PERANGKAT LUNAK & DESAIN PERANGKAT KERAS Tingkatan Dalam Arsitektur Komputer Ada sejumlah tingkatan dalam konstruksi dan organisasi sistem komputer. Perbedaan paling sederhana diantara tingkatan tersebut adalah perbedaan antara hardware dan software. 1. Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer Pada tingkatan ini Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana pada hardware ini layer software ditambahkan. Software tersebut berada di atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardware ini mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software. SOFTWARE LEVEL HARDWARE LEVEL Tingkatan dasar arsitektur komputer 2. Multilayered Machine Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer keseluruhan sebagai multilayered machine yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware. Berikut tingkatan layer tersebut : 7. 6. 5. 4. 3. 2. 1. SOFTWARE LEVEL HARDWARE LEVEL Applications Layer Higher Order Software Layer Operating System Layer Machine Layer Microprogrammed Layer Digital Logic Layer Physical Device Layer Keterangan : 1. Physical Device Layer Merupakan komponen elektrik dan elektronik yang sangat penting 2. Digital Logic Layer
Elemen pada tingkatan ini dapat menyimpan,memanipulasi, dan mentransmisi data dalam bentuk represeotasi biner sederhana. 3. Microprogrammed Layer Menginterprestasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secaa langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki. Maka sebenarnya ia adalah prosesor inner yang sangat mendasar dan dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM innernya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut mikroprogram. 4. Machine Layer Adalah tingkatam yang paling bawah dimana program dapat dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin yang dapat diinterprestasikan secara langsung oleh hardware. 5. Operating System Layer Mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah. 6. Higher Order Software Layer Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan. Ketika diterjemahkan program seperti itu akan mengandalkan pada fasilitas sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri. 7. Applications Layer Adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user. Perkembangan Komputer Teknologi komputer telah berkembang sangat pesat selama kurang lebih setengah abad seiring dengan adanya perkembangan teknologi perangkat pembuatan komputer seperti ditemukanya IC (Integrated Circuit) dan berbagai inovasi dalam desain komputer. Begitu pula dengan biaya pembuatan perangkat yang diproduksi secara massal dan persaingan dari bermacam-macam vendor telah berakibat pada penurunan drastis harga komputer dari tiap tahun ke tahun.
Tugas pendesain komputer yang kompleks adalah menentukan atribut penting dalam mesin baru dan mendesain mesin untuk memaksimalkan performa dengan dana tertentu. Tugas ini meliputi berbagai aspek termasuk desain instruction set, organisasi fungsi, desain logika, dan implementasi. Instruction set disini berarti instruction set yang tampak oleh programmer atau pembuat compiler yaitu Instruction set yang berfungsi sebagai batas antara software dan hardware. Implementasi dari sebuah mesin meliputi dua hal yaitu organisasi dan hardware. Organisasi disini termasuk desain level tinggi komputer, seperti desain sistem memori, struktur bus, dan desain CPU (arithmetika, logika, brancing, dan data transfer yang diimplementasikan). Hardware yaitu spesifikasi mesin. Termasuk detail desain logika dan pengemasan teknologi mesin. Arsitektur dari komputer meliputi ketiga aspek desain komputer yaitu arsitektur instuction set, organisasi dan hardware. Arsitek komputer harus mendesain mesin yang mempertimbangkan antara kebutuhan, harga, dan perfoma. Sering kali mereka harus menentukan fungsi yang dibutukan dalam desain mesin baru dan ini merupakan tugas utama dari seorang arsitek komputer. Kebutuhanya dapat meliputi feature yang spesifik, yang bisa menginspirasi pasar. Penerapan software sering mengontrol pilihan terhadap kebutuhan pembuatan fungsi tertentu yang ditentukan oleh kebutuhan penggunaan komputer. Jika sebuah program berukuran besar membutuhkan asitektur dari instruction set tertentu, maka arsitek komputer harus menentukan fungsi baru apa yang harus diimplementasikan ke dalam instruction set yang ada. Keberadaan pasar bebas dengan berbagai kebutuhan dapat mendorong para desainer untuk memasukan kebutuhan yang harus ada untuk mesin yang kompetitif di pasar. Desain dari sebuah komputer dipengaruhi oleh dua hal yaitu untuk apa komputer digunakan dan ciri-ciri yang mendasari implementasi teknologi. Teknologi dan Penggunaan komputer mempengaruhi desain komputer mulai dari perubahan instruction set sampai perubahan teknik penting seperti pipelining atau caching. Teknologi software mempunyai dampak besar terhadap arsitektur dari instruction set. Tren software yaitu penambahan jumlah memori yang digunakan dan data yang digunakan. Hal ini memerlukan peranan besar compiler (interface antara mesin dan pengguna), yang membuat penulis compiler dan arsitek bekerja sama untuk membuat mesin yang kompetitif. Untuk merencanakan sebuah perubahan mesin secara besar-besaran, pendesain harus jeli
terhadap perubahan dalam penerapan tekologi, terdapat tiga hal utama dalam penerapan modern, Integrated Circuit logic technology yang terus mengecil ukuranya seiring membesar kepadatanya, Semiconductor DRAM dengan cycle time yang menurun sepertiga dalam 10 tahun ini, bandwith meningkat dan latency yang menurun, Magnetic disk technology, density meningkat 25 persen pertahun, dan terus meningkat 2 kali dalam 3 tahun, dan akan cepat meningkat dari waktu ke waktu. Perubahan tersebut berdampak pada desain microprocessor dengan kecepatan, teknologi yang meningkat, dan mempunyai waktuhidup 5 tahun lebih. Selama 15 tahun terakhir ini, pengembangan teknologi didasarkan pada biaya yang minimum dan performa yang sebaik-baiknya. Biaya menjadi bahan pertimbangan terhadap feature yang akan dimasukan pada perancangan. Beberapa faktor utama yang mempengaruhi biaya dalam pendesainan komputer ialah waktu, volume produksi, komoditas, kemasan. Biaya pembuatan komponen komputer menurun walalupun tanpa perkembangan yang berarti dari teknologi dasarnya. chip, board atau sistem yang telah didesain dua kali, akan mengurangi setengah biaya pembuatan. Volume produksi adalah faktor kedua yang mempengaruhi biaya pembuatan dari sebuah mesin. Para produsen akan mempercepat waktu penurunan harga, kemudian volume produksi yang besar akan menurunkan harga, karena akan menaikan permintaan dan efesiensi pembuatan. Komoditas adalah produkyang dijual oleh berbagai vendor dalam jumlah banyak dan bervariasi. karena keragaman produk dari berbagai vendor, maka akan membuat persaingan pasar yang kompetitif, hal ini tentu akan mengurangi biaya pembuatan dan penyesuaian harga dari komputer terhadap kemampuan pasar dalam membeli agar produk dari vendor tersebut laris dipasaran. Tonggak Perkembangan Komputer 1. Family concept melepaskan arsitektur mesin dari implementasinya. Sejumlah komputer yang karakteristik kinerja dan harganya berlainan dengan arsitektur yang sama ditawarkan ke pasaran. 2. Microprogrammed control unit mempermudah implementasi unit kontrol
3. Cache memory penambahan elemen ini ke dalam hirarki memori meningkatkan kinerja komputer 4. Pipelining menerapkan paralelisme ke dalam sifat sekuensial program instruksi mesin. 5. Multiprocessor 6. RISC Tugas : Dari artikel di atas, apa yang kelompok Anda ketahui tentang software dalam kaitannya dengan hardware (perangkat keras)?? Cari di perpustakaan, internet, buku atau sumber-sumber lainnya! Kumpulkan dalam bentuk laporan pada tanggal 21 Mei 2010!