Pengertian
Arsitektur dan Organisasi Komputer
·
Arsitektur
Komputer
Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian
dasar dan suatu sistem komputer. Cabang ilmu ini biasanya mempelajari
komponen-komponen sistem komputer yang terhubung dengan perintah logis
dari sebuah program.
Dalam hal ini, penerapan perencanaan dan masing-masing bagian akan Iebih
difokuskan pada bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenal cara pengaksesan
data dan alamat dan memori cache,RAM, ROM, dan CD.
Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagal
ilmu dan sekaligus seni mengenai cara menghubungkan komponen-komponen
perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi
kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Arsitektur komputer mempelajari komponen-komponen sistem komputer yang
terkait dengan pemprograman, dan memiliki dampak langsung pada perintah
logis sebuah program. Sebagai contohnya set instruksi, aritmatika yang
digunakan, teknik pengalamatan, dan mekanisme input/output (I/O).
Arsitektur komputer paling tidak mengandung 3 subkategori sebagai berikut
:
·
Set instruksi (ISA)
·
Arsitektur mikro dari ISA, dan
·
Sistem desain dari seluruh
komponen dalam perangkat keras komputer ini.
·
Organisasi
Komputer
Organisasi komputer adalah bagian yang terhubung dengan
komponen-komponen pelaksanaan dan interkoneksi antarkomponen penyusun
sistem komputer dalam melaksanakan aspek arsitekturalnya. Cabang ilmu ini
biasanya mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit pelaksaan
computer dan hubungan antara komponen-komponen sistem komputer.
Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat
antarmuka, teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Sementara itu,
arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian komponen-komponen sistem
komputer yang terkait dengan seorang pemprogram. Sebagai contoh apakah
suatu komputer perlu meimiliki perintah pengalamatan pada memori
merupakan masalah rancangan arsitektural.
Apakah instruksi pengalamatan
tersebut akan dilaksanaan secara langsung ataukah melalui langkah cache
adalah kajian organisasional
·
Perbedaan
Arsitektur dan Organisasi Komputer
Arsitektur komputer cenderung
berkaitan dengan komponen sistem komputer yang terkait dengan pemprogram
dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah program.
Arsitektur juga dapat didefinisikan dan dikategonikan sebagai ilmu yang
mempelajari cara interkoneksi dan komponen-komponen perangkat keras untuk
dapat mencitakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional dan
kinerja.
Sementara itu organisasi
komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit operasional komputer
dan hubungan antara komponen sistem komputer dan interkoneksi yang
merealisasikan penjelasan arsitektural.
Perbedaaan
utamanya adalah sebagai berikut :
·
Organisasi komputer: bagian yang
terkait erat dengan komponen-komponen operasional. Contoh:
teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori,
dan sinyal-sinyal kontrol.
·
Arsitektur komputer: kelengkapan
sistem komputer yang terkait dengan kegiatan pemrograman. Contoh:
Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan,
mekanisme I/O.
Arsitektur komputer merujuk pada
atribut-atribut dari sistem tata terlihat atau, dengan kata lain,
atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis dari
sebuah program. Arsitektur komputer merujuk pada unit operasional dan
interkoneksi mereka yang menyadari spesifikasi arsitektur. Contoh atribut
arsitektur meliputi set instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk
mewakili berbagai tipe data (misalnya, angka, karakter), I / O mekanisme,
teknik untuk mengatasi memori. Atribut organisasi termasuk detail-detail
hardware transparan untuk programmer, seperti sinyal kontrol, interface
antara komputer dan peripheral, dan teknologi memori yang digunakan.
Sebagai contoh, ini adalah
masalah desain arsitektur apakah
komputer akan memiliki instruksi multiply. Ini adalah masalah
orgnizational apakah instruksi yang akan dilaksanakan oleh unit kalikan
khusus atau dengan mekanisme yang menggunakan berulang unit add sistem.
Keputusan organisasi dapat didasarkan pada frekuensi diantisipasi
penggunaan instruksi multiply, kecepatan relatif dari dua pendekatan, dan
biaya dan ukuran fisik unit multiply khusus.
Dalam kelas komputer yang
disebut mikrokomputer, hubungan antara arsitektur dan organisasi sangat
dekat. Perubahan teknologi tidak hanya mempengaruhi organisasi, tetapi
juga mengakibatkan pengenalan arsitektur yang lebih kuat dan lebih kompleks.
Secara umum, ada kurang dari kesesuaian requirementnfor generasi ke
generasi untuk mesin-mesin yang lebih kecil. Dengan demikian, ada lebih
interaksi antara keputusan desain organisasi dan arsitektur.
·
Struktur
dan Fungsi
Sebuah komputer adalah sebuah
sistem yang kompleks; komputer kontemporer mengandung jutaan komponen elektronik
dasar. Kuncinya adalah untuk mengenali sifat hirarkis sistem yang paling
kompleks, termasuk komputer. Sebuah sistem hirarkis adalah seperangkat
subsistem yang saling terkait, masing-masing yang terakhir, pada gilirannya,
hirarki dalam struktur sampai kita telah mencapai beberapa tingkat
terendah subsistem SD.
Sifat hirarkis sistem yang
kompleks sangat penting untuk kedua desain dan deskripsi mereka.
Perancang hanya perlu berurusan dengan tingkat tertentu dari sistem pada
suatu waktu. Pada setiap tingkat, sistem terdiri dari satu set komponen dan
hubungan timbal balik mereka. Perilaku di setiap tingkat hanya bergantung
pada disederhanakan, disarikan karakterisasi sistem pada tingkat yang
lebih rendah berikutnya. Pada setiap tingkat, desainer yang bersangkutan
dengan struktur dan fungsi:
·
Struktur: cara di mana komponen
yang saling terkait
·
Fungsi: operasi masing-masing
komponen sebagai bagian dari struktur
Dalam hal deskripsi, kita
memiliki dua pilihan: mulai dari bawah dan membangun untuk keterangan
lengkap, atau dimulai dengan pandangan atas dan membusuk sistem ke subparts
nya. Bukti dari sejumlah bidang menyarankan bahwa pendekatan topdown adalah
jelas dan paling efektif.
Pendekatan yang dilakukan dalam
buku ini mengikuti dari sudut pandang ini. Sistem komputer akan
dijelaskan dari atas ke bawah. Kita mulai dengan komponen utama dari
sebuah komputer, menggambarkan struktur dan functon mereka, dan melanjutkan ke
berturut-turut lapisan bawah hirarki. Sisa dari bagian ini memberikan gambaran
yang sangat singkat rencana serangan ini.
·
Fungsi
Kedua struktur dan fungsi
Computerr sebuah, pada dasarnya, sederhana. Secara umum, hanya ada empat:
·
Pengolahan data
·
Penyimpanan data
·
Gerakan data
·
Kontrol
·
Struktur
Komputer berinteraksi dalam
somer fashion dengan lingkungan eksternalnya. Secara umum, semua hubungan
terhadap lingkungan eksternal dapat diklasifikasikan sebagai perangkat
periferal atau jalur komunikasi. Kami akan memiliki sesuatu untuk
dikatakan tentang kedua jenis hubungan.
·
Ada empat
komponen struktural utama:
·
Satuan pengolahan Tengah (CPU):
Mengontrol operasi komputer dan melakukan fungsi pengolahan data; sering hanya
disebut sebagai prosesor
·
Memori utama: Data Toko
·
I / O: Data bergerak antara
komputer dan lingkungan eksternal
·
Sistem interkoneksi: Beberapa
mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi antara CPU, memori utama, dan I / O
Mungkin ada satu atau lebih dari
masing-masing komponen tersebut. Secara tradisional, telah ada hanya satu
CPU. Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi peningkatan penggunaan
beberapa prosesor dalam satu komputer. Beberapa isu yang berkaitan dengan
desain prosesor ganda muncul dan dibahas sebagai hasil teks; Bagian
Kelima berfokus pada komputer tersebut.
Masing-masing komponen akan
diperiksa secara rinci dalam Bagian Kedua. Namun, untuk tujuan kita, yang
paling menarik dan dalam beberapa hal komponen yang paling kompleks
adalah CPU. Its komponen struktural utama adalah sebagai berikut:
·
Unit Control: mengontrol operasi
CPU
·
Aritmatika dan logika Unit (ALU): Melakukan fungsi pengolahan
data komputer
·
Register: menyediakan
penyimpanan internal ke CPU
·
CPU interkoneksi: beberapa
mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi antara unit kontrol, ALU, dan
register.
