Evoulusi dan Kinerja Sistem Komputer

1. Evolusi Dan Kinerja Sistem Komputer
Pertemuan Ke 3

2. Evolusi Dan Kinerja Sistem Komputer

3. Tujuan
 Menjelaskan tentang sejarah teknologi komputer.
 Menjelaskan trend teknologi yang telah membuat unjuk kerja yang
menjadi fokus rancangan sistem komputer.
 Meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk
mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien.
 Menjelaskan perkembangan pentium dan PowerPC.

4. Sejarah Singkat Komputer
Sejarah komputer dari sisi arsiterktur dapat dibedakan menjadi :
 Generasi pertama : Tabung Hampa Udara
 Generasi kedua : Transistor
 Generasi ketiga : Rangkaian Terpadu
 Generasi Terakhir : LSI dan VLSI

5. Generasi Pertama: Tabung Vakum (1945 – 1955)
Ciri umum komputer generasi pertama:
 Menggunakan tabung hampa (Vaccum Tube).
 Program dibuat dalam bahasa mesin.
 Memori utama dibuat dengan teknologi magnetic core storage.
 Ukuran fisik komputer berukuran besar.
 Membutuhkan daya listrik yang besar.

6. Tabung Vakum

7. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)
 Dirancang oleh John Mauchly dan John Presper Enkert.
 Dibuat di Universitas Pennsylvania dibawah naungan Lembaga Army’s Ballistics Research Laboratory
(BRL).
 Merupakan komputer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia.
 Ide awal: Pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru oleh Angkatan Darat AS.
 Proposal awal diajukan pada tahun 1943 tepatnya 17 Mei 1943.
 Selesai tahun 1946 (Sangat terlambat untuk digunakan dalam PD II)
 Digunakan sampai tahun 1955.
 Tahun 1946 merupakangerbang bagi zaman baru komputer elektronik.

8. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

9. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)
Ciri-ciri umum:
 Memiliki berat 30 ton.
 Mempunyai volume 15.000 kaki persegi.
 Berisi lebih dari 18.000 tabung vakum, 7200 Diode Kristal, 5 juta sambungan yang disolder manual.
 Daya listrik yang dibutuhkan sebesar 140 KW.
 Kecepatan operasi mencapai 5.000 operasi penambahan per detik.
 ENIAC masih merupakan mesin desimal (not binary), representasi data bilangan dalam bentuk desimal dan
arimetiknya dibuat dalam bentuk desimal.
 Memorinya terdiri atas 20 akumulator, yang masing – masing akumulatornya mampu menampung 10 digit desimal.
 Setiap digit direpresentasikan oleh cincin yang terdiri atas 10 buah tabung vakum.
 Diprogram secara manual, yaitu dengan menyetel switch – switch, memasang dan menanggalkan kabel – kabelnya.

10. Mesin Von Newmann
 Dibuat oleh John Van Neumann.
 Seorang ahli matematika yang merupakan konsultan pembuatan ENIAC.
 Pada tahun 1945 mencoba memperbaiki kelemahan ENIAC dengan rancangan komputer barunya bernama
EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer).
 Dengan konsep program tersimpan (stored-program concept).
 Dipublikasikan pada tahun 1946 .
 Dikenal dengan nama Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies).
 Selesai tahun 1946 (Sangat terlambat untuk digunakan dalam PD II)
 Digunakan sampai tahun 1955.
 Tahun 1946 merupakan gerbang bagi zaman baru komputer elektronik.

11. Mesin Von Newmann

12. Mesin Von Newmann
Ciri-ciri umum:
 Memori IAS terdiri dari 1000 lokasi penyimpanan yang disebut word.
 1 word terdiri atas 40 binary digit (bit).
 Data maupun instruksi disimpan dalam memori ini, sehingga data maupun instruksi harus dikodekan dalam bentuk
biner.
 Setiap bilangan terdiri atas sebuah bit tanda dan 39 bit nilai
 Sebuah word terdiri atas 20 bit instruksi dengan masing – masing 8 bit kode operasi (op code) dan 12 bit alamat.
 Memiliki 21 instruksi.
 Tampilan format memori IAS

13. Struktur Mesin Von Newmann

14. Mesin Von Newmann
Komputer ini terdiri dari:
 Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.
 Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner.
 Data maupun instruksi disimpan dalam memori ini, sehingga data maupuninstruksi harus
dikodekan dalam bentuk biner.
 Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memorisehingga
adanya eksekusi instruksi tersebut.
 I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

15. Struktur IAS

16. ALU-IAS (Computer of Institute for Advanced Studies)
Register-register pada IAS:
 Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima
word dari memori.
 Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca oleh
MBR.
 Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.
 Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori.
 Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori.
 Accumulator (AC) Dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementara operand dan hasil ALU. Misalnya,
hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah sebuahbilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) disimpan
dalam AC dan 40 bitlainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ.

17. Mesin Von Newmann
Komputer IAS memiliki 21 instruksi yang dibagi menjadi 5 kelompok, yaitu:
 Data Transfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau
antara dua register ALU sendiri.
 Unconditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu.
 Conditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat
tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.
 Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU.
 Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di
komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.

18. Komputer Komersial
 Tahun 1947, Eckert dan Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation membuat
komputer secara komersial.
 Komputer pertama yang mereka hasilkan adalah UNIVAC I (Universal Automatic Computer).
 Digunakan pertama kali untuk perhitungan sensus tahun 1950 oleh US Bureau of Census.
 Bagian dari divisi UNIVAC Sperry-Rand Corporation.
 Kemampuan UNIVAC I.
 Sebagai computer komersial generasi pertama yang sukses.
 Dapat melakukan perhitungan aljabar matriks.
 Perhitungan statistik.
 Perhitungan premi bagi asuransi dan pemasalahannya

19. Komputer Komersial
 Kemunculan UNIVAC II.
 Muncul di era tahun 1950-an.
 Kapasistas memori lebih besar dan kinerjanya lebih baik.
 Kemunculan komputer IBM.
 Tahun 1953.
 Versi 701, komputer program tersimpan elektronik pertama.
 Versi 702, untuk aplikasi bisnis.
 IBM menjadi pabrik computer yang dominan.

20. UNIVAC (Universal Automatic Computer)

21. Generasi Kedua: Transistor (1955 – 1965)
Ciri umum komputer generasi kedua:
 Teknologi dasar rangkaiannya berupa transistor.
 Menggunakan bahasa pemrograman fortran, cobol, Algol.
 Menggunakan memori sekunder berupa magnetic tape.
 Ukuran fisik komputer lebih kecil dari computer generasi pertama.
 Membutuhkan daya listrik yang lebih kecil.

22. IBM 7094
 Pabrik peralatan Punched-card.
 1953 – IBM - 701.
o Komputer pertama IBM (stored program computer).
o Untuk keperluan aplikasi Scientific.
 1955 – IBM - 702.
o Untuk aplikasi bisnis.
o Merupakan awal dari seri 700/7000 yang membuat
IBM menjadi pabrik komputer yang dominan.

23. Konfigurasi IBM 7094
Kemajuan IBM 7094 lainnya adalah adanya
multiplexor untuk memultiplex data channel
(saluran data). Multiplexor berfungsi sebagai
sentral switch data yang akan diproses dalam
CPU.

24. Transistors
 Pengganti tabung vakum.
 Lebih kecil.
 Lebih ringan.
 Disipasi daya lebih rendah.
 Solid state device.
 Terbuat dari silicon Silicon (Sand)
 Ditemukan tahun 1947 di Lab Bell
 Oleh William Shockley et al.

25. Transistors Based Computers
 Cikal bakal generasi mikroprosesor.
 Kinerja pengolahan lebih besar.
 Kapasitas memori lebih besar.
 Ukuran lebih kecil.
 Menggunakan unit aritmatik & logika yang lebih rumit dan unit kontrol.
 Menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi.
 Sudah tersedia perangkat lunak sistem
 Muncul Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957.

26. Generasi Ketiga: Integrated Circuit (1965 – 1980)
Ciri umum komputer generasi ketiga:
 Teknologi dasar pembangun rangkaian yang digunakan adalah IC (Integrated
Circuit).
 Layar monitor dapat menampilkan gambar dan grafik.
 Menggunakan magnetic tape sebagai memori sekunder.
 Memiliki fitur jaringan.
 Penggunaan daya listrik lebih hemat.

27. IBM System/360
 Dikeluarkan tahun 1964.
 Menggunakan teknologi IC.
 Dalam satu dekade IBM menguasai 70% pasaran komputer.
 Sistem 360 merupakan kelompok komputer pertama yang
terencana.
 Banyak model dalam arsitektur 360 ini dan saling kompatibel
sehingga menguntungkan konsumen, karena konsumen dapat
menyesuaikan dengan kebutuhan maupun harganya.
 Pengembangan (upgrading) dimungkinkan dalam komputer ini

28. IBM System/360
Karakteristik komputer kelompok ini adalah:
 Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yangdikeluarkan menggunakan
set instruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya.
 Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang menguntungkan konsumen sehingga apabila
kebutuhan menuntut penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena sama.
 Kecepatan yang meningkat, model – model yang ditawarkan mulai dari kecepatan rendah sampai kecepatan
tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.
 Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memori yang
digunakan.
 Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal.

29. DEC PDP-8
 Dikeluarkan tahun 1964.
 Minicomputer pertama kali (setelah miniskirt!).
 Tidak memerlukan air conditioned room.
 Embedded applications & OEM.
 Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama bagian sistem bus. Pada
komputer ini menggunakan omnibus system.
 Sistem ini terdiri atas 96 buah lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan untuk
membawa sinyal–sinyal kontrol, alamat maupun data.
 Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh komputer–computer modern

30. Mikroelektronika
 Secara harfiah berarti “electronika kecil (small electronics)”.
 Sebuah komputer terbentuk dari kumpulan gate (gerbang logika), sel memori dan interkoneksi.
 Sejumlah gate dikemas dalam satu keping semikonduktor.
 Contoh : silicon wafer (wafer silikon)
 Unsur” dasar dari komputer digital:
 Gerbang Logika : Suatu perangkat untuk mengimplementasikan suatu boolean atau fungsi
logis yang sederhana.
 Sel Memori : Perangkat yang dapat menyimpan satu bit data

31. Mikroelektronika

32. Generasi Keempat: Very Large Scale Integration (1980)
Ciri umum komputer generasi keempat:
 Menggunakan Large Scale Integration (LSI) yang merupakan pemadatan beribu-ribu
IC yang dijadikan satu dalam sebuah keeping IC yang disebut chip.
 Dikembangkan komputer mikro yang menggunakan microprocessor dan semi-
conductor yang berbentuk chip untuk memori komputer.
 Paket VLSI dapat menampung 10.000 komponen lebih per kepingnya dengan
kecepatan operasi mencapai 100 juta operasi per detiknya.

33. Generasi Keempat: Very Large Scale Integration (1980)
Masa–masa ini diawali peluncuran mikroprosesor Intel seri 4004. Mikroprosesor 4004 dapat menambahkan
dua bilangan 4 bit dan hanya dapat mengalikan dengan cara pengulangan penambahan. Memang masih
primitif, namun mikroprosesor ini tonggak perkembangan mikroprosesor – mikroprosesor canggih saat ini.
Tidak ada ukuran pasti dalam melihat mikroprosesor, namun ukuran terbaik adalah lebar bus data: jumlah
bit data yang dapat dikirim –diterima mikroprosesor. Ukuran lain adalah jumlah bit dalam register.
Tahun 1972 diperkenalkan dengan mikroprosesor 8008 yang merupakan mikroprosesor 8 bit. Mikroprosesor
ini lebih kompleks instruksinya tetapi lebih cepat prosesnya dari pendahulunya. Kemudian Bells dan HP
menciptakan mikroprosesor 32 bit pada 1981, sedangkan Intel baru mengeluarkan tahun 1985 dengan
mikroprosesor 80386.

34. Hukum More
 Kepadatan komponen dalam sebuah chip meningkat
 Diketemukan oleh Gordon Moore – Salah satu pendiri Intel (1965)
 Jumlah transistors/chip meningkat 2 x lipat per tahun
 Sejak 1970 pengembangan agak lambat
 Jumlah transistors menjadi 2 kali dalam sebuah chip bekembang setiap 18 bulan.
 Harga suatu chip tetap / hampir tidak berubah.
 Higher packing density berarti jalur ektronik lebih pendek kemampuan makin meningkat.
 Ukuran semakin kecil, flexibilitas meningkat.
 Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan.
 Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas.

35. Grafik Jumlah Transistor Dalam Chip Pentium

36. Konsekuensi dari Hukum More
 Biaya chip tetap hampir tidak berubah selama periode pertumbuhan yang cepat. Ini berarti bahwa biaya logika
komputer dan memori sirkuit telah jatuh pada tingkat yang dramatis.
 Karena elemen logika dan memori ditempatkan lebih dekat pada kemasan chip, mengakibatkan panjang jalur
listrik dipersingkat, meningkatkan kecepatan operasi.
 Komputer menjadi lebih kecil
 Ada pengurangan daya dan kebutuhan pendinginan.
 Para interkoneksi di sirkuit terpadu jauh lebih dapat diandalkan daripada solder connections

37. Perkembangan Microprocessor
 1971 – 4004
 Microprocessor pertama.
 Semua komponen CPU adalah single chip.
 4 bit.
 Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972
 8 bit
 1974 – 8080
 Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum.

38. Komputer Generasi Terakhir
 Terdapat kesepakatan umum dalam menentukan generasi komputer
 Terdapat generasi keempat dan kelima yang menerapkan teknologi
rangkaian terpadu
 LSI (Large Scale Intergration), 1000 komponen IC
 VLSI (Very Large Scale Intergration),10.000-100.000 IC

39. Komputer Generasi Kelima
 Contoh imajinatif komputer generasi kelima
adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya
Arthur C. Clarke berjudul 2001:Space Odyssey.
 Dengan kecerdasan buatan (artificial
intelligence), HAL dapat cukup memiliki nalar
untuk melakukan percapakan dengan manusia,
menggunakan masukan visual, dan belajar dari
pengalamannya sendiri.
 Model Von Neumann akan digantikan dengan
sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak
CPU untuk bekerja secara serempak.
 Sedang
dikembangkan Oleh
Jepang melalui
sebuah lembaga
yang bernama ICOT
(Institute for new
Computer Technology

40. Generasi Komputer
 Vacuum tube - 1946-1957
 Transistor - 1958-1964
 Small scale integration – 1965: Sampai dengan 100 komponen dalam 1 IC (chip)
 Medium scale integration - sampai 1971: 100-3.000 komponen dalam 1 IC
 Large scale integration - 1971-1977: 3.000 – 100.000 komponen dalam 1 IC
 Very large scale integration - 1978 -1991: 100.000 – 100.000,000 komponen dalam 1
IC
 Ultra large scale integration – 1991 - Lebih dari 100.000.000 komponen dalam 1 IC.

41. Kinerja Komputer
Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer, yang
melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. Dari segi perkembangan program
aplikasi pun sangat menakjubkan. Aplikasi dekstop yang hampir dimiliki semua sistem komputer saat
ini meliputi:
 Pengolahan Citra
 Pengenalan Voice atau pembicaraan
 Video Conference
 Multimedia
 Transfer Data

42. Teknik Peningkatan Kinerja
Peningkatan kinerja mikroprosesor terus berlanjut tidak kenal henti denganberbagai teknik yang telah
dikembangkan, diantaranya :
 Branch Prediction, teknik dimana prosesor memungkinkan mengamati terlebih dahulu di dalam
software dan melakukan prediksi percabangan atau kelompok instruksi yang akan dieksekusi
berikutnya.
 Data Flow Analysis, prosesor akan menganalisa instruksi-instruksi yang tidak tergantung pada hasil
atau data lainnya untuk membuat penjadwalan yang optimum dalam eksekusi.
 Speculative Execution, dengan modal prediksi cabang dan analisis data, maka prosesor dapat
melakukan eksekusi spekulatif terlebih dahulu sebelu waktunya.

43. Keseimbangan Kinerja
 Kecepatan prosessor meningkat
 Kapasitas memori meningkat
 Perkembangan kecepatan memori lebih lambat (tertinggal) dibanding kecepatan prosesor
Kecepatan prosesor bertambah, harus di ikuti dengan memory yang semakin besar dan kecepatan
memory yang besar agar terjadi keseimbangan dalam dalam komputer tersebut singga prosesor
bekerja secara maksimal

44. Perbandingan Kinerja Logic dan Memori
Selama prosesor telah berkembang dengan pesat,
kecepatan data yang dapat ditransfer antara memori
utama dan prosesor telah tertinggal. Antara prosesor
dan memori utama adalah jalur yang paling penting
pada seluruh komputer karena ia bertanggung jawab
untuk membawa aliran konstan instruksi program dan
data antara chip memori dan prosesor. Jika memori atau
jalur gagal untuk mengikuti tuntutan prosesor, prosesor
akan berhenti pada suatu state dan waktu proses yang
berharga hilang

45. Solusi
Ada beberapa cara untuk mengatasi masalah ini, semuanya ada dalam desain komputer kontemporer seperti :
 Meningkatkan jumlah bit yang diambil pada satu waktu dengan membuat DRAM "Lebih luas" dari pada "lebih dalam"
dan dengan menggunakan data bus jalur yang lebar.
 Mengubah interface DRAM untuk membuatnya lebih efisien termasuk menambahkan cache atau skema penyangga
lainnya pada chip DRAM.
 Mengurangi frekuensi dari akses memori dengan membuat struktur cache lebih kompleks dan efisien antara prosesor
dan memori utama. Ini termasuk penggabungan satu atau lebih cache pada chip prosesor sebagai chip cache off yang
dekat dengan chip prosesor.
 Meningkatkan bandwidth interkoneksi antara prosesor dan memori dengan menggunakan kecepatan bus yang lebih
tinggi dan dengan menggunakan hierarki bus ke buffer dan struktur aliran data.

46. Peralatan Input Output
 Peralatan dengan kebutuhan I/O yang intensif.
 Kebutuhan aliran data yang besar.
 Procesesor dapat menanganinya.
 Masalah dengan pergerakan data.
 Solusi:
 Caching
 Buffering
 Interkoneksi bus dg kecepatan lebih tinggi
 Struktur bus yang lebih jelas
 Konfigurasi prosesor jamak

47. Perbandingan Laju Data Perangkat I/O

48. Kunci Keseimbangan
Desainer terus berupaya untuk menyeimbangkan antara komponen prosesor, memori utama, I / O device, dan struktur
interkoneksi. Desain ini harus selalu dipikirkan embali untuk mengatasi dua faktor yang terus berkembang. Faktor tersebut
yaitu:
 Tingkat di mana kinerja mengalami perubahan di berbagai area teknologi (prosesor, bus, memori, peripheral) sangat
berbeda dari satu jenis ke jenis lain.
 Aplikasi baru dan perangkat periferal baru terus-menerus mengubah sifat permintaan pada sistem dalam hal profil
instruksi khas dan data pola akses.
 Komponen prosesor
 Memory utama
 Perangkat I/O
 Struktur interkoneksi

49. Perbaikan organisasi dan Arsitektur Chip
 Peningkatan kecepatan perangkat keras prosesor
 Pada dasarnya disebabkan oleh mengecilnya ukuran gerbang logika
 Lebih banyak gerbang, dikemas lebih ringkas, peningkatan laju clock
 Waktu perambatan dari sinyal berkurang
 Peningkatan ukuran dan kecepatan cache
 Ditujukan sebagai bagian dari chip prosesor
 Waktu akses cache turun secara signifikan
 Merubah organisasi dan arsitektur prosesor
 Meningkatkan kecepatan efektif dari eksekusi
 Paralelisme

50. Masalah dengan kecepatan clock dan kerapatan login
 Daya Listrik
 Kepadatan logika dan kecepatan clock meningkat, begitu jugan dengan kepadatan data (Watts/cm2).
 Kesulitan melepaskan panas yang dihasilkan pada kepadatan tinggi, kecepatan tinggi chip menjadi masalah desain yang seriuslkan
 Delay RC
 Kecepatan di mana elektron dapat mengalir pada chip antara transistor dibatasi oleh resistansi dan kapasitansi dari kabel logam yang
menghubungkannya.
 Delay meningkat seiring peningkatan produk RC
 Kabel penghubung semakin tipis akan meningkatkan hambatan
 Kawat semakin pendek akan meningkatkan kapasitansi
 Memory latency
 Kecepatan memory tertinggal dari kecepatan prosesor
 Solusi:
 More emphasis on organizational and architectural approaches (akan ada lebih banyak tekanan pada pendekatan organisasi
 dan arsitektur untuk meningkatkan kinerja)

51. Kinerja Mikroprosesor Intel

52. Bertambahnya Kapasitas Cache
 Biasanya dua atau tiga kali cache antara prosesor dan memori utama
 Bertambahnya kepadatan IC (Chip)
 Lebih besar cache memori dalam chip
 Lebih cepat akses cache
 Pentium mengalokasikan 10% untuk cache
 Pentium 4 mengalokasikan sekitar 50%

53. Evolusi Komputer

54. Evolusi Pentium
 Menerapkan Rancangan Complex Instruktion Set Computers (CISC).
 Intel dikategorikan sebagai pembuat microprocessor nomor satu dalam beberapa
dekade.
 Intel mengembangkan microprocessor setiap empat tahun sekali Evolusi Pentium

55. Evolusi Pentium
 8080 (1972): Mikroprosesor pertama keluaran Intel 8 bit dengan lintasan data ke memori 8 bit.
Digunakan pada komputer “Altair”
 8086 (1974): Dengan mesin 16-bit. Kemampuan pengalamatan ke memori 64KB, digunakan
pada komputer pribadi pertyama IBM.
 80286 (1982): Merupakan perluasan dari 8086, dapat melakukan pengalamatan sampai
dengan 16-Mbyte.
 80386 (1985): Terjadi perombakan besar-besaran. Menerapkan sistem multitasking. Dengan
mesin 32-bitnya membuat produk ini menjadi unggul saat itu.

56. Evolusi Pentium
 80486 (1989): Teknologi cache sudah canggih, dengan instruksi pipelining. Dilengkapi dengan
math coprosesor.
 Pentium (1993): Menerapkan teknik superskalar (instruksi dieksekusi secara paralel).
 Pentium Pro (1995): Penggunaan prediksi register renaming, analisis aliran data, dan eksekusi
spekulatif.
 Pentium II (1997): Teknologi MMX, Untuk kebutuhan memproses video, audio, dan data grafik
secara efisien.
 Pentium III (1999): Instruksi tambahan untuk mendukung perangkat lunak grafik 3D.

57. Evolusi Pentium
 Pentium 4 (Nov 2000): Fasilitas multimedia semakin ditingkatkan.
 Pentium M (Maret 2003): Dirilis untuk keperluan portable (Notebook/PC Tablet). Penggunaan
Micro-operation fusion (throughput yang lebih tinggi dengan menggunakan daya yang rendah).
 Pentium D (April 2005): memiliki dua buah inti (Dual Core) dalam prosesornya. Ada dua buah
jenis Pentium D yang beredar di pasaran, antara lain Pentium D yang berbasiskan inti Prescott
dan Cedar-Mill.
 Itanium (29 Mei 2001): Kerjasama antara Intel dengan Hewlett-Packard. Prosesor ini ditujukan
untuk pasar high-end server yang membutuhkan kinerja tinggi.

58. Evolusi Pentium

59. Evolusi Pentium

60. Evolusi Power PC
 Dimulai tahun 1975 dalam proyek minikomputer 801.
 Dipelopori oleh IBM bersama dengan prosesor RISC I Berkeley.
 Produk RISC komersial diperkenalkan tahun 1986, PC RT.
 Tahun 1990, IBM mengeluarkan PC RT.IBM RISC system/6000.
 IBM bersekutu dengan Motorola, Mikroprosesor seri 68000 yang digunakan oleh Apple pada
mesin macintoshnya.
 601 : Produk Power PC yang dilempar ke pasaran pertama kali dengan mesin 32-bit.

61. Evolusi Power PC
 603 : Produk komputer portable, mesin 32-bit sama dengan 601 namun harga lebih rendah
dan implentasinya lebih efisien.
 604 : Produk untuk komputer desktop dan low end server dan mesin 32-bit.
 620 : Produk untuk server yang menerapkan arsitektur 64-bit yang mencakup register dan
lintasan datanya.
 740/750 : Dikenal juga dengan sebutan prosesor G3. Prosesor ini mengintegrasikan dua
tingkat cache dalam keping prosesor utama.
 G4 : Procesor ini meningkatkan kecepatan internal dari keping prosesor

62. Embedded System ARM
 Arsitektur ARM (Advanced RISC Machine) mengacu pada arsitektur prosesor yang telah berevolusi
dari prinsip-prinsip desain RISC (Reduce Instruction Set Computing) dan digunakan dalam
embedded system.
 Embedded Sistem merujuk pada penggunaan elektronik dan perangkat lunak dalam suatu produk,
sebagai lawan dari tujuan komputer , seperti laptop atau sistem desktop).
 Embedded system sendiri merupakan kombinasi hardware dan software Komputer,dan mungkin
tambahan mekanis atau bagian lainnya yang dirancang untuk melakukan fungsi khusus.
 Embedded system merupakan bagian dari system atau produk yang lebih besar ,seperti dalam
kasus pengereman antipenguncian sistem dalam mobil.

63. Kebutuhan Embedded System
 Kecil untuk sistem yang besar, menghasilkan perbedaan besar dari biaya, perbedaan itu membutuhkan optimasi dan
reuse.
 Kombinasi persyaratan kualitas yang berbeda, misalnya, sehubungan dengan keamanan, keandalan, real-time,
fleksibilitas, dan undang-undang
 Jangka hidup mulai dari pendek hingga panjang
 Kondisi lingkungan yang berbeda dalam beberapa hal, misalnya, radiasi, getaran, dan kelembaban
 Karakteristik aplikasi yang berbeda yang mengakibatkan beban statis daripada beban dinamis.
 Kecepatan mulai dari lambat hingga cepat.
 Pehitungan tugas antarmuka dibandingkan tugas intensif I/O, dan atau kombinasinya.
 Berbagai model perhitungan mulai dari sistem diskrit hingga melibatkan dinamika waktu kontinu (biasanya disebut
sebagai sistem hibrida).

64. Kebutuhan Embedded System

65. Kebutuhan Embedded System
Gambar diatas menunjukkan secara umum organisasi sistem Embedded. Selain prosesor dan memori, ada sejumlah
elemen yang berbeda dari desktop biasa atau pada laptop:
 Mungkin ada berbagai interface yang memungkinkan sistem untuk mengukur,memanipulasi, dan sebaliknya
berinteraksi dengan lingkungan eksternal.
 Interface manusia dapat sesederhana lampu berkedip atau serumit realtime visi robot.
 Port diagnostik dapat digunakan untuk mendiagnosa sistem yang sedang dikendalikan-bukan hanya untuk
mendiagnosa komputer.
 Khusus-tujuan bidang diprogram (FPGA), aplikasi spesifik (ASIC), atau bahkan hardware nondigital dapat digunakan
untuk meningkatkan kinerja atau keselamatan.
 Perangkat lunak sering memiliki fungsi tetap dan khusus untuk aplikasi.

66. Evolusi ARM
 Dirancang oleh ARM Inc., Cambridge, Inggris
 Lisensi untuk manufaktur
 Kecepatan tinggi, tidak pernah mati, konsumsi daya rendah
 PDAs, PS, ponsel
 Contoh: iPod, iPhone
 Acorn memproduksi ARM1 & ARM2 tahun 1985 dan
 ARM3 tahun 1989
 Acorn, VLSI dan Apple Computer didirikan oleh ARM Ltd.

67. Kategori Sistem ARM
 Embedded real-time system
Sistem untuk penyimpanan, tubuh otomotif dan kereta api power, industri, dan aplikasi jaringan.
 Platform Aplikasi
Perangkat menjalankan sistem operasi terbuka, termasuk Linux, Palm OS, Symbian OS, dan
Windows CE di nirkabel, hiburan dan digital imaging aplikasi.
 Keamanan aplikasi
Kartu pintar (smart Card), kartu SIM, dan terminal pembayaran.

68. ARM (Mobile): Power PC (Computer)
PowerPC yaitu arsitektur micro pro-cessor RISC yang dibuat pada tahun 1991 oleh
Apple, IBM, dan Motorola, yang dikenal sebagai AIM. PowerPC akhirnya menjadi
populer dan dikenal sebagai processor dengan kinerja yang tinggi.
PowerPC menjadi dasar dari AIM PreP dan Common Hardware Reference Platform
pada tahun 1990. Namun pada akhirnya, arsitektur PowerPC lebih sukses dikenal
sebagai komputer pribadi yang dijual oleh Apple Macintosh dalam kurun waktu 1994-
2005.

69. Penilaian Kinerja Kecepatan Clock
 Parameter Kunci
 Kinerja, biaya, ukuran, keamanan, kehandalan, konsumsi daya
 Sistem kecepatan clock
 Dalam Hz atau kelipatanya
 Clock rate, clock cycle, clock tick, cycle time
 Sinyal dalam CPU membutuhkan waktu untuk perubahan ke 1 atau 0
 Sinyal dapat berubah dengan kecepatan yang berbeda Dibutuhkan sinkronisasi untuk pengoperasiannya
Eksekusi instruksi dalam diskrit
 Decode, load dan menyimpan, aritmatika atau logika
 Biasanya memerlukan beberapa siklus clock per instruksi

70. Sistem Clock

71. Instruction Execution Rate
 Sebuah ukuran umum kinerja prosesor yaitu tingkat di mana instruksi dijalankan, dinyatakan sebagai jutaan
instruksi per detik (Millions of instructions per second (MIPS)), disebut sebagai rate. MIPS dapat mengekspresikan
tingkat MIPS dalam hal clock rate dan CPI.
 Ukuran kinerja lain hanya berurusan dengan instruksi floating-point. Hal ini umum dalam aplikasi ilmiah dan
banyak game. Kinerja Floating point dinyatakan sebagai jutaan operasi floating-point per detik ((Millions of floating
point instructions per second (MFLOPS)).
 Faktor-faktor kinerja dipengaruhi oleh empat atribut system yaitu desain set instruksi (dikenal sebagai arsitektur
set instruksi), kompilator teknologi (seberapa efektif compiler dalam menghasilkan mesin bahasa pemrograman
yang efisien dari program bahasa tingkat tinggi), implementasi prosesor, cache dan hirarki memori.

72. Benchmarks
 Program dirancang untuk menguji kinerja
 Ditulis dengan bahasa tingkat tinggi
 Portable
 Merepresentasikan jenis pekerjaannya
 Systems, numerical, commercial
 Mudah diukur
 Luas penggunannya
 Misal: System Performance Evaluation Corporation
 CPU2006 untuk perhitungan yang pasti
 17 floating point programs dalam C, C++, Fortran
 12 integer programs dalam C, C++
 3 juta baris kode
 Kecepatan
 Single task dan throughput

73. Kesimpulan
 Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum, Transistor, IC dan VLSI.
 Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer,
yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral.

74. Terima Kasih