Konsep Arsitektur, Organisasi Komputer

 

Konsep Arsitektur, Organisasi Komputer

Didalam memandang suatu sistem komputer maka ada 2 hal yang harus diperhatikan :

Arsitektur Komputer 
Arsitektur komputer berkaitan dengan atribut-atribut sebuah sistem yang tampak bagi seorang pemrogram. Atau arsitektur komputer berkaitan dengan atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program
Contoh sebuah sistem arsitektur :

• Jumlah bit
Bit adalah kependekan dari “Binary Digit“, yang berarti digit biner. Binary digit adalah unit satuan terkecil dalam komputasi digital.

Komputer tidak menggunakan angka desimal untuk menyimpan data. Semua data komputer disimpan dalam angka-angka biner. Hanya 2 nilai berbeda yang bisa dinyatakan satu bit, entah nilai 0 atau nilai 1. Dalam telekomunikasi digital juga demikian, semua level tegangan diubah menjadi bentuk data biner.

Istilah “binary digit” atau “bit” diperkenalkan oleh John Tukey di tahun 1947, saat itu ia bekerja sebagai seorang ilmuwan di Bell Laboratories.

• Mekanisme I/O
Sistem I/O adalah suatu mekanisme pengiriman data secara bertahap dan terus menerus melalui suatu aliran data yang diproses dari perangkat input ke perangkat output. Sistem I/O merupakan suatu sarana komunikasi antara pengguna dengan unit pemerosesan data (Komputer)

• Teknik teknik addressing dari memory
Teknik Pengalamatan adalah suatu cara yang digunakan untuk menunjuk dan mengalamati suatu lokasi memori. Teknik pengalamatan diterapkan di set instruksi, di mana setiap instruksi pada umumnya terdiri dari opcode (Operation Code) dan alamat memori. Ada beberapa macam teknik pengalamatan, yaitu :

1. Teknik Pengalamatan Segera (Immediate Addressing Mode)

Teknik pengalamatan segera adalah teknik pengalamatan yang digunakan pada saat suatu konstanta diketahui pada sebuah program yang dibuat dan konstanta tersebut tidak akan diubah saat program tersebut dijalankan. Operasi pada teknik ini hanya memerlukan dua Byte instruksi, satu untuk opcode dan satu untuk data Byte. Pada teknik ini, tidak ada referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand. Selain itu, teknik ini dapat menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan berlangsung cepat.

2. Teknik Pengalamatan Langsung (Direct Addressing Mode)

Teknik pengalamatan langsung adalah teknik pengalamatan yang digunakan untuk mentransfer data antara memori dan register. Pengalamatan ini hanya mereferensi atau mengalamati memori secara tunggal dan tidak diperlukan perhitungan khusus. Serta operand sudah ada dalam instruksi tersebut.

 

3. Teknik Pengalamatan Tak Langsung (Indirect Addressig Mode)

Teknik pengalamatan tak langsung adalah teknik pengalamatan yang memberikan fleksibilatas dalam mengalamati memori. Pada teknik ini pengalamatan dapat dilakukan di memori yang memiliki ukuran besar. Namun, teknik ini mengakibatkan pengalamatan memori menjadi lambat yang diakibatkan oleh besarnya memori.

4. Teknik Pengalamatan Register Langsung (Register Direct Addressing Mode)

Teknik pengalamatan register langsung adalah teknik pengalamatan yang digunakan untuk mentransfer data di register. Teknik pengalamatan ini tidak memerlukan pengalamatan ke memori utama, namun hanya mengalamati register secara tungggal. Serta tidak diperlukan perhitungan khusus. Transfer data pada teknik ini jauh lebih cepat daripada teknik pengalamatan sebelumnya, karena pengalamatan dilakukan hanya di register saja. Namun, pada teknik ini ruang penyimpanan alamat menjadi terbatas.

5. Teknik Pengalamatan Register Tak Langsung (Register Inderect Addressing)

Teknik pengalamatan register tak langsung adalah teknik pengalamatan yang digunakan untuk mentransfer data di register dengan memberikan fleksibilatas untuk mengalamati register. Namun, teknik ini mengakibatkan pengalamatan menjadi lebih kompleks.

6. Teknik Pengalamatan Pemindahan (Displacement Addressing Mode)

Teknik pengalamatan pemindahan adalah teknik pengalamatan yang menggabungkan teknik pengalamatan langsung dan teknik pengalamatan register tak langsung. Teknik ini ditunjukan untuk meningkatkan fleksibilitas. Namun, teknik ini mengakibatakn pengalamatan menjadi lebih kompleks.

7. Teknik Pengalamatan Stack (Stack Addressing Mode)

Teknik pengalamatan stack adalah teknik pengalamatan yang menggunakan stack atau array lokasi. Teknik pengalamatan ini pada dasarnya adalah teknik pengalamatan register tak langsung. Perbedaanya adalah pengalamatan dilakukan melalui stack. Pada teknik ini, ukuran instruksi menjadi lebih kecil dan pemakainnya menjadi terbatas.

Organisasi komputer
Organisasi komputer adalah unit-unit operasional beserta interkoneksi antar komponen penyusun komputer yang menyatakan spesifikasi arsitektur tertentu (Jarti & Hutabri, 2022, hlm. 1). Atribut organisasi meliputi detail hardware yang transparan terhadap programmer,

Contoh dari organisasi :

• Hardware pendukung

Di bawah ini adalah beberapa contoh hardware pada komputer, antara lain:

Contoh Hardware Input Device

  • Keyboard, perangkat ini berfungsi untuk membantu pengguna memasukkan simbol, angka ke dalam komputer. Bentuknya seperti papan dan terdapat berbagai tombol huruf, angka, dan simbol.
  • Mouse, perangkat yang berfungsi untuk menggerakkan kursor pada layar komputer dan memudahkan memilih menu yang ada di komputer.
  • Scanner, hardware ini berperan untuk mengubah dokumen hard copy menjadi soft copy. Perangkat keras ini sangat penting untuk mengarsipkan dokumen-dokumen yang sudah dibubuhi stempel dan tandatangan.

Contoh Hardware Process Device

  • CPU, ini adalah otak komputer yang mengontrol semua proses kerja pada komputer, mulai dari intruksi, pengolahan, hingga menghasilkan output.
  • VGA, merupakan hardware yang berfungsi untuk memproses atau mengolah data grafis dan hasil prosesnya ditampilkan pada layar monitor komputer.
  • RAM, Random Access Memory (RAM) merupakan perangkat keras pada komputer yang sangat menentukan kecepatan akses komputer.

Contoh Hardware Output Device

  • Monitor, mengacu dari pengertian hardware, maka seringkali yang terlintas pertama kali dalam benak kita adalah komponen monitor. Monitor merupakan komponen primer yang harus dimiliki setiap perusahaan untuk melakukan berbagai pekerjaan yang berhubungan dengan data dan dokumen.
  • Printer, seperti yang telah dijelaskan dalam pengertian hardware sebelumnya sebagai komponen output atau bentuk realisasi dari perintah. Printer berfungsi untuk mencetak segala macam dokumen yang dibutuhkan.
  • Proyektor LCD, proyektor LCD berfungsi untuk membantu menampilkan gambar atau video dari komputer ke layar LCD. Dengan menggunakan proyektor LCD maka berbagai presentasi dapat disampaikan dengan lebih jelas.

Contoh Hardware Storage Device

  • Harddisk, berfungsi untuk menyimpan data atau informasi pada komputer dengan kapasitas yang besar. Selain di dalam komputer, harddisk saat ini ada juga yang bentuknya portable, atau sering disebut dengan harddisk eksternal.
  • Flashdisk, berfungsi sebagai alat menyimpan data dari komputer dan memiliki konektor USB untuk menghubungkannya ke komputer atau media lainnya. Biasanya Flashdisk digunakan untuk memindahkan data dari satu komputer ke komputer lainnya.
  • Optical Disk, media penyimpanan data yang dapat ditulis/dibaca oleh cahaya laser. Media penyimpanan data Optical Disk misalnya seperti Compact Disk (CD) dan Digital Versatile Disk (DVD).

Contoh Hardware Periferal

  • Modem, ini adalah hardware yang berfungsi sebagai alat komunikasi yang dapat mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, ataupun sebaliknya. Modem dapat memungkinkan komputer terhubung ke internet

• Signal signal kontrol dari I/O atau peralatan pendukung lainnya.

Unit Input/Output (I/O) adalah anggota dari sistem mikroprosesor yang digunakan oleh mikroprosesor itu sebagai mengadakan komunikasi dengan lingkungan kehidupan luar.

Unit input adalah unit luar yang digunakan sebagai memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor ini, contohnya data yang berasal dari keyboard atau mouse. Sementara unit output biasanya digunakan sebagai menampilkan data, atau dengan kata pautan sebagai menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor, contohnya data yang akan ditampilkan pada layar monitor atau printer.

Anggota input (masukan) dan juga keluaran (output) ini juga memerlukan sinyal kontrol, sela pautan sebagai baca I/O (Input/Ouput Read [IOR]) dan sebagai tulis I/O (Input/Output Write [IOW]

• Interfacing.
Interfacing komputer. Interfacing (antar muka) adalah bagian dari disiplin ilmu komputer yg mempelajari teknik-teknik menghubungkan komputer dengan peralatan elektronika lainnya. Sistim komputer yang berpusat pada pemroses utama (baik itu Mikroprosesor maupun Mikrokontroler) memiliki kemampuan yang besar dalam memecahkan masalah tetapi tidak ada manfaatnya tanpa menghubungkan dengan peralatan lainnya. Suatu teknik khusus diperlukan untuk dapat menghubungkan dengan peralatan-peralatan tersebut

Susunan atau kumpulan dari komponen-komponen komputer yang saling terintegrasi dan memiliki tujuan melakukan sebuah operasi tertentu terbentuklah sebuah sistem komputer. 

Jadi komputer adalah merupakan suatu peralatan pemrosesan data yang cukup kompleks, bukan saja sekedar peralatan yang terdiri dari hardware dan software saja tetapi merupakan suatu bagian yang terintegrasi yang melibatkan segi arsitektural maupun organisasinya. 

Bagaimana sistem dari arsitektur dan organisasinya dapat dimengerti dengan baik maka seorang perancang komputer harus mengerti dengan jelas sifat dan hierarkhi dari sebuah sistem komputer. 

Sifat dan hierarkhi dari sebuah sistem dapat dilihat dengan jelas berdasarkan tingkat tingkat yang ada didalam sistem dimana pada setiap tingkatannya yang harus dimengerti dengan benar adalah struktur dan fungsi dari tingkatan tersebut

FUNGSI

Adalah merupakan operasi dari masing masing komponen sebagai bagian dari sistem keseluruhan



Fungsi dasar yang dapat dilihat pada sebuah sistem komputer adalah

Fungsi dasar yang dapat dilihat pada sebuah sistem komputer diatas :

·         Fungsi Operasi Pengolahan Data (Data Processing)
Komputer harus dapat memproses data. Representasi data di sini bermacam–macam, akan tetapi nantinya data harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam pengolahan data,

·         Fungsi Operasi Penyimpanan Data (Data Storage)
Komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan suatu fungsi Penyimpanan data. Walaupun hasil komputer digunakan saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data prosesnya

·         Fungsi Operasi Pemindahan Data (Data Movement)
Dalam interaksi dengan dunia luar sebagai fungsi Pemindahan data diperlukan antarmuka (interface), proses ini dilakukan oleh unit Input/Output (I/O) dan perangkatnya disebut peripheral. Saat interaksi dengan perpindahan data yang jauh atau dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi data.

·         Fungsi Operasi Kontrol (Control)
Fungsi Pengendalian juga dilakukan oleh komputer, baik pengendalian internal dalam komputer itu sendiri maupun pengendalian eksternal , yaitu pengendalian peralatan lain

Adapun gambar diagram fungsi dasar sistem komputer dapat dilihat sebagai berikut :





Ada 4 bagian pada gambar diagram fungsi dasar sistem komputer, yang diantaranya adalah :

1.      Data Movement Apparatus merupakan  “interface” untuk pemindahan data

2.      Data Storage Facility merupakan unit penyimpan data

3.      Data Processing Facility merupakan unit untuk pemrosesan data

4.      Control Mechanism merupakan pengendali utama fungsi komputer

Adapun alur dari fungsi dasar sistem komputer tersebut ialah :





§  Data diambil dari Storage oleh Control

§  Control memberikan ke bagian Processing untuk diolah

§  Hasil olahan pada bagian Processing kemudian disimpan kembali ke Storage sebagai sebuah “result”





§  Data diambil dari Data Movement Apparatus oleh Control

§  Control memberikanya ke bagian Processing untuk diolah

§  Hasil olahan pada bagian Processing kemudian disimpan ke Storage sebagai sebuah “result”    Sebaliknya…… Data dari Storage diambil oleh control utk diolah, setelah itu hasilnya ke Data Movement Apparatus



§  Data dari Data Movement Apparatus dipindahkan oleh Control untuk di “save”  ke Memory Storage

§  Sebaliknya , data dari memory Storage dipindahkan oleh Control untuk di “write” ke Data Movement Apparatus



Data yang berasal dari Data Movement Apparatus oleh Control kemudian di kirim kembali ke bagian Data Movement Apparatus yang lain


STRUKTUR

Adalah merupakan cara dari komponen komponen tersebut dapat saling terkait satu dengan yang lainnya sehingga membentuk suatu fungsi tertentu.

Suatu sistem komputer secara struktur terdiri dari 4 komponen utama :

•       Central Processing Unit(CPU)

        CPU merupakan sebuah unit proses yang paling utama dalam sebuah perangkat komputer. Istilah CPU terkadang dinyatakan sebagai sebuah kotak atau casing yang di dalamnya terdapat beberapa perangkat keras, seperti motherboard, hardisk, RAM, kartu VGA, kabel (power supply), dan lain-lain. Padahal CPU sebenarnya adalah perangkat keras (hardware) yang terdapat di dalam casing tersebut dan terdapat pada bagian motherboard

•       Memori utama
memori utama adalah memori inti dalam suatu komputer dan merupakan media penyimpanan dalam bentuk array yang disusun word atau byte, kapasitas daya simpannya bisa jutaan susunan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Data yang disimpan pada memori utama ini bersifat volatile, artinya data yang disimpan bersifat sementara dan dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik dimatikan maka datanya akan hilang. Memori utama digunakan sebagai media penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau perangkat I/O.

•       Input – Output

       input dan output adalah suatu sistem yang ada pada komputer. Komputer adalah sistem yang terdiri atas berbagai komponen tertentu. Komponen tertentu tersebut, nantinya akan saling dihubungkan dan bekerja sama, untuk melakukan proses sehingga mampu menghasilkan informasi.
Secara umum, fungsi dari komputer adalah menerima, mengolah, dan menghasilkan keluaran data, berbentuk informasi baik itu berupa teks, audio, gambar, maupun video.

Data dapat ditampilkan sebagai teks, suara, klik, sentuhan, atau lainnya dari peranti masukan, kemudian akan diproses oleh Central Processing Unit (CPU) untuk menghasilkan output, berupa tampilan informasi, sinyal reaksi, dan lain-lain

•       System Interconection

Open System Interconnection atau OSI adalah model referensi yang diciptakan dari sebuah kerangka yang bersifat konseptual. Namun, saat ini telah berkembang dan menjadi sebuah standarisasi khusus berkaitan dengan koneksi komputer.

Tujuan dari pembuatan OSI Layer adalah menjadi model rujukan bagi setiap vendor atau developer sehingga produk atau perangkat lunak yang dibuat memiliki sifat interpolate. Yang berarti, user dapat melakukan kerja sama dengan produk atau sistem tanpa perlu melakukan penanganan secara khusus atau special

Komponen utama dari CPU terdiri dari:

•       Control Unit 

Control unit adalah komponen di dalam processor atau CPU yang menangani semua kontrol sinyal pada prosesor dalam artian mengarahkan semua aliran data dari input maupun output untuk mengambil kode instruksi dari program dan mengarahkan unit-unit lain dengan menyediakan kontrol dan sinyal pewaktuan/timing 

 

•       Arithmetic and Logic Unit 

 Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.

 Arithmetic Logical Unit (ALU) merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang dikenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut 

•       Register 

Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori: ini berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain. 

•       CPU Interconnection

CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran

DAFTAR PUSTAKA
  • https://mkazis.medium.com/2-xv-arsitektur-komputer-danorganisasi-komputer-b11bacccee4e
  • http://repository.uinsu.ac.id/9647/1/Diktat%20MK%20ARSIKOM%20Sriani.pdf
  • https://www.academia.edu/16417930/Konsep_Dasar_Arsitektur_dan_Organisasi_Komputer
  • https://www.herdaynote.com/2020/07/io-arkom-orkom.html#:~:text=Sistem%20I%2FO%20adalah%20suatu,unit%20pemerosesan%20data%20(Komputer).
  • https://ervinnorvaidah.wordpress.com/aplikasi-komputer/fungsi-dasar-sistem-komputer/#:~:text=Pada%20prinsipnya%20terdapat%204%20fungsi,Operasi%20Pemindahan%20Data%20(Data%20Movement)
  • https://blog.unnes.ac.id/ryopambudi/2016/09/18/hardware-pendukung-teknologi-informasi/
  • https://belajarkomputersekarang.wordpress.com/2008/08/19/interfacing-teknik-antarmuka-komputer/
  • http://teknik-informatika-s1.stekom.ac.id/informasi/baca/CPUCentra-Proccesing-Unit/8eef6a9d9cd458429acc0ad45332564a0279a2c1
  • http://ekaristian.blogspot.com/2012/11/memori-utama-main-memory.html#
  • https://www.detik.com/edu/detikpedia/d-5807479/mengenal-perangkat-input-dan-output-dalam-komponen-komputer
  • https://www.sekawanmedia.co.id/blog/osi-layer-adalah/#:~:text=Pengertian%20OSI%20Layer,khusus%20berkaitan%20dengan%20koneksi%20komputer.
  • https://serupa.id/control-unit-pengertian-fungsi-jenis-proses-siklus/
  • https://www.smktarunabangsa.sch.id/artikel/detail/pengertian-dan-cara-kerja-arithmatic-logical-unit-alu
  • https://id.wikipedia.org/wiki/Register_prosesor#:~:text=Register%20prosesor%2C%20dalam%20arsitektur%20komputer,nilai%2Dnilai%20yang%20umum%20digunakan.

 



Komentar

Posting Komentar