ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER PENDAHULUAN IBP WIDJA, MT
ORKOM <ul><li>Mata Kuliah Orkom mempelajari konsep dasar organisasi dan arsitektur Komputer yang telah digunakan secara ko...
Organisasi & Arsitektur <ul><li>Organisasi Komputer  adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan inte...
Organisasi dan Arsitektur... <ul><li>Semua keluarga x86 memiliki dasar arsitektur yang sama </li></ul><ul><li>Keluarga IBM...
Fungsi <ul><li>Fungsi adalah operasi dari komponen individu sebagai bagian dari struktur  </li></ul><ul><li>Fungsi dari se...
Fungsi Komputer Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Storage Facility Data Processing Facility
Operasi (1) <ul><li>Data movement </li></ul><ul><ul><li>Contoh dari keyboard ke display </li></ul></ul>Data Movement Appar...
Operasi (2) <ul><li>Storage  </li></ul><ul><ul><li>Contoh download internet ke disk  </li></ul></ul>Data Movement Apparatu...
Operasi (3) <ul><li>Processing from/to storage  </li></ul><ul><ul><li>Contoh saat melakukan updating data </li></ul></ul>D...
Operasi (4) <ul><li>Processing from storage to I/O </li></ul><ul><ul><li>Contoh saat mencetak data yg tersimpan </li></ul>...
Struktur Komputer <ul><li>Struktur Komputer adalah cara tiap komponen berhubungan antar yang satu dng yang lain </li></ul>...
Struktur – Top Level Computer Peripherals Jalur Komunikasi Main  Memory Input Output Systems Interconnection Central Proce...
Struktur - CPU Computer CPU I/O Memory System Bus Arithmetic and  Login Unit Control Unit Internal CPU Interconnection Reg...
Struktur – Control Unit CPU Control Unit ALU Registers Internal Bus Control Memory Control Unit  Registers and  Decoders S...
Sejarah Komputer <ul><li>Tabung Vakum </li></ul><ul><ul><li>ENIAC </li></ul></ul><ul><ul><li>Mesin Von Neumann (EDVAC) </l...
ENIAC <ul><li>Electronic Numerical Integrator And Computer </li></ul><ul><li>Oleh : Eckert dan Mauchly  </li></ul><ul><li>...
ENIAC ... <ul><li>Decimal (bukan binary) </li></ul><ul><li>Memory 20 akumulator, @ 10 digit decimal </li></ul><ul><li>Dipr...
Mesin Von Neumann <ul><li>Dengan konsep program tersimpan </li></ul><ul><li>Memory utama menyimpan program dan data </li><...
Struktur mesin Von Neumann MAIN  MEMORY ALU (Arithmetic and  Logic Unit) PROGRAM  CONTROL UNIT INPUT  OUTPUT EQUIPMENT
Detail – Komputer IAS <ul><li>1000 x 40 bit words </li></ul><ul><ul><li>Binary number </li></ul></ul><ul><ul><li>Instruksi...
IAS MAIN MEMORY Arithmetic and Logic Unit Program Control Unit INPUT  OUTPUT EQUIPMENT MBR Arithmetic & Logic Circuits MQ ...
Flow operasi IAS
Komputer Komersial <ul><li>1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation </li></ul><ul><li>UNIVAC I (Universal Automatic Comp...
IBM (Transistor) <ul><li>Peralatan Punched-card processing </li></ul><ul><li>Tahun 1953 - the 701 </li></ul><ul><ul><li>Ko...
Transistor <ul><li>Menggantikan tabung vakum </li></ul><ul><li>Lebih kecil </li></ul><ul><li>Lebih murah </li></ul><ul><li...
Komputer berbasis Transistor <ul><li>Merupakan mesin generasi kedua </li></ul><ul><li>NCR & RCA memproduksi mesin transist...
Microelectronics <ul><li>Secara literatur berarti “small electronics” </li></ul><ul><li>Komputer yang dibuat dari gerbang ...
Hukum Moore <ul><li>Hukum pertambahan kerapatan dari komponen pada chip </li></ul><ul><li>Jumlah transistor pada Chip akan...
Kurva pertumbuhan jumlah  Transistor pada Chip
IBM seri 360 <ul><li>Tahun 1964 </li></ul><ul><li>Tidak kompatibel dengan seri 7000 </li></ul><ul><li>Komputer “Family” yg...
DEC PDP-8 <ul><li>Tahun 1964 </li></ul><ul><li>Minikomputer pertama </li></ul><ul><li>Tidak memerlukan ruangan ber-AC </li...
Struktur Bus DEC PDP-8 OMNIBUS Console Controller CPU Main Memory I/O Module I/O Module
Memory Semikonduktor <ul><li>Tahun 1970 </li></ul><ul><li>Oleh Fairchild </li></ul><ul><li>Ukuran dari suatu inti tunggal ...
INTEL <ul><li>Tahun 1971 – type 4004  </li></ul><ul><ul><li>Microprosessor pertama </li></ul></ul><ul><ul><li>Semua kompon...
Upaya memacu kecepatan <ul><li>Pipelining </li></ul><ul><li>On board cache </li></ul><ul><li>On board L1 & L2 cache </li><...
Performa yg tidak sebanding <ul><li>Kecepatan prosessor bertambah </li></ul><ul><li>Kapasitas memory bertambah </li></ul><...
Karakteristik DRAM & Prosessor
Trend penggunaan DRAM
Solusi <ul><li>Meningkatkan jumlah bit “retrieved” pada satu waktu </li></ul><ul><ul><li>Membuat DRAM “lebih lebar” daripa...
End of Slide
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

1 pendahuluan

1,146

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,146
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
32
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

1 pendahuluan

  1. 1. ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER PENDAHULUAN IBP WIDJA, MT
  2. 2. ORKOM <ul><li>Mata Kuliah Orkom mempelajari konsep dasar organisasi dan arsitektur Komputer yang telah digunakan secara konsisten dan menyeluruh </li></ul><ul><li>Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut instruksi yang tersimpan dan menghasilkan keluaran informasi hasil olahan. </li></ul>
  3. 3. Organisasi & Arsitektur <ul><li>Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitektur-nya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol. </li></ul><ul><li>Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut (karakteristik) sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O. </li></ul>
  4. 4. Organisasi dan Arsitektur... <ul><li>Semua keluarga x86 memiliki dasar arsitektur yang sama </li></ul><ul><li>Keluarga IBM System/370 memiliki dasar arsitektur yang sama </li></ul><ul><li>Arsitektur akan memberikan “code compatibility” </li></ul><ul><li>Organisasi berbeda antar versi yang berbeda </li></ul>
  5. 5. Fungsi <ul><li>Fungsi adalah operasi dari komponen individu sebagai bagian dari struktur </li></ul><ul><li>Fungsi dari semua komputer adalah: </li></ul><ul><ul><li>Data processing </li></ul></ul><ul><ul><li>Data storage </li></ul></ul><ul><ul><li>Data movement </li></ul></ul><ul><ul><li>Control </li></ul></ul>
  6. 6. Fungsi Komputer Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Storage Facility Data Processing Facility
  7. 7. Operasi (1) <ul><li>Data movement </li></ul><ul><ul><li>Contoh dari keyboard ke display </li></ul></ul>Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Storage Facility Data Processing Facility
  8. 8. Operasi (2) <ul><li>Storage </li></ul><ul><ul><li>Contoh download internet ke disk </li></ul></ul>Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Storage Facility Data Processing Facility
  9. 9. Operasi (3) <ul><li>Processing from/to storage </li></ul><ul><ul><li>Contoh saat melakukan updating data </li></ul></ul>Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Storage Facility Data Processing Facility
  10. 10. Operasi (4) <ul><li>Processing from storage to I/O </li></ul><ul><ul><li>Contoh saat mencetak data yg tersimpan </li></ul></ul>Data Movement Apparatus Control Mechanism Data Storage Facility Data Processing Facility
  11. 11. Struktur Komputer <ul><li>Struktur Komputer adalah cara tiap komponen berhubungan antar yang satu dng yang lain </li></ul><ul><li>Empat Struktur utama Komputer: </li></ul><ul><ul><li>Central Processing Unit (CPU), berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan pusat pengolahan fungsi – fungsi komputer. Kesepakatan, CPU cukup disebut sebagai processor (prosesor) saja. </li></ul></ul><ul><ul><li>Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data. </li></ul></ul><ul><ul><li>I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya. </li></ul></ul><ul><ul><li>System Interconnection, merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama dan I/O. </li></ul></ul>
  12. 12. Struktur – Top Level Computer Peripherals Jalur Komunikasi Main Memory Input Output Systems Interconnection Central Processing Unit Computer
  13. 13. Struktur - CPU Computer CPU I/O Memory System Bus Arithmetic and Login Unit Control Unit Internal CPU Interconnection Registers CPU
  14. 14. Struktur – Control Unit CPU Control Unit ALU Registers Internal Bus Control Memory Control Unit Registers and Decoders Sequencing Login Control Unit
  15. 15. Sejarah Komputer <ul><li>Tabung Vakum </li></ul><ul><ul><li>ENIAC </li></ul></ul><ul><ul><li>Mesin Von Neumann (EDVAC) </li></ul></ul><ul><ul><li>Komputer Komersial (1950); UNIVAC I, UNIVAC II </li></ul></ul><ul><li>Transistor </li></ul><ul><ul><li>IBM SERI 7000 </li></ul></ul><ul><ul><li>DEC PDP-1 </li></ul></ul><ul><li>Integrated Circuits </li></ul><ul><ul><li>IBM System/360 </li></ul></ul><ul><ul><li>DEC PDP-8 </li></ul></ul><ul><li>Microprocessor </li></ul><ul><ul><li>INTEL 4004, 8008, 8080, 80386, 80486 dst... </li></ul></ul>
  16. 16. ENIAC <ul><li>Electronic Numerical Integrator And Computer </li></ul><ul><li>Oleh : Eckert dan Mauchly </li></ul><ul><li>University of Pennsylvania </li></ul><ul><li>Untuk membuat tabel lintasan peluru kendali </li></ul><ul><li>Mulai tahun 1943 </li></ul><ul><li>Selesai tahun 1946 </li></ul><ul><ul><li>Terlambat untuk digunakan pada perang dunia II </li></ul></ul><ul><li>Digunakan sampai tahun 1955 </li></ul>
  17. 17. ENIAC ... <ul><li>Decimal (bukan binary) </li></ul><ul><li>Memory 20 akumulator, @ 10 digit decimal </li></ul><ul><li>Diprogram manual dengan menggunakan switches </li></ul><ul><li>18.000 tabung vakum </li></ul><ul><li>Berat 30 ton </li></ul><ul><li>15,000 square feet </li></ul><ul><li>Konsumsi daya 140 kW </li></ul><ul><li>5,000 operasi pertambahan per detik </li></ul>
  18. 18. Mesin Von Neumann <ul><li>Dengan konsep program tersimpan </li></ul><ul><li>Memory utama menyimpan program dan data </li></ul><ul><li>Operasi ALU dengan data biner </li></ul><ul><li>Control Unit menerjemahkan instruksi dari memory dan mengeksekusinya </li></ul><ul><li>Peralatan Input/Output dioperasikan oleh Control Unit </li></ul><ul><li>Princeton Institute for Advanced Studies </li></ul><ul><ul><li>Komputer IAS </li></ul></ul><ul><li>Diselesaikan tahun 1952 </li></ul>
  19. 19. Struktur mesin Von Neumann MAIN MEMORY ALU (Arithmetic and Logic Unit) PROGRAM CONTROL UNIT INPUT OUTPUT EQUIPMENT
  20. 20. Detail – Komputer IAS <ul><li>1000 x 40 bit words </li></ul><ul><ul><li>Binary number </li></ul></ul><ul><ul><li>Instruksi 2 x 20 bit </li></ul></ul><ul><li>Set of registers (storage in CPU) </li></ul><ul><ul><li>Memory Buffer Register (MBR) </li></ul></ul><ul><ul><li>Memory Address Register (MAR) </li></ul></ul><ul><ul><li>Instruction Register (IR) </li></ul></ul><ul><ul><li>Instruction Buffer Register (IBR) </li></ul></ul><ul><ul><li>Program Counter (PC) </li></ul></ul><ul><ul><li>Accumulator (AC) </li></ul></ul><ul><ul><li>Multiplier Quotient (MQ) </li></ul></ul>
  21. 21. IAS MAIN MEMORY Arithmetic and Logic Unit Program Control Unit INPUT OUTPUT EQUIPMENT MBR Arithmetic & Logic Circuits MQ Accumulator MAR Control Circuits IBR IR PC Address Instructions & Data Central Processing Unit
  22. 22. Flow operasi IAS
  23. 23. Komputer Komersial <ul><li>1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation </li></ul><ul><li>UNIVAC I (Universal Automatic Computer) </li></ul><ul><li>Kalkulasi Biro Sensus US tahun 1950 </li></ul><ul><li>Menjadi bagian dari Sperry-Rand Corp. </li></ul><ul><li>Akhir tahun 1950-an - UNIVAC II </li></ul><ul><ul><li>Lebih cepat </li></ul></ul><ul><ul><li>Memory lebih besar </li></ul></ul>
  24. 24. IBM (Transistor) <ul><li>Peralatan Punched-card processing </li></ul><ul><li>Tahun 1953 - the 701 </li></ul><ul><ul><li>Komputer pertama IBM yg menyimpan program </li></ul></ul><ul><ul><li>Untuk perhitungan sains </li></ul></ul><ul><li>Tahun 1955 - the 702 </li></ul><ul><ul><li>Aplikasi bisnis </li></ul></ul><ul><li>Komputer seri 700/7000 </li></ul>
  25. 25. Transistor <ul><li>Menggantikan tabung vakum </li></ul><ul><li>Lebih kecil </li></ul><ul><li>Lebih murah </li></ul><ul><li>Lebih sedikit mengeluarkan panas </li></ul><ul><li>Solid State device </li></ul><ul><li>Dibuat dari bahan silikon </li></ul><ul><li>Ditemukan tahun 1947 di Lab. Bell </li></ul>
  26. 26. Komputer berbasis Transistor <ul><li>Merupakan mesin generasi kedua </li></ul><ul><li>NCR & RCA memproduksi mesin transistor kecil </li></ul><ul><li>IBM 7000 </li></ul><ul><li>DEC – tahun 1957 </li></ul><ul><ul><li>Memproduksi PDP-1 </li></ul></ul>
  27. 27. Microelectronics <ul><li>Secara literatur berarti “small electronics” </li></ul><ul><li>Komputer yang dibuat dari gerbang (gates), sel-sel memory dan interkoneksinya </li></ul><ul><li>Dibuat dari semikonduktor </li></ul><ul><li>contoh: wafer silikon </li></ul>
  28. 28. Hukum Moore <ul><li>Hukum pertambahan kerapatan dari komponen pada chip </li></ul><ul><li>Jumlah transistor pada Chip akan bertambah 2x lipat tiap tahun </li></ul><ul><li>Sejak 1970 pengembangan sedikit terlambat </li></ul><ul><ul><li>Jumlah transistor betambah 2x lipat tiap 18 bulan </li></ul></ul><ul><li>Ongkos pembuatan chip hampir selalu tidak berubah </li></ul><ul><li>Semakin padat kerapatan chip semakin pendek hubungan elektrisnya sehingga membuat performa lebih meningkat </li></ul><ul><li>Ukuran yang lebih kecil meningkatkan fleksibilitas </li></ul><ul><li>Konsumsi daya dan pendinginan berkurang </li></ul><ul><li>Interkoneksi yang lebih sedikit akan meningkatkan reliabilitas </li></ul>
  29. 29. Kurva pertumbuhan jumlah Transistor pada Chip
  30. 30. IBM seri 360 <ul><li>Tahun 1964 </li></ul><ul><li>Tidak kompatibel dengan seri 7000 </li></ul><ul><li>Komputer “Family” yg terencana pertama kali </li></ul><ul><ul><li>Set Instruksi yang sama dan identik </li></ul></ul><ul><ul><li>memiliki O/S yg identik </li></ul></ul><ul><ul><li>Bertambahnya kecepatan </li></ul></ul><ul><ul><li>Jumlah port (terminal) Input/Output bertambah </li></ul></ul><ul><ul><li>Jumlah memory bertambah </li></ul></ul><ul><ul><li>Biaya bertambah </li></ul></ul><ul><li>Memiliki struktur Multiplexed switch </li></ul>
  31. 31. DEC PDP-8 <ul><li>Tahun 1964 </li></ul><ul><li>Minikomputer pertama </li></ul><ul><li>Tidak memerlukan ruangan ber-AC </li></ul><ul><li>Cukup kecil untuk ditempatkan di meja laboratorium </li></ul><ul><li>Harga $16.000 (+ $100k untuk IBM 360) </li></ul><ul><li>Aplikasi tertanam (embedded) & OEM </li></ul><ul><li>Struktur Bus </li></ul>
  32. 32. Struktur Bus DEC PDP-8 OMNIBUS Console Controller CPU Main Memory I/O Module I/O Module
  33. 33. Memory Semikonduktor <ul><li>Tahun 1970 </li></ul><ul><li>Oleh Fairchild </li></ul><ul><li>Ukuran dari suatu inti tunggal </li></ul><ul><ul><li>Contoh: 1 bit penyimpanan inti magnetic </li></ul></ul><ul><li>Memuat 256 bit </li></ul><ul><li>Sifat pembacaan (Read) Non-destruktif </li></ul><ul><li>Lebih cepat dari inti magnetic </li></ul><ul><li>Kapasitas meningkat hampir 2x lipat per th. </li></ul>
  34. 34. INTEL <ul><li>Tahun 1971 – type 4004 </li></ul><ul><ul><li>Microprosessor pertama </li></ul></ul><ul><ul><li>Semua komponen CPU dalam satu chip </li></ul></ul><ul><ul><li>4 bit </li></ul></ul><ul><li>Dilanjutkan pd th 1972 oleh type 8008 </li></ul><ul><ul><li>8 bit </li></ul></ul><ul><ul><li>Keduanya didesain untuk aplikasi khusus </li></ul></ul><ul><li>Tahun 1974 – type 8080 </li></ul><ul><ul><li>Microprosessor pertama INTEL untuk tujuan umum (general purpose) </li></ul></ul>
  35. 35. Upaya memacu kecepatan <ul><li>Pipelining </li></ul><ul><li>On board cache </li></ul><ul><li>On board L1 & L2 cache </li></ul><ul><li>Branch prediction </li></ul><ul><li>Data flow analysis </li></ul><ul><li>Speculative execution </li></ul>
  36. 36. Performa yg tidak sebanding <ul><li>Kecepatan prosessor bertambah </li></ul><ul><li>Kapasitas memory bertambah </li></ul><ul><li>Tetapi kecepatan memory jauh dibelakang kecepatan prosessor </li></ul>
  37. 37. Karakteristik DRAM & Prosessor
  38. 38. Trend penggunaan DRAM
  39. 39. Solusi <ul><li>Meningkatkan jumlah bit “retrieved” pada satu waktu </li></ul><ul><ul><li>Membuat DRAM “lebih lebar” daripada “lebih dalam” </li></ul></ul><ul><li>Mengganti interface DRAM shg menjadi lebih efisien dng melibatkan cache. </li></ul><ul><li>Mengurangi frekwensi akses ke memory </li></ul><ul><ul><li>Cache yang lebih kompleks dan cache pada chip </li></ul></ul><ul><li>Meningkatkan bandwidth interkoneksi </li></ul><ul><ul><li>High speed bus </li></ul></ul><ul><ul><li>Hierarchy of bus </li></ul></ul>
  40. 40. End of Slide
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×