Organisasi dan Arsitektur Komputer 1 TEKNOLOGI KOMPUTER


^just something you read this blog as wella as A media to join with relation pdf copied
for being translate A new sentence connect me ^:vaskoedos@myway.com
here the dictionary

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 1
Organisasi dan Arsitektur Komputer 1
TEKNOLOGI KOMPUTER
Santika WP
Departemen Teknik Informatika
Institut Teknologi Bandung

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 2
Kilas Balik
• Ingat lagi tentang:
– Konsep sistem
– Klasifikasi sistem
• Komputer sebagai sistem
• Generasi komputer
• Jelaskan tentang:
– Komputasi
– Komputerisasi
– Teknologi informasi

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 3
Kilas Balik
• Arsitektur Komputer
– Studi struktur, sifat, dan desain komputer. [Hay98]
– Sistem komputer adalah himpunan sumber daya
virtual bagi pemrogram [Sch85: å(instruksi),
representasi data, mekanisme I/O, dan teknik
pengadresan].
– Antarmuka antara HW & lowest level SW [HP98]
• Organisasi Komputer
– Studi struktur terpadu unit-unit fisik sistem
komputer agar berfungsi dengan benar [Sch85:
sinyal-sinyal kendali, antarmuka, dan teknologi
memori].

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 4
Kilas Balik
• Suatu arsitektur diimplementasikan pada satu
keluarga komputer, contoh:
– Intel 80×86 family berbasis arsitektur sama.
– IBM S/370 family berbasis arsitektur sama.
• Satu arsitektur menjamin kompatibilitas kode
dalam satu family komputer.
• Jika jenis arsitektur berbeda maka organisasi
juga berbeda karena struktur organisasi
menggambarkan relasi antar komponen agar
berfungsi sesuai dengan tujuan desain.

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 5
Sudut Pandang Sistem
• Abstraksi (1)
USER
Application Software
USER USER USER …
System Software
Computer Hardware

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 6
Sudut Pandang Sistem
• Siapa User ? [end-user, programmer,
analyst, DBA, engineer, designer, … ]
• Software – Written coded commands that
tell a computer what tasks to perform.
• Jenis Software :
– Application Software is any program that
processes data for the user (Editor,
spreadsheet, special package).
– System Software is made up of control
programs such as the OS and DBMS, utility

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 7
Sudut Pandang Sistem
• Sistem Komputer (Computer Hardware) is
the physical aspect of computers,
telecommunications, and other devices –
memiliki 4 unit fungsional utama
• Konfigurasi umum
I-device CPU + IM O-device
SS

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 8
Sudut Pandang Sistem
• Konsep von Neumann/Turing
– Stored Program
– IM menyimpan program dan data
– ALU beroperasi menggunakan data biner
– CU menginterpretasi instruksi dari memori dan
mengeksekusinya
– I-device dan O-device dikendalikan CU
– Dibuat di Princeton Institute for Advanced
Studies, — sehingga diberi nama IAS
– Selesai 1952.

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 9
Sudut Pandang Sistem
• Abstraksi (2), Mesin Multilevel
Level: 5
translasi oleh compiler
Level: 4
translasi oleh assembler
Level: 3
interpretasi parsial oleh OS
Level: 2
interpretasi
Level: 1 oleh microprogram
HW eksekusi microprogram
Level: 0
Problem-oriented language
Operating System machine
Instruction Set Architecture
Microarchitecture
Digital logic & laws of physics
Assembly language

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 10
Sudut Pandang Sistem
• Bagaimana cara kerjanya?
[BACA buku STALLINGS]

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 11
Cara Kerja Komputer
• Siklus pengerjaan instruksi

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 12
Cara Kerja Komputer
• Contoh: misalkan lokasi 430 berisi instruksi ADD
513, tambahkan isi pada lokasi 513 ke AC
• Fetch the instruction
– MAR ç PC
– MBR ç Mem(430)
– IR ç Bagian instruksi pada MBR
– MAR ç Bagian adres pada MBR
– PC ç PC + 1
• Execute the instruction
– MBR ç Mem(513)
– AC ç AC + MBR

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 13
Cara Kerja Komputer
• Interrupts ~ interupsi saat normal sequence of
execution.
• Interrupt cycle:
– Prosesor memeriksa jenis interrupts
– If no interrupts fetch the next instruction for the
current program
– If an interrupt is pending, suspend execution of the
current program, and execute the interrupt handler.
• Jenis:
– Program: arithmetic overflow, division by zero, execute
illegal instruction, ….
– Timer, I/O, atau HW failure

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 14
Teknologi
• ISA (instruction set architecture): antarmuka antara perangkat keras
(PK) dengan perangkat lun ak (PL).
Aplication
PL OS
ISA
ISA
Arsitektur
PK komputer
Layout
Compiler Firmware
Instruction Set Processor I/O System
Control & Data Path (logical design)
Digital Design

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 15
Teknologi
• ISA ~
– View berkaitan dengan machine & assembly levels
(LLL)
– Antarmuka SW tingkat terendah dengan HW
– Antarmuka fungsional pemrograman bahasa assembly,
mencakup pemahaman:
• Compiler, penerjemah HLL yang architecture
independent ke LLL yang architecture dependent
• Assembler, penerjemah program LLL menjadi binary
executables code
• Hasil kompilasi HLL langsung dieksekusi mesin,
pada Java hasil akan diinterpretasi JVM
• firmware = implementasi SW ke HW

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 16
Teknologi
• Desakan Pengembangan Arsitektur
Sistem Operasi
Arsitektur
Komputer
Teknologi
Aplikasi Sejarah
Bahasa pemrograman

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 17
Teknologi
• Desakan Teknologi
– Prosesor
• kapasitas logik (~ 0.3 /thn)
• clock rate (0.2 /thn)
– Memori
• kapasitas DRAM (~ 0.6 % /thn = 4x per 3 tahun)
• kecepatan memori (0.1 /thn)
• biaya/bit (turun 0.25 /thn)
– Kapasitas disk
• 0.6 per tahun

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 18
Teknologi
• Desakan Aplikasi dan Bahasa
– Paradigma bahasa:
• prosedural ==è berorientasi objek
– Paket-paket aplikasi
• editor (WS, words, ps, pdf)
• spread-sheet (lotus, Exel)
• CA-XXX (CAD, CAM, CASE, ..), games.
– Kemajuan teknologi
• Web, multimedia, Java, ……..

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 19
Teknologi
• Desakan Pengembangan OS
– 1950-an implementasi resident monitor
– 1960-an implementasi batch processing dan
time sharing
– 1970-an implementasi multisystem
– 1980-an implementasi NOS pada mainframe
dan UNIX pada PC
– ……….
• Migrasi OS
– Batch oriented ======> Online oriented

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 20
Teknologi
• Tahun 1960-an dikembangkan komputer
berorientasi HLL (FORTRAN, Cobol),
sehingga tercipta sebuah mesin FORTRAN
atau mesin COBOL.
• IBM mengembangkan filisofi compatibility
yang diimplementasikan pada HW.
• Hasil IBM adalah sekumpulan besar instruksi
untuk pengembangan program lama (legacy
code), dinamakan Complex Instruction Set
Computing (CISC).
• Filosofinya bigger is better.

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 21
Teknologi
• Masalah CISC, a.l.:
– Lack of maintainability, lack of verifiability.
– Pemrogram tidak tahu untuk mem-verifikasi
atau memelihara desain yang benar-benar
rumit.
• Pemecahan
– Reduced Instruction Set Computing (RISC).
– Konsep utama RISC adalah sebuah ISA sangat
sederhana, sehingga komputer RISC cenderung
untuk bekerja lebih cepat, lebih kecil.

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 22
Teknologi
• Filosofi konsep RISC
– Small is beautiful.
– Keep the hardware simple and stupid (KISS).
– Desainer HW dan SW harus bekerja bersama
agar arsitektur sistem sederhana dan modular.
– Mempartisi sistem dalam lapisan-lapisan
(layers), selaras abstraksi.
– Membuat HW yang kuat (robust), sehingga
menjadikan sistem yang handal (reliably).

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 23
Teknologi
• Kesimpulan RISC
– HW kecil dan modular maka desain dan fabrikasi,
pemeliharaan, dan biaya debugging menjadi
berkurang.
– Mempermudah pembuatan generasi chips RISC yang
baru dan memproduksinya lebih cepat, sehingga dari
segi ekonomi makin menguntungkan.
– Modularity dan simplicity dalam HW dan SW
menjadikan robustness sistem makin besar, sistem
mudah dipelihara dan mudah dipelajari.
– Kerumitan CISC dapat dialihkan pada compiler, karena
SW dapat lebih mudah dimodifikasi dan dikoreksi, lebih
murah, dan lebih cepat

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 24
Teknologi Maju
• Chips dengan kapasitas logic gates per unit
area makin besar, sehingga:
– Secara eksponensial meningkatkan kapasitas
memori dan kecepatan prosesor.
– Densiti memory gate naik dari 1 megabit
(Mbit)/chip (1986) menjadi 256 Mbit/chip (2000)
dengan ekstrapolasi pada tahun 2005 akan
mencapai 1 Gbit /chip.
– Jumlah transistor/chip dari 2,000 (1970) menjadi
>15 juta transistor (2000), tahun 2005 kapasitas
dapat mencapai > 150 juta transistor.
– Kinerja komputer juga naik pesat.

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 25
Teknologi Maju
• Evaluasi mikroprosesor
– Clock rate ~ ukuran bus, superscalar, berapa
instruksi per siklus?
– MIPS (Millions of Instructions Per Second) ~ ukuran
bus, superscalar, RISC or CISC?
– Benchmarks ~ sekumpulan program yang di-run
pada beberapa prosesor berbeda. Benchmarking,
adalah cara penentuan karakteristik kinerja PK (misal
operasi floating point sebuah CPU) atau kinerja PL
(misal kinerja kompailer atau DBMS). Biasanya
digunakan System Performance Evaluation Corporation
(SPEC) benchmark.

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 26
Teknologi Maju
• Teknologi PK berkembang sangat pesat, kini chip
dibuat dengan sebuah proses yang disebut
photolithography yaitu satu teknik microfabrication
untuk membuat IC.
• Pembuatan chip makin kecil dan kapasitas
penyimpanan transistor makin besar butuh
kemajuan proses litho berbasis teknologi
gelombang ultraviolet, makin kecil lagi dengan Xray,
dan makin kecil lagi dengan gamma-ray.
• Moore’s Law sekarang kemungkinan hanya akan
berlaku sampai 2025, setelah itu mungkin akan
muncul teknologi radikal pengganti teknologi sirkit,
(teknologi kuantum / komputer berbasis DNA /
teknologi protein).

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 27
Teknologi Maju
• Moore’s Law menumbuhkan viruous circle:
– Teknologi transistor/chip baru meningkatkan
produk lebih baik dengan harga lebih murah.
– Harga rendah menciptakan aplikasi baru.
– Aplikasi baru menciptakan pasar dan
perusahaan baru.
– Munculnya perusahaan baru menumbuhkan
kompetisi yang menciptakan economic demand
untuk menciptakan teknologi baru.
– Looping.

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 28
Teknologi Maju
• Moore’s Law dapat dipandang sebagai satu cara
untuk membuat komputer yang makin canggih
dengan harga tetap atau membuat komputer
yang sama dengan harga makin murah.
• Kategori baru komputer:
– Disposable, single chip (RFID) è di kartu kredit
– Microcontroller, embedded devices è TV, misil, mobil
– Game device, seperti Sony PS 2
– PC: desktop, laptop, palmtop
– Server
– Workstation/intelligent terminal
– Mainframe/supercomputer: cluster, grid

IF-ITB/Santika WP/Agustus07
IF2191 – TEKNOLOGI KOMPUTER
Page 29
Catatan
• Prinsip desain sistem komputer moderen
– price / performance
• komputer yang dibuat berkinerja tinggi
• biaya pembuatan (riset, implementasi, produksi,
pemasaran, lainnya) ekonomis.
– Desain dan pembuatan HW dan SW dari masa ke
masa menuntut pengetahuan dan teknologi
tinggi.
– Divergensi tuntutan (multimedia, wireless,
internet, simulation, intelligent system, PDA)
makin memerlukan customized design.

]

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s