Materi 1: Pendahuluan

Transkripsi

1 Materi 1: Pendahuluan I Nyoman Kusuma Wardana Sistem Komputer STMIK STIKOM Bali

2 Mengapa Belajar Organisasi Komputer? Komputer mrpkn jantung dari komputasi tanpa komputer semua disiplin ilmu2 di bidang komputer hanya akan mnjd cabang dr matematika teori (IEEE/ACM) Utk pemahaman lebih jauh mhs seharusnya tdk memandang komputer sbg kotak hitam yg mengeksekusi program sbg sebuah magic (sihir)

3 Mengapa Belajar Organisasi Komputer? Mahasiswa sebaiknya mengerti organisasi & arsitektur komputer agar dpt membuat struktur program yg lebih efisien jk diterapkan di mesin yg nyata (komputer) Mhs yg paham ttg organisasi komputer Memiliki nilai lebih dlm pemecahan mslh terkait komputer/komputasi dan menunjang karir di masa depan

4 Dua tantangan dlm memahami karakteristik komputer: 1. Lahirnya produk yg sangat banyak dipasaran mulai dr mikrokomputer single-chip (harga bbrp dolar) sampai supercomputer (harga jutaan dolar) dpt diklaim dgn sebutan komputer Variasi tdk hanya harga namun jg ukuran, kinerja dan aplikasi

5 Dua Tantangan dlm memahami karakteristik komputer: 2. Pesatnya perkembangan di bidang komputer yg terus berlangsung hingga saat ini Perkembangan mulai dr teknologi sirkuit terpadu (IC) sampai peningkatan konsep organisasi paralel dlm mengkombinasikan kerja IC tsb

6 Komputer generasi I ( ) tabung vakum. ENIAC, EDVAC, UNIVAC, IBM-701, IBM-650 Komputer generasi II ( ) berbasis transistor IBM 1620, IBM 7094, CDC 1604, CDC 3600, UNIVAC 1108

7 Komputer generasi III ( ) Berbasis IC IBM-360 series, Honeywell-6000 series, IBM-370/168, TDC-316 Komputer generasi IV ( ) Berbasis VLSI DEC 10, STAR 1000, PDP 11, CRAY-1(Super Computer), CRAY-X-MP(Super Computer)

8 Komputer generasi V (1980-sekarang) berbasis ULSI, Pemrosesan paralel, kecerdasan buatan. Desktop, Laptop, NoteBook, UltraBook

9 Secara umum, komputer dpt dikategorikan mnjd empat, sbb: 1. Embedded Computers Komputer yg terintegrasi dgn sistem yg lebih besar Biasanya digunakan utk tujuan otomasi dan kontrol dr suatu proses fisik Digunakan utk tujuan khusus ketimbang tujuan umum Umumnya diterapkan di dunia industri: telekomunikasi, otomasi, kendaraan, dsb

10 2. Personal Computers Digunakan scr umum di rumah, institusi 2 pendidikan dan pemerintahan, perkantoran dsb Menyediakan berbagai aplokasi spt: word processor, audio visual, CAD, dsb Bbrp jenis: desktop, laptop, notebook, workstation, alat portable lainnya

11 3. Server & Enterprise Systems Komputer dgn penggunaan yg luas oleh beberapa pengguna dlm suatu jaringan/network Umumnya dilengkapi dengan database Bisa menyediakan sistem informasi, misal utk kepentingan perusahaan, pemerintahan maupun institusi lainnya

12 4. Supercomputers & Grid Computers Umunya menyediakan performa terbaik Termasuk kategori komputer termahal dan secara fisik sangat besar Superkomputer diggunakan utk keperluan komputasi yang sangat berat Mengkombinasikan komputer personal scr luas dgn media penyimpanan berkecepatan tinggi dlm suatu jaringan (disebut: grid) Penerapan: prakiraan cuaca, desain dan simulasi di bidang teknik, pekerjaan ilmiah lainnya, dsb

13 Tianhe-2 (MilkyWay-2) merupakan superkomputer tercepat di dunia tahun 2013

14 Top-5 Supercomputer Gambar pemilik superkomputer berdasarkan negara

15 Arsitektur komputer atribut komputer yg secara nyata tampak oleh programmer, dgn kata lain, atribut tsbt memiliki pengaruh scr langsung thd logika eksekusi dr program Organisasi komputer unit operasi & interkoneksinya yg merealisasikan arsitektur tsb

16 Contoh atribut arsitektur: set instruksi, jmlh bit utk mewakili tipe data, pengalamatan memori, dsb Contoh atribut organisasi: sinyal kontrol, teknologi memori yg digunakan, antarmuka komputer dan periferal

17 Saat ini, perbedaan antara arsitektur dan organisasi mnjd hal yg penting Pabrikan menawarkan suatu keluarga komputer dgn arsitektur yg sama, namun berbeda organisasinya. Akibatnya model yg berbeda dlm suatu keluarga memiliki harga dan kinerja yg berbeda. Contoh IBM System/370 diperkenalkan th 1970-an

18 IBM System/370 Fitur: Kemampuan dual-processor standar Berbasis monolithic memory sbg pengganti magnetic cores Dilengkapi memori virtual Aritmatika floating 128-bit

19 Sebuah komputer sistem yg kompleks (terdiri dr jutaan komponen elektronik) Bgmn mendeskripsikan suatu komputer? Caranya mengenali suatu komp. dr struktur hirarkinya Seorang designer cukup memahami level tertentu dr sistem tsb Di setiap level sistem terdiri dr set komponen beserta keterhubungan antarkomponen tsb

20 Di setiap level, designer fokus pd struktur dan fungsi, sbb: Struktur cara bgmn komponen2 saling terhubung Fungsi operasi dr setiap komponen dalam struktur tsb

21 Kita memiliki dua pilihan dlm mendeskripsikan suatu komputer: 1. Mulai dari bawah & selanjutnya mendeskripsikan ke atas utk melihat sistem yg utuh 2. Mulai dari atas & selanjutnya mendeskripsikan ke bawah utk melihat subbagian Disarankan utk kejelasan dan efektifitas: melihat dari atas ke bawah

22 FUNGSI Empat istilah fungsi dasar agar komputer dapat bekerja: 1. Pemrosesan data (Data Processing) 2. Penyimpanan data (Data Storage) 3. Pergerakan data (Data Movement) 4. Sinyal Kontrol (Control)

23 Gambar Susunan Fungsional dari suatu Komputer

24 Empat Tipe Operasi Komputer 1. Fungsi komputer sebagai pemindah data Operasi memindahkan data ke periferal atau melakukan komunikasi data dengan jarak tertentu

25 2. Komputer sebagai penyimpan data Dua kemungkinan operasi: read dan write

26 3. Komputer sebagai pemroses data Operasi data dari media penyimpanan diproses, selanjutnya hasilnya disimpan kembali ke media penyimpanan

27 4. Komputer sebagai pemroses data Operasi data dari media penyimpanan diproses, selanjutnya hasilnya ditransfer ke lingkungan eksternal

28 Perhatikan perbedaan kedua fungsi komputer sbg pemroses data, sbb:

29 STRUKTUR Struktur menggambarkan bgmn bagian2 dr komputer saling terhubung (terkait) Gambar Deskripsi Sederhana sebuah Komputer

30 Empat struktur utama komputer: 1. Central Processing Unit (CPU) Mengontrol operasi dr komputer dan melakukan pemrosesan data Sederhananya, lebih dikenal dgn sebutan processor 2. Main memory Berfungsi untuk menyimpan data

31 3. Input/Output (I/O) Memindahkan data secara internal di dalam komputer maupun secara ekternal keluar komputer 4. System Interconnection Berfungsi untuk menyediakan sistem komunikasi antara CPU, memori utama, dan I/O. Dikenal jg sebagai system bus (beberapa penghantar yg menghubungkan antar komponen

32 Mari fokus pada CPU Gambar Struktur Utama Komputer

33 Struktur utama CPU terdiri atas: 1. Control Unit mengontrol operasi CPU 2. Arithmetic and Logic Unit (ALU) melakukan fungsi pemrosesan data 3. Register menyediakan media penyimpanan data internal CPU 4. CPU interconnection menyediakan komunikasi antara control unit, ALU dan register

34 Gambar Struktur Top-level dari suatu Komputer (1)

35 Gambar Struktur Top-level dari suatu Komputer (2)

36 Gambar Struktur Top-level dari suatu Komputer (3)

37 Stallings, W., 2010, Computer Organization and Architecture: Designing for Performance 8 th edition, Prentice Hall Hamacher,C., Vranezic, Z., Zaky, S., Manjikian, N., 2012, Computer Organization and Embedded Systems 6 th edition, McGrawHill System/370 Model ibm.com/ibm/history/exhibits/mainframe/mai nframe_pp3145.html IBM Systems/370

38 uter_share_top500_by_countries_nov2013. png