Organisasi Komputer By HendraNet

(1)

Organisasi Komputer

By HendraNet

Page 1 / 355

(2)

Organisasi Komputer

Bab 1 Pengantar Organisasi Komputer Tujuan

1.1 Komputer 1.2 Organisasi Komputer

1.3 Struktur dan Fungsi Utama Komputer 1.3.1 Struktur Komputer

1.3.2 Fungsi Komputer 1.4 Garis Besar Buku

Kesimpulan Soal-Soal

By HendraNet

Page 2 / 355

(3)

Organisasi Komputer

Bab 2 Evolusi dan Kinerja Komputer Tujuan

2.1 Sejarah Singkat Komputer

2.1.1 Generasi Pertama: Tabung Vakum 2.1.2 Generasi Kedua: Transistor

2.1.3 Generasi Ketiga: Integrated Circuit

2.1.4 Generasi Keempat: Very Large Scale Integration 2.2 Perancangan Kinerja

2.3 Contoh Evolusi Komputer Kesimpulan

Soal-Soal

By HendraNet

Page 3 / 355

(4)

Organisasi Komputer

Bab 3 Struktur CPU Tujuan

3.1 Komponen Utama CPU 3.2 Fungsi CPU

3.2.1 Fungsi Fetch – Eksekusi 3.2.2 Fungsi Interrupt Kesimpulan Soal-Soal

By HendraNet

Page 4 / 355 http://www.hendra-jatnika.web.id

(5)

Organisasi Komputer

Bab 4 Memori

Tujuan

4.1 Operasi Sel Memori

4.2 Karakteristik Sistem Memori 4.3 Keandalan Memori

4.4 Satuan Memori

4.5 Memori Utama Semikonduktor

4.5.1 Jenis Memori Random Akses 4.5.2 Pengemasan (Packging) 4.5.3 Koreksi Error 4.6 Cache Memori 4.7 Elemen Rancangan 4.7.1 Kapasitas Cache 4.7.2 Ukuran Blok

4.7.3 Fungsi Pemetaan (Mapping) 4.7.4 Algoritma Penggantian 4.7.5 Write Policy 4.7.6 Jumlah Cache Kesimpulan Soal-Soal

By HendraNet

(6)

Organisasi Komputer

Bab 5 Peralatan Penyimpanan Data

Tujuan 5.1 Magnetik Disk 5.2 RAID 5.3 Optical Disk 5.4 Pita Magnetik Kesimpulan Soal-Soal

By HendraNet

(7)

Organisasi Komputer

Bab 6 Unit Masukan & Keluaran

Tujuan

6.1 Sistem Masukan dan Keluaran Komputer 6.1.1 Fungsi Modul I/O

6.1.2 Struktur Modul I/O

6.2 Teknik Masukan/Keluaran 6.2.1 I/O Terprogram 6.2.2 Interupt – Drive I/O

6.2.3 Direct Memory Access (DMA)

6.3 Perangkat Eksternal Kesimpulan Soal-Soal

By HendraNet

(8)

Organisasi Komputer

Bab 7 Sistem Bus Tujuan

7.1 Struktur Interkoneksi 7.2 Interkoneksi bus

7.3 Elemen Perancangan Bus 7.4 Contoh Bus 7.4.1 Bus ISA 7.4.2 Bus PCI 7.4.3 Bus USB 7.4.4 Bus SCSI 7.4.5 Bus P1394/FireWire Kesimpulan Soal-Soal

By HendraNet

(9)

S.A.P (SATUAN AJAR PERKULIAHAN )

-teknik dan strategi -perkembangan Pentium & powerPC Evolusi dan Kinerja Komputer Mahasiswa mengerti perkembangan Pentium dan PowerPC Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini IV -Sejarah komputer -trend komputer Evolusi dan Kinerja Komputer Mahasiswa mengerti perkembangan komputer Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini III

-fungsi orkom -konsep dasar -garis besar buku Pengantar Organisasi

Komputer Mahasiswa mengerti

konsep dan fungsi dasar komputer Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini II --penjelasan orkom -struktur orkom Pengantar Organisasi Komputer Mahasiswa mengerti struktur dasar komputer Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini I Sub Topik Topik TIK TIU Minggu

By HendraNet

(10)

S.A.P (SATUAN AJAR PERKULIAHAN ) UTS UTS UTS UTS VIII -memori utama -tipe memori Memori

Mahasiswa tahu cara kerja memori

Mahasiswa dapat memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini VII

-organisasi ALU, control unit, register

-fungsi prosesor Struktur CPU

Mahasiswa mengerti struktur dasar dan fungsi CPU

Mahasiswa dapat memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini VI

-komponen utama CPU -fungsi CPU Struktur CPU Mahasiswa mengerti komponen utama CPU Mahasiswa dapat memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini V Sub Topik Topik TIK TIU Minggu

By HendraNet

(11)

S.A.P (SATUAN AJAR PERKULIAHAN )

-jenis unit masukan -prinsip dan teknik Unit Masukan dan

Keluaran Mahasiswa mengerti

prinsip dan teknik peralatan I/O Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini XII -magnet tape -optical disk Peralatan Penyimpanan Mahasiswa tahu jenis-jenis peralan penyimpanan Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini XI -jenis peralatan penyimpanan -magnet disk -RAID Peralatan Penyimpanan Mahasiswa tahu jenis-jenis peralan penyimpanan Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini X

-pembetulan kesalahan -Cache memori

Memori Mahasiswa tahu cara

kerja cache memori Mahasiswa dapat

memahami sifat & karakteristik sistem komputer saat ini IX Sub Topik Topik TIK TIU Minggu

By HendraNet

(12)

S.A.P (SATUAN AJAR PERKULIAHAN ) UAS UAS UAS UAS XVI -desain bus -PCI, SCSI -Firewire, USB BUS Mahasiswa bisa mendisain Bus Mahasiswa bisa mendisain Bus XV

-struktur antar hubungan -bus antar hubungan BUS

Mahasiswa tahu struktur antar Bus Mahasiswa tahu

struktur antar Bus XIV

-peralatan luar Unit Masukan dan

Keluaran Mahasiswa mengerti

prinsip dan teknik peralatan I/O Mahasiswa mengerti prinsip dan teknik peralatan I/O XIII Sub Topik Topik TIK TIU Minggu

By HendraNet

(13)

Pertemuan ke – 2

Pengantar

Pengantar Organisasi

Organisasi

Organisasi Komputer

Komputer

By HendraNet

Page 13 / 355

(14)

Tujuan

1. Menjelaskan tentang organisasi komputer

2. Menjelaskan perbedaan utama organisasi

komputer dan arsitektur komputer

3. Menjelaskan struktur dan fungsi utama

komputer

4. Menjelaskan konsep dasar operasi komputer

By HendraNet

Page 14 / 355

(15)

Arsitektur & Organisasi 1

Arsitektur Komputer

Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan

seorang programmer

Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O

Organisasi Komputer

Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional

Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol

By HendraNet

Page 15 / 355

(16)

Arsitektur & Organisasi 2

Semua Keluarga Intel x86 mempunyai arsitektur

dasar yang sama

Sistem IBM System/Keluarga 370 mempunyai

arsitektur dasar yang sama

Memberikan compatibilitas instruksi level

⌧At least backwards

mesinOrganisasi antar versi memiliki perbedaan

By HendraNet

Page 16 / 355

(17)

Struktur & Fungsi

Struktur adalah sistem yang berinteraksi dengan

cara tertentu dengan dunia luar.

Fungsi adalah operasi dari masing-masing

komponen yang merupakan bagian dari struktur

By HendraNet

Page 17 / 355

(18)

Fungsi

Fungsi dari komputer adalah :

Fungsi Operasi Pengolahan Data

Fungsi Operasi Penyimpanan Data

Fungsi Operasi Pemindahan Data

Fungsi Operasi Kontrol

By HendraNet

Page 18 / 355

(19)

Unit Fungsional Dasar Komputer

Masukan Keluaran Memori Aritmetika dan logika Kontrol

By HendraNet

(20)

Gambar Fungsi

Gambar dari Fungsi Komputer

Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Storage Facility Data Processing Facility

By HendraNet

(21)

Operasi (1)

Fungsi Operasi Pemindahan Data

Contoh : keyboard ke screen

By HendraNet

(22)

Operasi (2)

Fungsi Operasi Penyimpanan Data

contoh : Internet download to disk

By HendraNet

(23)

Operasi (3)

Proses dari/ke unit penyimpanan

Contoh : Updating bank statement

By HendraNet

(24)

Operasi (4)

Proses dari unit penyimpanan ke I/O

Contoh : Printing a bank statement

By HendraNet

(25)

Struktur - Top Level

Computer Main Memory Input Output Systems Interconnection Peripherals Communication lines Central Processing Unit Computer

By HendraNet

(26)

Struktur - CPU

Computer Arithmetic and Login Unit Control Unit Internal CPU Interconnection Registers CPU I/O Memory System Bus CPU

By HendraNet

(27)

Struktur – Unit Kontrol

CPU Control Memory Control Unit Registers and Decoders Sequencing Login Control Unit ALU Registers Internal Bus Control Unit

By HendraNet

(28)

Garis Besar Buku (1)

Bab 1 Pengantar Organisasi Komputer.

Berisi penjelasan tentang organisasi komputer, perbedaan utama organisasi komputer dengan arsitektur komputer, struktur dan fungsi utama komputer, konsep dasar operasi komputer, dan garis besar dari buku yang dipelajari.

Bab 2 Evolusi dan Kinerja Komputer

Berisi penjelasan tentang sejarah teknologi komputer, trend teknologi yang telah membuat unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem

komputer, dan meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien, perkembangan pentium dan powerPC.

Bab 3 Struktur CPU

Berisi penjelasan tentang komponen utama CPU dan Fungsi CPU,

pembahasan struktur dan fungsi internal prosesor, organisasi ALU, control unit dan register, dan fungsi prosesor dalam menjalankan

instruksi-instruksi mesin.

By HendraNet

Page 28 / 355

(29)

Garis Besar Buku (2)

Bab 4 Memori

Berisi penjelasan tentang memori utama komputer, tipe dari memori, waktu dan pengontrolan, pembetulan kesalahan dan cache memori termasuk didalamnya adalah fungsi pemetaan.

Bab 5 Peralatan Penyimpanan

Berisi penjelasan tentang peralatan penyimpanan data diluar memori

utama dan CPU, diantaranya seperti magnet disk, RAID, Magnet Tape dan

Optical Disk.

Bab 6 Unit Masukan dan Keluaran

Berisi penjelasan tentang sistem komputer unit masukan/keluaran, prinsip dan teknik unit masukan/keluaran dan penjelasan singkat mengenai

peralatan luar (External device).

Bab 7 Bus

Berisi penjelasan tentang struktur antar hubungan, bus antar hubungan, elemen dari desain bus, PCI, SCSI, Fire wire dan USB.

By HendraNet

Page 29 / 355

(30)

Sumber dari Internet

- Web site untuk buku

http://www.shore.net/~ws/COA5e.html

links to sites of interest

links to sites for courses that use the book

errata list for book

information on other books by W. Stallings

By HendraNet

Page 30 / 355

(31)

Sumber dari Internet

- Web sites informasi tambahan

WWW Computer Architecture Home Page

CPU Info Center

ACM Special Interest Group on Computer

Architecture

IEEE Technical Committee on Computer

Architecture

Intel Technology Journal

Manufacturer’s sites

Intel, IBM, etc.

By HendraNet

Page 31 / 355

(32)

Internet Resources

- Usenet News Groups

comp.arch comp.arch.arithmetic comp.arch.storage

By HendraNet

(33)

Kesimpulan

Komputer adalah sebuah mesin elektronik yang secara cepat

menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi

tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah.

Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan

unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya.

Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut

sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer.

Struktur internal komputer meliputi: Central Processing Unit(CPU), Memori Utama, I/O, Sistem Interkoneksi.

Struktur internal CPU meliputi: Control Unit, Aritmetic And Logic Unit(ALU), Register, CPU Interkoneksi.

Fungsi dasar sistem komputer adalah Fungsi Operasi Pengolahan

Data, Penyimpanan Data, Fungsi Operasi Pemindahan Data, Fungsi Operasi Kontrol.

By HendraNet

Page 33 / 355

(34)

Soal-Soal

1. Jelaskan perbedaan utama Organisasi

Komputer dan Arisitektur Komputer? Beri Contohnya.

2. Gambarkan Struktur

Top Level

komputer dan

jelaskan masing-masing fungsi?

3. Gambarkan Struktur

Central Processing Unit

dan jelaskan masing-masing fungsi?

4. Gambarkan operasi-operasi komputer dan

jelaskan masing-masing fungsi?

By HendraNet

Page 34 / 355

(35)

Pertemuan ke - 3

Evolusi

Evolusi dan

dan

dan Kinerja

Kinerja

Kinerja Komputer

Komputer

By HendraNet

Page 35 / 355

(36)

Tujuan

1. Menjelaskan tentang sejarah teknologi komputer

2. Menjelaskan trend teknologi yang telah membuat

unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem komputer

3. Meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang

digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien

4. Menjelaskan perkembangan pentium dan PowerPC

By HendraNet

Page 36 / 355

(37)

ENIAC – Latar belakang

Electronic Numerical Integrator And Computer

Eckert and Mauchly

University of Pennsylvania

Pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru

kendali senjata baru

Dimulai tahun 1943

Selesai tahun 1946

Too late for war effort

Digunakan sampai tahun 1955

By HendraNet

Page 37 / 355

(38)

ENIAC - detail

Decimal (not binary)

20 akumulator masing-masing menampung 10

digit desimal

Diprogram secara manual dengan switch

18,000 tabung vakum

30 tons

15,000 meter persegi

140 kW konsumsi dayanya

5,000 operasi penambahan / detik

By HendraNet

Page 38 / 355

(39)

von Neumann/Turing

Memori Utama

, untuk menyimpan data maupun instruksi.

Arithmetic Logic Unit (ALU),

untuk mengolah data biner.

Control Unit

, untuk melakukan kontrol terhadap instruksi–instruksi di dalam memori.

I/O

, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

Princeton Institute for Advanced Studies

IAS (Computer of Institute for Advanced Studies).

Completed 1952

By HendraNet

Page 39 / 355

(40)

von Neumann/Turing

Ahli matematika : konsultan pembuatan ENIAC

1945 memperbaiki kelemahan ENIAC : EDVAC

EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)

Konsep: stored-program concept

1946 dipublikasikasikan

Dikenal :Komputer IAS (Computer of Institute for

Advanced Studies).

By HendraNet

Page 40 / 355

(41)

Struktur dari von Nuemann

machine

Main Memory

Arithmetic and Logic Unit

Program Control Unit Input Output Equipment

By HendraNet

(42)

IAS - detail

1000 lokasi penyimpanan x 40 bit words

Binary number

2 x 20 bit instructions

Format Memori IAS

By HendraNet

Page 42 / 355

(43)

Struktur dari IAS - detail

Main Memory Arithmetic and Logic Unit

Program Control Unit Input

Output Equipment

MBR

Arithmetic & Logic Circuits MQ Accumulator MAR Control Circuits IBR IR PC Address Instructions & Data Central Processing Unit

By HendraNet

Page 43 / 355

(44)

ALU-IAS(Computer of Institute for Advanced Studies)

Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori.

Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR.

Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.

Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori.

Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori.

Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementara operand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) disimpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ.

IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki 21 instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini :

Data tranfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau antara dua register ALU sendiri.

Unconditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu.

Conditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.

Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU.

Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.

By HendraNet

Page 44 / 355

(45)

Komputer Komersial

1947 - Eckert-Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation

UNIVAC I (Universal Automatic Computer)

UNIVAC I menjadi tulang punggung perhitungan sensus di USA

Tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2 buah perusahaan yang saat itu mendominasi pasar,

yaitu Sperry dan IBM

Tahun 1950 diluncurkan UNIVAC II, karakteristik :

Lebih cepat

Memory lebih besar

By HendraNet

Page 45 / 355

(46)

IBM

Punched-card processing equipment

1953 - the 701

IBM’s first stored program computer

Scientific calculations 1955 - the 702 Applikasi bisnis Mengeluarkan seri 700/7000

By HendraNet

(47)

Transistors

Pengganti tabung vakum

Lebih kecil

Lebih ringan

Disipasi daya lebih rendah

Solid State device

Terbuat dari silikon Silicon (Sand)

Ditemukan tahun 1947 di Lab.Bell

William Shockley et al.

By HendraNet

Page 47 / 355

(48)

Konfigurasi IBM 7094

By HendraNet

Page 48 / 355

(49)

Transistor Based Computers

Mesin generasi kedua

NCR & RCA membuat

small transistor machines

IBM 7000 DEC - 1957 Dibuat PDP-1

By HendraNet

(50)

Microelectronics

Literally - “small electronics”

Komputer terbentuk dari kumpulan gate,

kumpulan memori dan interkoneksinya

Dapat dibuat dengan semikonduktor

Contoh : silicon wafer (wafer silikon)

By HendraNet

Page 50 / 355

(51)

Generasi dari Komputer

Tabung Vakum - 1946-1957

Transistor - 1958-1964

Small scale integration - 1965 on

Up to 100 devices on a chip

Medium scale integration - to 1971

100-3,000 devices on a chip

Large scale integration - 1971-1977

3,000 - 100,000 devices on a chip

Very large scale integration - 1978 to date

100,000 - 100,000,000 devices on a chip

Ultra large scale integration

Over 100,000,000 devices on a chip

By HendraNet

Page 51 / 355

(52)

Moore’s Law

Kepadatan komponendalam sebuah chip meningkat

Gordon Moore - cofounder of Intel

Jumlah transistor dalam chip menjadi dua kali lipat tiap tahun

Sejak 1970 perkembangan agak lambat

Jumlah transitor menjadi 2 kali dalam sebuah chip berkembang

tiap 18 bulan

Harga dari chip rata-rata tetap / tidak berubah

Higher packing density berarti jalur elektronik lebih

pendek, kemampuan makin meningkat

Ukuran yang mengecil meningkatkan flexebilitas

Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan

Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas

By HendraNet

Page 52 / 355

(53)

Grafik jumlah transistor dalam chips Pentium

By HendraNet

Page 53 / 355

(54)

Seri IBM 360

1964

Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya.

Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang

menguntungkan konsumen sehingga apabila kebutuhan menuntut

penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena sama.

Kecepatan yang meningkat, model – model yang ditawarkan mulai dari kecepatan rendah sampai kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.

Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memori yang digunakan.

Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal.

By HendraNet

Page 54 / 355

(55)

DEC PDP-8

1964

Minicomputer pertama kali (setelah miniskirt!)

Tidak memerlukan air conditioned room

Embedded applications & OEM

Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama bagian sistem bus. Pada komputer ini menggunakan

omnibus system

Sistem ini terdiri atas 96 buah lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan untuk membawa sinyal – sinyal kontrol, alamat maupun data

Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh komputer – komputer modern

By HendraNet

Page 55 / 355

(56)

Struktur Bus DEC - PDP-8

OMNIBUS Console

Controller

CPU Main Memory I/O

Module I/O_Module

By HendraNet

Page 56 / 355

(57)

Memori Semikonduktor

1970

Fairchild

Size of a single core

i.e. 1 bit of magnetic core storage

Holds 256 bits

Non-destructive read

Much faster than core

Capacity approximately doubles each year

By HendraNet

Page 57 / 355

(58)

Kesimpulan

Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum, Transistor, IC dan VLSI.

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

By HendraNet

Page 58 / 355

(59)

Pertemuan ke - 4

Evolusi

Evolusi dan

dan

dan Kinerja

Kinerja

Kinerja Komputer

Komputer

By HendraNet

Page 59 / 355

(60)

Tujuan

1. Menjelaskan tentang sejarah teknologi komputer

2. Menjelaskan trend teknologi yang telah membuat

unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem komputer

3. Meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang

digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien

4. Menjelaskan perkembangan pentium dan PowerPC

By HendraNet

Page 60 / 355

(61)

Intel

1971 - 4004

Microprocessor pertama

Semua komponen CPU adalah single chip

4 bit

Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972

8 bit

Mikroposessor dengan desain applikasi khusus

1974 - 8080

Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum

By HendraNet

Page 61 / 355

(62)

Evolusi mikroprosesor Intel

Feature 8008 8080 8086 80386 80486

Tahun diperkenalkan Jumlah instruksi Lebar bus alamat Lebar bus data Jumlah flag Jumlah register Memori

I/O port

Waktu add register to register

1972 66 8 8 4 8 15KB 24 -1974 111 16 8 5 8 64KB 256 1.3µ det 1978 133 20 16 9 16 1MB 64KB 0.3µ det 1985 154 32 32 14 8 4GB 64KB 0.125µ det 1989 235 32 32 14 8 4GB 4GB 0.06µ det

By HendraNet

(63)

Peningakatan Kecepatan

Pipelining

On board cache

On board L1 & L2 cache

Branch prediction

Data Flow Analisys

Speculative Execution

By HendraNet

Page 63 / 355

(64)

Kemampuan

Kecepatan prosessor meningkat

Kapasitas memori meningkat

Kecepatan memori tertinggal dibanding

kecepatan prosessor

By HendraNet

Page 64 / 355

(65)

Karakteristik DRAM dan

Prosessor

By HendraNet

Page 65 / 355

(66)

Penggunaan DRAM

By HendraNet

Page 66 / 355

(67)

Generasi Pentium

8080, keluar tahun 1972 merupakan mikroprosesor pertama keluaran Intel dengan mesin 8 bit dan bus data ke memori juga 8 bit. Jumlah instruksinya 66 instruksi dengan kemampuan pengalamatan 16KB.

8086, dikenalkan tahun 1974 adalah mikroprosesor 16 bit dengan teknologi cache instruksi. Jumlah instruksi mencapai 111 dan kemampuan pengalamatan ke memori 64KB.

80286, keluar tahun 1982 merupakan pengembangan dari 8086, kemampuan pengalamatan mencapai 1MB dengan 133 instruksi.

80386, keluar tahun 1985 dengan mesin 32 bit. Sudah mendukung sistem multitasking. Dengan mesin 32 bitnya, produk ini mampu menjadi terunggul pada masa itu.

80486, dikenalkan tahun 1989. Kemajuannya pada teknologi cache memori dan pipelining instruksi. Sudah dilengkapi dengan math co-processor.

Pentium, dikeluarkan tahun 1993, menggunakan teknologi superscalar sehingga memungkinkan eksekusi instruksi secara paralel.

Pentium Pro, keluar tahun 1995. Kemajuannya pada peningkatan organisasi superscalar untuk proses paralel, ditemukan sistem prediksi cabang, analisa aliran data dan sistem cache memori yang makin canggih.

Pentium II, keluar sekitar tahun 1997 dengan teknologi MMX sehingga mampu menangani kebutuhan multimedia. Mulai Pentium II telah menggunakan teknologi RISC.

Pentium III, terdapat kemampuan instruksi floating point untuk menangani grafis 3D.

Pentium IV, kemampuan floating point dan multimedia semakin canggih.

Itanium, memiliki kemampuan 2 unit floating point, 4 unit integer, 3 unit pencabangan, internet streaming, 128 interger register.

By HendraNet

Page 67 / 355

(68)

PowerPC

Proyek sistem RISC diawali tahun 1975 oleh IBM pada komputer muni seri 801.

Seri pertama ini hanyalah prototipe, seri komersialnya adalah PC RT yang dikenalkan tahun 1986.

Tahun 1990 IBM mengeluarkan generasi berikutnya yaitu IBM RISC System/6000 yang merupakan mesin RISC superskalar workstation.

Setelah ini arsitektur IBM lebih dikenal sebagai arsitektur POWER

By HendraNet

Page 68 / 355

(69)

Power PC

IBM menjalin kerja sama dengan Motorola

menghasilkan mikroprosesor seri 6800

Apple menggunakan keping Motorola dalam

Macintoshnya. Saat ini terdapat 4 kelompok PowerPC

By HendraNet

Page 69 / 355

(70)

Kelompok Power PC

601, adalah mesin 32 bit merupakan produksi masal arsitektur PowerPC untuk lebih dikenal masyarakat.

603, merupakan komputer desktop dan komputer portabel. Kelompok ini sama dengan seri 601 namun lebih murah untuk keperluan efisien.

604, seri komputer PowerPC untuk kegunaan komputer

low-end server dan komputer desktop.

620, ditujukan untuk penggunaan high-end server. Mesin dengan arsitektur 64 bit.

740/750, seri dengan cache L2.

G4, seperti seri 750 tetapi lebih cepat dan menggunakan 8 instruksi paralel

By HendraNet

Page 70 / 355

(71)

Beberapa Solusi

Meningkatkan jumlah bits yang diterima tiap proses

Make DRAM “wider” rather than “deeper”

Mengubah DRAM interface

Cache

Mengurangi frekuensi dari akses memori

More complex cache and cache on chip

Meningkatkan interconnection bandwidth

High speed buses

Hierarchy of buses

By HendraNet

Page 71 / 355

(72)

Sumber dari Internet

http://www.intel.com/

Search for the Intel Museum

http://www.ibm.com

http://www.dec.com

Charles Babbage Institute

PowerPC

Intel Developer Home

By HendraNet

Page 72 / 355

(73)

Kesimpulan

Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara teknologi menggunakan rancangan CISC (complex instruction

set computers) dalam arsitekturnya.

PowerPC merupakan kelompok komputer yang

menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set

computers).

By HendraNet

Page 73 / 355

(74)

Soal - Soal

Jelaskan struktur detail dari komputer IAS?

Jelaskan metode untuk mengatasi perbedaan

perkembangan antara Processor dengan komponen komputer lainnya?

Jelaskan perbedaan utama teknologi CISC dan RIS?

By HendraNet

Page 74 / 355

(75)

Pertemuan ke - 5

Struktur CPU

By HendraNet

Page 75 / 355

(76)

Tujuan

Menjelaskan tentang komponen utama CPU dan

Fungsi CPU

Membahas struktur dan fungsi internal prosesor,

organisasi ALU, control unit dan register

Menjelaskan fungsi prosesor dalam menjalankan

instruksi-instruksi mesin

By HendraNet

Page 76 / 355

(77)

CPU

Central Processing Unit

Merupakan komponen terpenting dari sistem

komputer

komponen pengolah data berdasarkan instruksi

yang diberikan kepadanya

Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU

tersusun atas beberapa komponen

By HendraNet

Page 77 / 355

(78)

Komponen Utama CPU

Arithmetic and Logic Unit

(ALU)

Control Unit

Registers

CPU Interconnections

By HendraNet

(79)

Arithmetic and Logic Unit (ALU)

Bertugas membentuk fungsi – fungsi

pengolahan data komputer.

ALU sering disebut

mesin bahasa

(

machine

language

) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya

ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit

arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

By HendraNet

Page 79 / 355

(80)

Control Unit

Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara

keselurahan mengontrol komputer sehingga

terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya.

Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol

adalah mengambil instruksi – instruksi dari

memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

By HendraNet

Page 80 / 355

(81)

Registers

Media penyimpan internal CPU yang digunakan

saat proses pengolahan data.

Memori ini bersifat sementara, biasanya

digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

By HendraNet

Page 81 / 355

(82)

CPU Interconnections

Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan

komponen internal dan bus – bus eksternal CPU

Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol

dan register – register.

Komponen eksternal CPU :sistem lainnya,

seperti memori utama, piranti masukan/keluaran

By HendraNet

Page 82 / 355

(83)

Komponen internal CPU

By HendraNet

Page 83 / 355

(84)

Struktur detail internal CPU

By HendraNet

Page 84 / 355

(85)

Fungsi

Fungsi CPU

CPU

Menjalankan program – program yang disimpan

dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.

Pandangan paling sederhana proses eksekusi

program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu :

operasi pembacaan instruksi (

fetch

) dan operasi

pelaksanaan instruksi (

execute

)

By HendraNet

Page 85 / 355

(86)

Siklus instruksi

Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi

By HendraNet

Page 86 / 355

(87)

Siklus

Siklus Fetch

Fetch

Fetch ---- Eksekusi

Eksekusi

Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan

membaca instruksi dari memori

Terdapat register dalam CPU yang berfungsi

mengawasi dan menghitung instruksi

selanjutnya, yang disebut

Program Counter

(PC)

PC akan menambah satu hitungannya setiap kali

CPU membaca instruksi

By HendraNet

Page 87 / 355

(88)

Siklus

Siklus Fetch

Fetch

Fetch ---- Eksekusi

Eksekusi

Instruksi – instruksi yang dibaca akan dibuat

dalam register instruksi (IR).

Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode –

kode binner yang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan

By HendraNet

Page 88 / 355

(89)

Aksi CPU

CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke

memori dan sebaliknya.

CPU –I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O

dan sebaliknya.

Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi

aritmatika dan logika terhadap data.

Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan

fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi.

By HendraNet

Page 89 / 355

(90)

Siklus Eksekusi

Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.

Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.

Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.

Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.

Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.

Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.

Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori

By HendraNet

Page 90 / 355

(91)

Diagram siklus instruksi

By HendraNet

Page 91 / 355

(92)

Kesimpulan

1. Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum, Transistor, IC dan VLSI.

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

3. Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara

teknologi menggunakan rancangan CISC (complex

instruction set computers) dalam arsitekturnya.

4. PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set computers).

By HendraNet

Page 92 / 355

(93)

Pertemuan ke - 6

Struktur CPU

By HendraNet

Page 93 / 355

(94)

Tujuan

Menjelaskan tentang komponen utama CPU dan

Fungsi CPU

Membahas struktur dan fungsi internal prosesor,

organisasi ALU, control unit dan register

Menjelaskan fungsi prosesor dalam menjalankan

instruksi-instruksi mesin

By HendraNet

Page 94 / 355

(95)

CPU

Central Processing Unit

Merupakan komponen terpenting dari sistem

komputer

komponen pengolah data berdasarkan instruksi

yang diberikan kepadanya

Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU

tersusun atas beberapa komponen

By HendraNet

Page 95 / 355

(96)

Komponen Utama CPU

Arithmetic and Logic Unit

(ALU)

Control Unit

Registers

CPU Interconnections

By HendraNet

(97)

Fungsi

Fungsi Interupsi

Interupsi

Mekanisme penghentian atau pengalihan

pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi.

Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki

mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.

By HendraNet

Page 97 / 355

(98)

Tujuan Interupsi

Secara umum untuk menejemen

pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul – modul I/O maupun memori.

Setiap komponen komputer dapat menjalankan

tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak pada CPU disamping itu kecepatan eksekusi masing – masing modul berbeda.

Dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul

By HendraNet

Page 98 / 355

(99)

Kelas sinyal interupsi

Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa

kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya: arimatika overflow, pembagian nol, oparasi ilegal.

Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam

prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi

menjalankan fungsi tertentu secara reguler.

I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O

sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.

Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh

kegagalan daya atau kesalahan paritas memori.

By HendraNet

Page 99 / 355

(100)

Proses Interupsi

Dengan adanya mekanisme interupsi, prosesor

dapat digunakan untuk mengeksekusi instruksi – instruksi lain.

Saat suatu modul telah selesai menjalankan

tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor

By HendraNet

Page 100 / 355

(101)

Proses Interupsi

Kemudian prosesor akan menghentikan

eksekusi yang dijalankannya untuk menghandel routine interupsi.

Setelah program interupsi selesai maka prosesor

akan melanjutkan eksekusi programnya kembali.

Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua

kemungkinan tindakan, yaitu interupsi

diterima/ditangguhkan dan interupsi ditolak

By HendraNet

Page 101 / 355

(102)

Interupsi Ditangguhkan

Apa yang dilakukan Prosessor ?

Prosesor menangguhkan eksekusi program yang

dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan ini adalah menyimpan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan data lain yang relevan.

Prosesor menyetel program counter (PC) ke alamat

awal routine interrupt handler.

By HendraNet

Page 102 / 355

(103)

Siklus eksekusi oleh prosesor

dengan adanya fungsi interupsi

By HendraNet

Page 103 / 355

(104)

Sistem operasi kompleks

Interupsi ganda (

multiple interrupt

).

Misalnya suatu komputer akan menerima permintaan interupsi saat proses pencetakan dengan printer

selesai, disamping itu dimungkinkan dari saluran komunikasi akan mengirimkan permintaan interupsi setiap kali data tiba.

Dapat diambil dua buah pendekatan untuk

menangani interupsi ganda ini

By HendraNet

Page 104 / 355

(105)

Pendekatan Interupsi ganda

Ada 2 Pendekatan :

Pendekatan ini disebut pengolahan interupsi berurutan / sekuensial

Menolak atau tidak mengizinkan interupsi lain saat suatu interupsi ditangani prosesor.

Setelah prosesor selesai menangani suatu interupsi maka

interupsi lain baru di tangani.

Pengolahan interupsi bersarang yaitu mendefinisikan prioritas bagi interupsi

Interrupt handler mengizinkan interupsi berprioritas lebih tinggi ditangani terlebih dahulu

By HendraNet

Page 105 / 355

(106)

Multiple Interrupts - Sequential

By HendraNet

Page 106 / 355

(107)

Multiple Interrupts - Nested

By HendraNet

Page 107 / 355

(108)

Contoh Kasus

Suatu sistem memiliki tiga perangkat I/O:

printer, disk, dan saluran komunikasi, masing – masing prioritasnya 2, 4 dan 5. Bagaimana

proses interupsinya ?

By HendraNet

Page 108 / 355

(109)

Contoh Kasus

Pada awal sistem melakukan pencetakan dengan printer, saat itu

terdapat pengiriman data pada saluran komunikasi sehingga modul komunikasi meminta interupsi.

Proses selanjutnya adalah pengalihan eksekusi interupsi mudul komunikasi, sedangkan interupsi printer ditangguhkan.

Saat pengeksekusian modul komunikasi terjadi interupsi disk, namun karena prioritasnya lebih rendah maka interupsi disk ditangguhkan.

Setelah interupsi modul komunikasi selesai akan dilanjutkan interupsi yang memiliki prioritas lebih tinggi, yaitu disk.

Bila interupsi disk selesai dilanjutkan eksekusi interupsi printer. Selanjutnya dilanjutkan eksekusi program utama

By HendraNet

Page 109 / 355

(110)

Kesimpulan

1. Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum, Transistor, IC dan VLSI.

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

3. Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara

teknologi menggunakan rancangan CISC (complex

instruction set computers) dalam arsitekturnya.

4. PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set computers).

By HendraNet

Page 110 / 355

(111)

Soal-soal

1. Jelaskan struktur detail dari komputer IAS?

2. Jelaskan metode untuk mengatasi perbedaan

perkembangan antara Processor dengan komponen komputer lainnya?

3. Jelaskan perbedaan utama teknologi CISC dan RIS?

By HendraNet

Page 111 / 355

(112)

Pertemuan ke – 7

Memori

By HendraNet

Page 112 / 355

(113)

Tujuan

1. Menjelaskan tentang memori utama komputer

2. Menjelaskan tipe dari memori, waktu dan

pengontrolan

3. Menjelaskan pembetulan kesalahan

4. Menjelaskan cache memori termasuk

didalamnya adalah fungsi pemetaan

By HendraNet

Page 113 / 355

(114)

Memori ?

Memori adalah bagian dari komputer tempat

program – program dan data – data disimpan.

Istilah

store

atau

storage

untuk memori,

meskipun kata

storage

sering digunakan untuk

menunjuk ke penyimpanan disket.

Tempat informasi, dibaca dan ditulis

Aneka ragam jenis, teknologi, organisasi, unjuk

kerja dan harganya

By HendraNet

Page 114 / 355

(115)

Memori Internal dan External

Memori internal adalah memori yang dapat

diakses langsung oleh prosesor

register yang terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama berada di luar prosesor.

Memori eksternal adalah memori yang diakses

prosesor melalui piranti I/O

disket dan hardisk.

By HendraNet

Page 115 / 355

(116)

Operasi Sel Memori

Elemen dasar memori

Sel memori memiliki sifat – sifat tertentu

By HendraNet

Page 116 / 355

(117)

Sifat Sel Memori

Sel memori memiliki dua keadaan stabil (atau

semi-stabil), yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0.

Sel memori mempunyai kemampuan untuk

ditulisi (sedikitnya satu kali).

Sel memori mempunyai kemampuan untuk

dibaca.

By HendraNet

Page 117 / 355

(118)

Terminal fungsi sel memori

By HendraNet

Page 118 / 355

(119)

Karakteristik

Karakteristik Sistem

Sistem

Sistem Memori

Memori

By HendraNet

Page 119 / 355

(120)

Lokasi Memori

Register

berada di dalam chip prosesor

Diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya.

Register digunakan sebagai memori sementara

dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor

By HendraNet

Page 120 / 355

(121)

Lokasi Memori

Memori internal

Berada diluar chip prosesor

Mengaksesannya langsung oleh prosesor.

Dibedakan menjadi memori utama dan cache memori

By HendraNet

Page 121 / 355

(122)

Lokasi Memori

Memori eksternal

Diakses oleh prosesor melalui piranti I/O

Dapat berupa disk maupun pita.

By HendraNet

Page 122 / 355

(123)

Kapasitas Memori

Kapasitas memori internal maupun eksternal

biasanya dinyatakan dalam mentuk

byte

(1 byte = 8 bit) atau word.

Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit.

Memori eksternal biasanya lebih besar

kapasitasnya daripada memori internal, hal ini disebabkan karena teknologi dan sifat

penggunaannya yang berbeda

By HendraNet

Page 123 / 355

(124)

Satuan Transfer

Memori internal

Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori.

Jumlah saluran ini sering kali sama dengan panjang word, tapi dimungkinkan juga tidak sama

By HendraNet

Page 124 / 355

(125)

Konsep Satuan Transfer

Word, merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran

word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.

Addressable units, pada sejumlah sistem, adressable units

adalah word. Namun terdapat sistem dengan pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua kasus hubungan antara panjang A suatu alamat dan jumlah N adressable unit adalah 2A =N.

Unit of tranfer, adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan

ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.

By HendraNet

Page 125 / 355

(126)

Metode Akses(1)

Sequential access

Memori diorganisasi menjadi unit – unit data yang disebut

record.

Akses harus dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik.

Informasi pengalamatan yang disimpan dipakai untuk

memisahkan record – record dan untuk membantu proses pencarian.

Terdapat shared read/write mechanism untuk

penulisan/pembacaan memorinya.

Pita magnetik merupakan memori yang menggunakan metode

sequential access.

By HendraNet

Page 126 / 355

(127)

Metode Akses(2)

Direct access

Sama sequential access terdapat shared read/write

mechanism.

Setiap blok dan record memiliki alamat unik berdasarkan lokasi fisiknya.

Akses dilakukan langsung pada alamat memori.

Disk adalah memori direct access

By HendraNet

Page 127 / 355

(128)

Metode Akses(3)

Random access

Setiap lokasi memori dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.

Contohnya adalah memori utama

By HendraNet

Page 128 / 355

(129)

Metode Akses(4)

Associative access

Jenis random akses yang memungkinkan

pembandingan lokasi bit yang diinginkan untuk pencocokan.

Data dicari berdasarkan isinya bukan alamatnya dalam memori.

Contoh memori ini adalah cache memori

By HendraNet

Page 129 / 355

(130)

Parameter utama unjuk kerja(1)

Access time

Bagi random access memory, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis.

Memori non-random akses merupakan waktu yang dibutuhkan dalam melakukan mekanisme baca atau tulis pada lokasi tertentu

By HendraNet

Page 130 / 355

(131)

Parameter utama unjuk kerja(2)

Memory cycle time

Konsep ini digunakan pada random access memory

Terdiri dari access time ditambah dengan waktu yang diperlukan transient agar hilang pada saluran sinyal

By HendraNet

Page 131 / 355

(132)

Parameter utama unjuk kerja(3)

Transfer rate

Kecepatan data transfer ke unit memori atau dari unit memori. 1.Random access memory sama dengan 1/(cycle time).

2. Non-random access memory dengan perumusan :

T_N = T_A + (N/R)

TN = waktu rata – rata untuk membaca atau menulis N bit TA = waktu akses rata – rata

N = jumlah bit

R = kecepatan transfer dalam bit per detik (bps)

By HendraNet

Page 132 / 355

(133)

Fisik

Media penyimpanan volatile dan non-volatile

Volatile memory, informasi akan hilang apabila daya listriknya dimatikan

Non-volatile memory tidak hilang walau daya listriknya hilang.

Memori permukaan magnetik adalah contoh no-nvolatile

memory, sedangkan semikonduktor ada yang volatile dan non-volatile.

Media erasable dan nonerasable.

Ada jenis memori semikonduktor yang tidak bisa dihapus kecuali dengan menghancurkan unit storage-nya, memori ini dikenal

dengan ROM (Read Only Memory).

By HendraNet

Page 133 / 355

(134)

Keandalan Memori

Berapa banyak ? Berapa cepat? Berapa mahal?

By HendraNet

(135)

Keandalan Memori

Berapa banyak ?

Sesuatu yang sulit dijawab, karena berapapun kapasitas memori

tentu aplikasi akan menggunakannya.

Berapa cepat ?

Memori harus mempu mengikuti kecepatan CPU sehingga

terjadi sinkronisasi kerja antar CPU dan memori tanpa adanya waktu tunggu karena komponen lain belum selesai prosesnya.

Berapa mahal ?

Relatif. Bagi produsen selalu mencari harga produksi paling murah tanpa mengorbankan kualitasnya untuk memiliki daya saing di pasaran

By HendraNet

Page 135 / 355

(136)

Hubungan harga, kapasitas

dan waktu akses

Semakin kecil waktu akses, semakin besar

harga per bitnya

Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga

per bitnya

Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu

aksesnya

By HendraNet

Page 136 / 355

(137)

Problem ?

Kapasitas memori yang besar karena harga per

bit yang murah namun hal itu dibatasi oleh

teknologi dalam memperoleh waktu akses yang cepat

By HendraNet

Page 137 / 355

(138)

Hirarki Memori

Menurunnya hirarki mengakibatkan :

Penurunan harga/bit

Peningkatan kapasitas

Peningkatan waktu akses

Penurunan frekuensi akses memori oleh CPU

Kunci keberhasilan hirarki ini pada penurunan frekuensi aksesnya Semakin lambat memori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit

Secara keseluruhan sistem komputer akan tetap cepat namun kebutuhan kapasitas memori besar terpenuhi

By HendraNet

Page 138 / 355

(139)

Hirarki Memori

By HendraNet

Page 139 / 355

(140)

Tabel spesifikasi memori

By HendraNet

Page 140 / 355

(141)

Satuan

Satuan Memori

Memori

Satuan pokok memori adalah digit biner, yang

disebut

bit

.

Bit dapat berisi sebuah angka 0 atau 1.

Memori juga dinyatakan dalam byte

1 byte = 8 bit

Kumpulan byte dinyatakan dalam word.

Panjang word yang umum adalah 8, 16, dan 32 bit.

By HendraNet

Page 141 / 355

(142)

Tabel Tingkatan Satuan Memori

By HendraNet

Page 142 / 355

(143)

Memori Utama

Pada komputer lama, bentuk umum random

access memory untuk memori utama adalah

sebuah piringan ferromagnetik berlubang yang

dikenal sebagai

core

, istilah yang tetap

dipertahankan hingga saat ini.

By HendraNet

Page 143 / 355

(144)

Jenis

Jenis Memori

Memori

Memori Random

Random

Random Akses

Akses

Random akses, yaitu data secara langsung diakses melalui logik pengalamatan wired-in

Dimungkinkannya pembacaan dan penulisan data ke memori

secara cepat dan mudah

Volatile RAM menyimpan data sementara

RAM dinamik disusun oleh sel – sel yang menyimpan data sebagai muatan listrik pada kapasitor

⌧Kapasitor memiliki kecenderungan alami untuk mengosongkan muatan, maka RAM dinamik memerlukan pengisian muatan listrik secara periodik untuk memelihara penyimpanan data

⌧Biasanya untuk operasi data besar

RAM statik, nilai biner disimpan dengan menggunakan konfigurasi gate logika flipflop tradisional

⌧Menyimpan data selama ada daya listriknya

⌧Lebih cepat dibanding RAM dinamik

By HendraNet

Page 144 / 355

(145)

ROM

Read Only Memory

Sangat berbeda dengan RAM

Data Permanen, tidak bisa diubah

Keuntungannya untuk data yang permanen

Kerugiaannya apabila ada kesalahan data atau

adanya perubahan data sehingga perlu penyisipan – penyisipan

By HendraNet

Page 145 / 355

(146)

PROM

Programmable ROM

non-volatile

Tiga macam jenis

EPROM EEPROM flash memory

By HendraNet

(147)

EEPROM

electrically erasable programmable read only

memory

memori yang dapat ditulisi kapan saja tanpa

menghapus isi sebelumnya.

EEPROM menggabungkan kelebihan

non-volatile

dengan fleksibilitas dapat di-update

By HendraNet

Page 147 / 355

(148)

Kesimpulan

Satuan pokok memori adalah digit biner, yang

disebut

bit

. Suatu bit dapat berisi sebuah

angka 0 atau 1. Ini adalah satuan yang paling sederhana. Memori juga dinyatakan dalam

byte (1 byte = 8 bit). Kumpulan byte

dinyatakan dalam

word

. Panjang word yang

umum adalah 8, 16, dan 32 bit

Tipe – tipe memori semikonduktor: RAM, ROM,

PROM, EPROM, Flas Memory, EEPROM.

By HendraNet

Page 148 / 355

(149)

Pertemuan ke – 9

Memori

By HendraNet

Page 149 / 355

(150)

Tujuan

1. Menjelaskan tentang memori utama komputer

2. Menjelaskan tipe dari memori, waktu dan

pengontrolan

3. Menjelaskan pembetulan kesalahan

4. Menjelaskan cache memori termasuk

didalamnya adalah fungsi pemetaan

By HendraNet

Page 150 / 355

(151)

Pengemasan

Pengemasan ((((Packging

Packging

Packging))))

By HendraNet

Page 151 / 355

(152)

Pengemasan

Pengemasan ((((Packging

Packging

Packging))))

Gambar (a)

EPROM yang merupakan keping 8 Mbit yang diorganisasi sebagai

1Mx8.

Organisasi dianggap sebagai kemasan satu word per keping.

Kemasan terdiri dari 32 pin, yang merupakan salah satu ukuran

kemasan keping standar Gambar (b)

Keping 16 Mbit yang diorganisasikan sebagai 4M x 4.

Terdapat sejumlah perbedaan dengan keping ROM, karena ada

operasi tulis maka pin – pin data merupakan input/output yang dikendalikan oleh WE (write enable) dan OE (output enable).

By HendraNet

Page 152 / 355