Perangkat Keras
Komputer
Konsep Sistem Informasi (TKE132206)
Jurusan Teknik Elektro, Unsoed
Arsitektur Von Neumann (1)
●
1944: pengembangan EDVAC. Penyimpanan program di memori.
●
1945: John von Neumann menulis konsep program yang disimpan
di memori dalam laporan “First Draft of a Report on EDVAC”.
●
“Mesin Von Neumann”/Arsitektur Von Neumann/Model Von
Neumann/Arsitektur Princeton.
–
Memori untuk menyimpan instruksi dan data.
–
Unit pemroses untuk melakukan operasi aritmatika dan logika.
–
Unit kontrol untuk menerjemahkan instruksi.
●
Desain arsitektur komputer digital elektronik.
Arsitektur Von Neumann (2)
M E M O R Y
C O N T R O L U N I T
M A R
M D R
I R
P R O C E S S I N G U N I T
A L U
T E M P
P C
O U T P U T
M o n i t o r
P r i n t e r
L E D
D i s k
I N P U T
K e y b o a r d
M o u s e
S c a n n e r
D i s k
Patt (2002)Elemen Sistem Komputer
Prosesor
●
Mengendalikan operasi komputer dan menjalankan fungsi
pemrosesan data.
●
Disebut sebagai Central Processing Unit (CPU), pada sistem
komputer dengan prosesor tunggal/uniprosesor.
●
Register alamat memori (MAR): menentukan alamat memori untuk
pembacaan dan penulisan selanjutnya.
●
Register bufer memori (MBR): berisi data yang akan dibaca atau
dituliskan dari/ke memori.
●
Register alamat I/O (I/O AR): menentukan perangkat I/O.
●
Register bufer I/O (I/O BR): digunakan untuk pertukaran data
antara modul I/O dan prosesor.
ISA dan Microarchitecture
●
Instruction Set Architecture (ISA): set kode untuk operasi CPU.
●
Bahasa mesin/rakitan/assembly.
●
Set instruksi, register prosesor, ukuran word, mode
pengalamatan memori, format alamat dan data.
●
Microarchitecture: berada di bawah ISA yang berisi data path,
elemen pemrosesan data, dan elemen penyimpanan data.
Implementasi yang berkaitan dengan bagaimana ISA dapat
dilakukan pada sebuah arsitektur CPU.
●
Baca ringkasannya di Wikipedia/Computer_architecture dan
lihat bagian referensi serta pranala eksternalnya.
Memori Utama
●
Berfungsi untuk menyimpan data dan program.
●
Secara umum bersifat volatil/volatile/“sementara”. Informasi yang
ada di dalam memori akan hilang ketika komputer dimatikan.
●
Berbeda dengan memori diska yang akan tetap menyimpan
informasi walaupun komputer dimatikan.
●
Disebut dengan memori nyata/memori utama (real memory atau
primary memory).
●
Modul memori terdiri dari banyak lokasi yang didefinisikan dengan
alamat berupa urutan angka.
●
Setiap lokasi berisi pola bit tertentu yang dapat diinterpretasikan
sebagai instruksi atau data.
Modul I/O
●
Masukan dan keluaran. Input/Output (I/O).
●
Untuk memindahkan data antara komputer
(prosesor/memori) dan lingkungan eksternalnya.
●
Lingkungan eksternal terdiri dari bermacam perangkat
termasuk perangkat memori sekunder seperti diska atau
harddrive, perangkat komunikasi, dan terminal.
●
Memiliki
bufer internal untuk menyimpan data sementara.
Bus Sistem
●
Menyediakan jalur komunikasi antar komponen di dalam
sebuah sistem komputer.
ne nb au m ( 20 09 )Bus Sistem
●
Menyediakan jalur komunikasi antar komponen di dalam
sebuah sistem komputer.
ne nb au m ( 20 09 )Aku sudah
jarang dipakai :(
Bus Sistem
●
Menyediakan jalur komunikasi antar komponen di dalam
sebuah sistem komputer.
ne nb au m ( 20 09 )Aku sudah
jarang dipakai :(
Pindah ke USB ah..
Aku juga!
Aku juga!
Mari sini..
Stallings (2011)
Mikroprosesor
●Revolusi perangkat keras, sehingga muncul komputasi destop dan
bergerak.
●Prosesor dalam cip tunggal.
●Prosesor yang semakin cepat untuk komputasi bertujuan umum
(general purpose).
●Sekarang muncul multiprosesor dan multiinti. Bedanya?
●Setiap cip/soket berisi lebih dari satu prosesor (inti/core).
●Ukuran memori cache yang besar (bertingkat, L1/L2/L3).
●Setiap inti memiliki prosesor logikal yang berbagi unit eksekusi.
Umumnya terdapat 2 (hardware) thread untuk masingmasing inti.
Cek spesifikasi prosesor.
Graphical Processing Unit (GPU)
●
Menyediakan komputasi yang efisien pada sederetan (array) data
dengan menggunakan teknik SingleInstruction Multiple Data
(SIMD).
●
Saat ini GPU sudah memiliki banyak inti untuk melakukan
teknik tersebut.
●
Digunakan pula pada “superkomputer” dan komputasi paralel.
●
Sebagian CPU memiliki kemampuan SIMD.
●
Umumnya digunakan untuk melakukan pengolahan dan
rendering grafis. Multimedia.
●
Digunakan pula untuk pemrosesan numerik, simulasi fisik pada
gim/permainan, atau tabel/spreadsheet yang besar.
Digital Signal Processor (DSP)
●
Menangani sinyal streaming seperti audio dan video.
●
Umumnya ditanamkan pada perangkat (embedded).
●
Contoh pada modem dan perangkat portabel.
●
Pada perangkatperangkat khusus dapat memberikan:
–
dukungan enkoding/dekoding suara dan video
(codec);
–
dukungan enkripsi dan keamanan.
System on a Chip (SoC)
●
Kebutuhan untuk perangkat bergerak/portabel.
●
CPU dan cache terintegrasi ke dalam sebuah cip,
bersama dengan GPU, DSP, memori utama, serta
perangkat I/O seperti radio dan codec.
●
Umumnya paling tidak terdapat CPU dan GPU yang
terintegrasi ke dalam satu cip.
●
SoC pada Raspberry Pi 2: CPU, GPU, DSP, I/O.
ht tp :// vi nt ag ec om pu tin g. co m /in de x. ph p/ ar ch iv es /1 11
PC
PC
Motherboard (2)
Mike Babcock, CC By, https://flic.kr/p/6ucwg5Motherboard (3)
M ox fy re , C C B y S A , h ttp s: //c om m on s. w ik im ed ia .o rg /w ik i/F ile :M ot he rb oa rd _d ia gr am .s vgServer Web: Dell PowerEdge 850
Google: Ultra II/Dual 200 MHz/256 MB
Google: 10 Buah Diska 9GB SCSI
tp :// ge ek te ch ni qu e. or g/ m ed ia /g oo gl e/ go og le ha rd w ar e. ht m lGoogle (~1996)
ve ts on , C C B y, h ttp s: //f lic .k r/p /e W nw Z
Google (2009)
Google (2009)
Facebook (2011)
ht tp :// da ta ce nt er kn ow le dg e. co m /th e fa ce bo ok d at a ce nt er fa q pa ge 2 /Facebook (2013)
p://a rste chnic a.co m/in form ation tech nolog y/201 3/02 /who nee dsh pan dde llfac eboo know des ignsa llits own serv ers/st ec hn ic a. co m /in fo rm at io n te ch no lo gy /2 01 3/ 06 /fa ce bo ok o pe ns d at a ce nt er fi lle d en tir el y w ith s er ve rs it d es ig ne d/
Raspberry Pi 2
SingleBoard Computer (SBC)
●
Cubieboard.
●
BeagleBone Black.
●
Banana Pi.
●
Intel Galileo.
●
...
Novena
ht tp s: //c ro w ds up pl y. co m /k os ag i/n ov en a op en la pt opNovena
https://crowds
upply.com/ko
sagi/novenao
http://make
zine.com/magazin
e/make38c
amerasand
av/building
anopenso
