PENGERTIAN DAN PERBEDAAN ORGANISASI KOMPUTER DENGAN ARSITEKTUR KOMPUTER

1.    PENGERTIAN DAN PERBEDAAN ORGANISASI KOMPUTER DENGAN ARSITEKTUR KOMPUTER

 I.  PENGERTIAN
Arsitektur Komputer mempelajari atribut ‑ atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. contoh: set instruksi, aritmetilka yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/0.
 Organisasi Komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit‑unit operasional computer dan hubungan antara komponen sistem komputer. contoh: sinyal kontrol, interface, teknologi memori.

 II.  PERBEDAAN

 Arsitektur Komputer

   Adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah Arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue gene, dll.

   Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem computer.Biasanya mempelajari atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan eksekusi logis sebuah program.
Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya).
Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll.

   Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Arsitektur komputer mempelajari atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer, dan memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program.Sebagaimana contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/0.


Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:
1.    Set instruksi (ISA)
2.    Arsitektur mikro dari ISA, dan
3.    Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

 Organisasi Komputer 

   Adalah bagian yang terkait erat dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.
Arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
   Dan juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

Organisasi Komputer :
   Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Biasanya mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen-komponen sister komputer.
Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal – sinyal kontrol.Arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.
Jika organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem computer,dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural
contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka (interface), teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol

Perbedaaan Utamanya :

Organisasi Komputer :
–    Bagian yang terkait dengan erat dengan unit – unit operasional
–    Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal – sinyal control

Arsitektur Komputer :
–    Atribut – atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer
–    Contoh : Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O

2. Struktur dan Fungsi Utama Komputer

A. Struktur Komputer

   Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar.

Interaksi dengan dunia luar dilakukan melalui perangkat peripheral dan saluran komunikasi.

Dalam buku ini akan banyak dikaji seputar struktur internal komputer. Perhatikan gambar 1.2,

terdapat empat struktur utama:

_ Central Processing Unit (CPU), berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan

pusat pengolahan fungsi – fungsi komputer. Kesepakatan, CPU cukup disebut sebagai

processor (prosesor) saja.

_ 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.

   Komponen yang paling menarik namun paling kompleks adalah CPU. Struktur CPU terlihat

pada gambar 1.2, dengan struktur utamanya adalah :

_ Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer secara

keseluruhan.

_ Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi – fungsi

pengolahan data komputer.

_ Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU.

_ CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU.

B. Fungsi Komputer

   Fungsi dasar sistem komputer adalah sederhana seperti terlihat pada gambar 1.3. Pada

prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi, yaitu :

_ Fungsi Operasi Pengolahan Data

_ Fungsi Operasi Penyimpanan Data

_ Fungsi Operasi Pemindahan Data

_ Fungsi Operasi Kontrol

 

   Komputer harus dapat memproses data. Representasi data di sini bermacam–macam,

akan tetapi nantinya data harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam pengolahan data, komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan suatu mekanisme penyimpanan data. Walaupun hasil komputer digunakan saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data prosesnya. 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.

   Gambar 1.4 mengilustrasikan operasi–operasi komputer. Gambar 1.4a adalah operasi pemindahan data, gambar 1.4b adalah operasi penyimpanan data, gambar 1.4c dan gambar 1.4d adalah operasi pengolahan data.

 

Gambar 1.4. Operasi-operasi Komputer

3.   Konsep Dasar  Operasi  Komputer

DEFINISI

—     Komputer :  suatu peralatan elektronik yang dapat menerima input, mengolah input, memberikan informasi, menggunakan suatu program yang tersimpan di memori komputer, dapat menyimpan program dan hasil pengolahan, serta bekerja secara otomatis.  

   —  Terdapat tiga istilah penting, yaitu input (data), pengolahan data, dan informasi (output).—  Pengolahan data dengan menggunakan komputer dikenal dengan nama pengolahan data elektronik (PDE) atau electronic data processing (EDP).

STRUKTUR KOMPUTER

—  Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait.

 Empat komponen pokok sistem komputer:

¢  Pemroses

¢  Memori Utama

¢  Perangkat masukan dan keluaran

¢  Interkoneksi antarkomponen

Pemroses (CPU)

Pemroses disebut CPU, berfungsi mengendalikan operasi komputer dan melakukan pengolahan data.         

Pemroses melakukan kerja dengan langkah sbb:

¢  Mengambil instruksi yang dikodekan secara biner dari memori utama

¢  Men-dekode instruksi menjadi proses-proses sederhana

¢  Melaksanakan proses-proses tersebut

Pemroses (CPU)

Operasi-operasi pada pemroses dikategorikan

menjadi:

¢  Operasi aritmetika

         Penambahan, pengurangan, perkalian, pembagian dsb

¢  Operasi logika

         OR, AND, X-OR, inversi dsb

¢  Operasi pengendalian

         Operasi percabangan, lompat dsb.

Pemroses (CPU)

Pemroses terdiri dari tiga komponen, yaitu:

¢  CU (Control Unit)

      Berfungsi mengendalikan operasi yang dilaksanakan sistem komputer

¢  ALU (Aritmetic Logic Unit)

      Berfungsi melakukan operasi aritmatika dan logika

¢  Register

      Merupakan memori yang sangat cepat yang berfungsi sebagai tempat operan-operan dari operasi yang akan dilakukan oleh pemroses.

CU (Control Unit) / Unit Kendali

¢  Mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer, kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output. 

¢  Mengartikan instruksi-2 dari program komputer.

¢  Membawa data dari alat input ke memori utama.

¢  Mengambil data dari memori utama untuk diolah.

¢  Mengirim instruksi ke ALU jika ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika.

¢  Membawa hasil pengolahan data kembali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.  

CU (Control Unit) / Unit Kendali

¢  Kesimpulan tugas dari unit kendali ini adalah:

—        -Mengatur & mengendalikan alat-alat input dan output.

—       -Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

   —  -Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan).

—       -Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta
    -mengawasi kerja dari ALU.

—       -Menyimpan hasil proses ke memori utama.

ALU (Arithmatic and Logic Unit)

¢  Melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder. 

¢  Melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. 

¢  Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (≠), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (≤), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (≥).

Memory

¢  Ada tiga macam memori yang dipergunakan di dalam sistem komputer yaitu:

—  Register, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.

—  Main memory, dipergunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil 
pengolahan.

—  Secondary storage, dipergunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen.

Register

¢  Alat penyimpanan kecil dgn kecepatan akses cukup tinggi, yg digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses, masih disimpan di dalam memori utama.

¢  CPU diibaratkan sbg otak yg punya ingatan-2 (register) dan pengendali organ tubuh (CU).  

¢  Program dan data diletakkan di memori utama yg diibaratkan sbg sebuah meja.  Program diproses (melakukan satu per satu instruksi-instruksi yang ada di dalamnya).

¢  Instruksi tsb dibaca & diingat (instruksi yg sedang diproses disimpan di register).  

¢  Misalnya HITUNG C = A + B, maka perlu data nilai A & B yg masih ada di meja (di memori utama).   Data ini dibaca dan masuk ingatan kita (data yg sdg diproses disimpan di register), misal A=2 dan B = 3, sehingga nilai C dapat dihitung yaitu 5 (proses perhitungan ini dilakukan di ALU).

¢  Hasil dari perhitungan ini dituliskan kembali ke meja (disimpan kembali ke memori utama). 

¢  Setelah itu mungkin data, program, dan hasilnya disimpan secara permanen ke dalam lemari kabinet (penyimpanan sekunder).

Perangkat I/O

   Perangkat masukan/keluaran digunakan sistem komputer untuk berinteraksi dengan lingkungan luar, baik ke pemakai ataupun lingkungan secara umum.

   Perangkat masukan/keluaran terdiri dari dua bagian, yaitu:

¢  Komponen mekanis, yaitu perangkat itu sendiri

¢  Komponen elektronis, yaitu pengendali perangkat berupa chip controller. 

INTERKONEKSI ANTAR KOMPONEN

¢  Disebut BUS dan interkoneksi ini berkaitan dengan tatacara hubungan antarkomponen-komponen sistem komputer.

¢  Menghubungkan CPU dengan memori utama ataupun dengan alat-alat input/output (I/O). 

¢  Bus antara CPU dgn memori utama dilekatkan pada MDR, MAR, dan unit kendali dalam CPU, dan disebut Internal Bus.

¢  BUS yang menghubungkan CPU dgn I/O tidak dilekatkan langsung ke I/O, tetapi dilakukan melalui I/O port atau DMA controller atau I/O channel,  dan disebut External Bus.

¢  Di dalam Internal Bus, terdapat data bus yang dihubungkan dengan MDR, address bus yang dihubungkan dengan MAR, serta control bus yang dihubungkan dengan control unit.

BUS

    Bus terdiri dari tiga macam, yaitu:

¢  Bus alamat (addres bus)

      Untuk memberikan alamat dari memori atau port yang hendak diakses. Bus alamat berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau    lebih.

¢  Bus data (data bus)

      Untuk membaca dan mengirim data dari/ke memori atau port. Bus data berisi 8,16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih.

¢  Bus kendali (control bus)

      Sinyal bus kendali antara lain:

—                      - Memory Read

—                       -Memory Write

—                      -I/O read

—                      -I/O Write