Overview Organisasi dan Arsitektur Komputer
Based Reference : William Stallings 8th Edition `Computer Organization and Architecture Designing for Performance 2010`
Chapter 1 : Introduction
Arsitektur adalah beberapa hal yang dapat diamati oleh programmer dan atau user meliputi set instruksi, representasi bit data. Mekanisme I / O dan teknik pengalamatan. Contoh : ada tidaknya fungsi multiplier. Organisasi adalah bagaimana proses sebuah tugas dan atau programmer dapat dikerjakan oleh hardware komputer tersebut. Contoh : bagaimana hardware mengerjakan perintah perkalian, apakah dengan cara mengalikan langsung (multiplier) atau dengan cara menambah berulang-ulang (adder).
Perkembangan teknologi komputer dari masa ke masa berbeda-beda untuk tiap-tiap produsen. Akan tetapi setiap family (komputer dan atau prosessor yang berasal dari satu produsen) pada umumnya memiliki arsitektur yang sama satu sama lain. Pada umumnya setiap keluaran baru dari komputer tidak meninggalkan kemampuan dasar hardware agar hardware tersebut dapat tetap digunakan atau compatible dengan software-software yang telah dibuat sebelumnya. Struktur pada komputer adalah bagaimana setiap komponen-komponen dirancang untuk dapat digunakan bersama untuk menjalankan permintaan user. Sedangkan fungsinya adalah bagaimana cara kerja masing-masing komponen sebagai bagian dari stuktur yang ada.
Dalam arti luas, komputer memiliki fungsi utama antara lain :
1. Data Processing
Fungsi utama yang pertama adalah sebagai tempat pengolahan data, misalnya pada saat mengelola database, melakukan sebuah perhitungan ataupun pada saat kita membuat sebuah file.
2. Data Storage
Dalam keseharian kita sepertinya hampir semua orang pernah menyimpan data di komputer. Data yang disimpan juga bermacam-macam seperti lagu, dokumen, gambar bahkan film.
3. Data Movement
Pernahkah anda meng-copy atau menyalin data dari flashdisk ?. Perpindahan data dari dan ke flashdisk pada umumnya menggunakan media komputer sebagai perantaranya.
4. Control
Selain dari ketiga fungsi utama diatas, komputer juga memiliki fungsi untuk mengontrol kerja semua I/O atau peripheral yang terhubung.
Data Movement
Data processing from storage to I/O
Data processing from to storage
Sedangkan sebagai bagian dari struktur, processor juga memiliki 4 fungsi utama seperti pada komputer yaitu Data Processing yaitu mengolah atau mengelola komponen dan modul yang ada (komponen atau modul yang mana yang akan digunakan untuk menjalanakan permintaan user), Data Storage yaitu bagaimana cache memory menyimpan data sementara pada saat user sedang melalukan sebuah proses manipulasi data, Data Movement yaitu memindahkan data-data yang dibutuhkan untuk manjalankan permintaan dari user, Control yaitu melakukan proses untuk mengontrol kinerja semua komponen yang ada sehingga komputer dapat digunakan dengan maksimal oleh user.
Struktur Internal Komputer :
Komponen penyusun komputer ada tiga yaitu :
1. Memory
Memory adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan program pada komputer. Pada umumnya terdapat tiga jenis memory yang ada yaitu internal memory (memory yang terpasang langsung pada motherboard), external memory (hardisk) dan cache memory (memory yang ada atau melekat pada processor yang disebut juga register).
2. Central Processing Unit (CPU)
Processor sering disebut sebagai otak dan pusat pengendali computer yang didukung oleh komponen lainnya. Processor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Karena keseluruhan tugas dari processor inilah maka pada umumnya sering disebut sebagai Central Processing Unit (CPU) atau komponen yang mengurus atau mengontrol semua kinerja dan tugas dari komponen-komponen yang ada.
3. Input Output
Input Output yang dimaksud ini adalah modul-modul yang terdapat pada CPU yang berfungsi sebagai modul penghubung dan atau pengenal terhadap segala device atau peripheral yang terhubung dengan CPU tersebut.
Interkoneksi adalah hubungan antara ketiga komponen komputer tersebut dalam menjalankan tugas masing-masing yang saling berkaitan.
Struktur Internal Central Processing Unit :
Sedangkan komponen penyusun Central Processing Unit adalah :
1. Register
Tempat menyimpan data sementara dalam CPU selama dalam proses eksekusi. Apabila terjadi eksekusi dalam register dikirim ke ALU untuk diproses dan hasil eksekusi nantinya diletakkan ke register kembali. Didalam CPU terdapat sekumpulan register yang tingkatan memorinya berada diatas hirarki memori utama dan cache.
2. Arithmatic Logic Unit (ALU)
Merupakan bagian CPU yang berfungsi membentuk operasi-operasi aritmatika dan logika terhadap data, ALU ini melakukan semua proses komputasi dan pengolahan data berdasarkan pada instruksi yang diberikan padanya.
3. Control Unit
Ini berfungsi untuk mengontrol perpindahan data dan instruksi ke CPU atau dari mengontrol operasi ALU dan mengeluarkan sinyal control external bagi pertukaran data memori dan modul I/O, selain itu control unit juga menunjukkan memory internal minimum yang terdiri dari beberapa lokasi penyimpan yang disebut register.
Input pada unit control berupa clock, register instruksi, flag, control signal to control bus dan outputnya berupa sinyal control dalam CPU, sinyal control bagi bus control. Teknik implementasi unit control dapat dibagi menjadi dua yaitu : Implementasi Hardwired dan Implementasi Microprogrammed.
Pada implementasi hardwired, Intinya unit control merupakan rangkaian kombinatorial sedangkan pada Implementasi microprogrammed pada intinya unit control memerlukan sebuah memory untuk menyimpan program kontrolnya.
