I/O system
2.    Merupakan stored-program computer
3.   Menjalankan instruksi secara berurutan
4.   Mempunyai jalur (path) bus antara memori dan CPU
Mesin Non-Von Neumann
Pada tahun 1966, Flyyn mengklasifikasikan arsitekturkomputer berdasarkan sifatnya yaitu :
1.   Jumlah prosesor
2.   Jumlah program yang dapat dijalankan
3.   Struktur memori
Menurut Flyyn ada 4 klasifikasi komputer :
1.   SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)
2.   SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)
3.   MISD (Multiple Instruction Stream, Single Data Stream)
4.   MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Strea
D.   
    E. Kualitas Arsitektur Komputer
Kualitas arsitektur komputer merupakan suatu yang menentukan komputer itu baik atau tidak. Komputer dikatakan baik jika memiliki kualitas yang baik dalam hal apapun. Begitu juga komputer dikatakan tidak baik jika komputer tersebut tidak dapat memenuhi apa yg diperintahkan atau diinginkan pengguna. Hal yang dipenuhi inilah yang disebut dengan kualitas. 

Adapun kualitas arsitektur komputer yaitu :
1. Generalitas adalah ukuran besamya jangkauan aplikasi yang bisa cocok dengan arsitektur.
2. Daya terap (applicability) adalah pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan yang telah direncanakannya.
3. Efisiensi adalah ukuran rata-rata jurnlah hardware dalam komputer yang selalu sibuk selama penggunaannya biasa.
4. Kemudahan penggunaan arsitektur adalah ukuran kesederhanan bagi programmer sistem untuk mengembangkan atau membuat software untuk arsitektur tersebut, misalnya sistem pengoperasiannya atau compilernya. Oleh karena itu, kemudahan penggunaan ini merupakan fungsi ISA dan berkaitan erat dengan generalitas.
5. Daya terap arsitektur adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk mengimplementasikan komputer (yang mempunyai arsitektur itu) dalam jangkauan yang luas. Lebih spesifik arsitekturnya, maka akan lebih sulit untuk membuat mesin yang berbeda ukuran dan kinerjanya dari yang lain.
6. Daya kembang (expandability) adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk meningkatkan kemampuan arsitektur, misalnya kemampuan ukuran memori maksimumnya atau kemampuan aritmetiknya. Umumnya, spesifikasi rumpun komputer memungkinkan perancang untuk menggunakan ukuran memori yang berjangkauan luas dalarn anggota rumpun.

D. Faktor Keberhasilan
Faktor keberhasilan merupakan sesuatu yang membuat dapat terlaksananya suatu hal yang dilakukan. Dalam komputer faktor keberhasilan merupakan sesuatu yang ada pada komputer dimana hal itu membuat komputer dapat melaksanakan tugasnya atau yang diperintahkan pengguna dengan baik.
Ada empat ukuran pokok yang menentukan keberhasilan arsitektur, yaitu manfaat arsitekturalnya yaitu :
1. Aplicability : Arsitektur ditujukan untuk aplikasi yang telah ditentukan.
2. Maleability : Bila arsitekturlebih mudah membangunsistem yang kecil, maka akan lebih baik.
3. Expandibility : Lebih besar daya kembang arsitektur dalam daya komputasi, ukuran memori, kapasitasI/O, dan jumlah prosesor,maka akan lebih baik.
4. Comptible



Sumber :