Sehinggakami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini sebagai tugas mata kuliah Organisasi Arsitektur Komputer. Kami telah menyusun makalah ini dengan sebaik-baiknya dan semaksimal mungkin. Namun tentunya sebagai manusia biasa tidak luput dari kesalahan dan kekurangan. Harapan kami, semoga bisa menjadi koreksi di masa mendatang agar lebih I Sistem Komputer. a. Pengertian Sistem Komputer. Sistem berasal dari bahasa Latin (systēma) dan bahasa Yunani (sustēma) adalah suatu kesatuan yang terdiri komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran informasi, materi atau energi. Istilah ini sering dipergunakan untuk menggambarkan suatu set entitas yang B PEMBAHASAN MATERI KULIAH. 1. Memori. a. Pengertian. Memori (atau lebih tepat disebut memori fisik) merupakan istilah generik yang merujuk pada media penyimpanan data sementara pada komputer. Memory adalah Perangkat Keras (Hardware) yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semakin besar memori yang di sediakan, Semakin banyak data maupun MATAKULIAHORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER Buat makalah dengan ketentuan sebagai berikut : 1. Makalah diketik lengkap menggunakan Microsoft Word (*.docx) 2. Ukuran kertas adalah A4 dengan ketentuan margin : Atas : 3 cm Bawah : 3 cm Kiri : 3,5 cm Kanan : 3 cm 3. Font yang digunakan adalah Calibri dengan size 12 dan spasi yang digunakan adalah A Daya Terap ( applicability) Daya terap (applicability) adalah pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan yang telah direncanakannya. Komputer yang terutama dirancang untuk satu dari dua area aplikasi utama: (1) aplikasi ilmiah dan teknis dan (2) aplikasi komersil biasa. Aplikasi ilmiah dan teknis adalah aplikasi yang biasanya untuk memecahkan suro diro joyo diningrat lebur dening pangastuti arti. BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Perubahan masyarakat ini terasa semakin cepat baik dalam hal sosial budaya maupun teknologi. Hal itu disebabkan oleh pesatnya ilmu pengetahuan yang ditandai oleh banyaknya temuan–temuan baru dalam berbagai bidang khususnya bidang Teknologi. Perkembangan tersebut tidak saja langsung terjadi dengan sendirinya melainkan terlebih dahulu mereka melakukan pengkajian yang sistematis dan menelaahnya secara mendalam yang pada akhirnya dilahirkan gagasan – gagasan yang inovatif. Teknologi seolah menjadi suatu kebutuhan yang harus dimiliki masyarakat pada saat sekarang ini. Dengan teknologi masyarakat tentunya memerlukan alat teknologi yang bermanfaat bagi kehidupan masyarakat itu sendiri. Salah satu alat teknologi yang paling dominan dikalangan masyarakat adalah alat komunikasi seperti handphone dan komputer. Komputer memiliki struktur dan fungsi. Dan juga memiliki sifat dan karakteristik dari sistem-sistem komputer yang berkembang saat ini. Tantangan yang dihadapi adanya bermacam-macam komputer dan perkembangan yang pesat dibidang komputer. Maka dari itu makalah ini dibuat untuk memberikan bahasan lengkap dan mudah tentang dasar-dasar organisasi komputer. Identifikasi Masalah Dalam makalah ini penulis mengidentifikasi masalah sebagai berikut 1. Pengertian Komputer 2. Organisasi Komputer 3. Struktur dan Fungsi Utama Komputer a. Struktur Komputer b. Fungsi Komputer 4. Sejarah Singkat Komputer a. Generasi Pertama Tabung Vakum 1945-1955 b. Generasi Kedua Transistor 1955 – 1965 c. Generasi Ketiga Integrated Circuits 1965 – 1980 d. Generasi Keempat Very Large Scale Integration 1980 - ???? e. Generasi Kelima 1980 – sampai sekarang 5. Perancangan Kinerja 6. Contoh Evolusi Komputer Tujuan Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui dasar-dasar organisasi komputer., struktur dan fungsi komputer. BAB II PEMBAHASAN Pengertian Komputer Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer. Dalam bentuk yang paling sederhana komputer terdiri dari lima bagian utama yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Unit-unit tersebut adalah masukan, memori, aritmetika dan logika, keluaran dan kontrol seperti pada gambar Unit masukan menerima informasi yang yang dikodekan dari operator manusia lewat alat-alat elektromekanik seperti papan ketik pada suatu terminal video, atau dari komputerkomputer lain lewat jalur komunikasi digital. Informasi yang diterima dan disimpan dalam memori untuk dipergunakan kelak, atau langsung diolah oleh rangkaian aritmetika dan logika untuk melaksanakan operasi yang diinginkan. Langkah-langkah pengolahan ditentukan oleh program yang disimpan dalam memori. Akhirnya hasil-hasil yang diperoleh dikirimkan kembali keluar melalui unit keluaran. Seluruh kegiatan ini dikoordinasi oleh unit kontrol. Organisasi Komputer Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol. Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O. Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional. Arsitektur Komputer _ atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer _ Contoh set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O Organisasi Komputer _ Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional _ Contoh teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol Struktur dan Fungsi Utama Komputer Struktur Komputer Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi dengan dunia luar dilakukan melalui perangkat peripheral dan saluran komunikasi. Dalam makalah ini akan banyak dikaji seputar struktur internal komputer. Perhatikan gambar terdapat empat struktur utama a. Central Processing Unit CPU, berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan pusat pengolahan fungsi – fungsi komputer. Kesepakatan, CPU cukup disebut sebagai processor prosesor saja. b. Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data c. I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya. d. System Interconnection, merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama dan I/O. Perhatikan Gambar dibawah ini Struktur Dasar Komputer Komponen yang paling menarik namun paling kompleks adalah CPU. Struktur CPU terlihat pada gambar dengan struktur utamanya adalah a. Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer secara keseluruhan. b. Arithmetic And Logic Unit ALU, berfungsi untuk membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. c. Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU. d. CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU. Fungsi Komputer Fungsi dasar sistem komputer adalah sederhana seperti terlihat pada gambar Pada prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi, yaitu a. Fungsi Operasi Pengolahan Data b. Fungsi Operasi Penyimpanan Data c. Fungsi Operasi Pemindahan Data d. Fungsi Operasi Kontrol Komputer harus dapat memproses data. Representasi data di sini bermacam–macam, akan tetapi nantinya data harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam pengolahan data,komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan suatu mekanisme penyimpanan data. Walaupun hasil komputer digunakan saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data prosesnya. Dalam interaksi dengan dunia luar sebagai fungsi pemindahan data diperlukan antarmuka interface, proses ini dilakukan oleh unit Input/Output I/O dan perangkatnya disebut peripheral. Saat interaksi dengan perpindahan data yang jauh atau dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi data. Gambar mengilustrasikan operasi–operasi komputer. Gambar adalah operasi pemindahan data, gambar adalah operasi penyimpanan data, gambar dan gambar adalah operasi pengolahan data Sejarah Singkat Komputer Generasi Pertama Tabung Vakum 1945 – 1955 ENIAC merupakan komputer serbaguna general purpose computer yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I dirancang oleh John Presper Eckert 1919-1995 dan John W. Mauchly 1907-1980 Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann 1903-1957 bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usaha membangun konsep design komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic ComputerEDVAC pada tahun 1945 dengan sebuh memori untuk menampung baik program ataupun data. Tahun 1951, UNIVAC I Universal Automatic Computer I yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC adalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952. Ciri Komputer Generasi pertama a. Instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu b. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut “bahasa mesin” machine language c. Penggunaan tube vakum yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar dn silinder magnetik untuk penyimpanan data Generasi Kedua Transistor 1955 – 1965 Pada tahun 1956 Transistor mulai digunakan di dalam komputer. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC . Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner. Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer generasi ini memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer seperti pada saat ini printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan. Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language COBOL dan Formula Translator FORTRAN mulai umum digunakan. Generasi Ketiga Integrated Circuits 1965 – 1980 Pada tahun 1958, Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi IC integrated circuit. Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi operating system yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer. IBM System/360 Tahun 1964 dikeluarkan IBM System/360 yang telah 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. Hal ini sangat menguntungkan konsumen, karena konsumen dapat menyesuaikan dengan kebutuhan maupun harganya. Pengembangan upgrading dimungkinkan dalam komputer ini. Karakteristik komputer kelompok ini adalah a. Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya. b. Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang menguntungkan konsumensehingga apabila kebutuhan menuntut penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena sama. c. Kecepatan yang meningkat, model – model yang ditawarkan mulai dari kecepatan rendah sampai kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri. d. Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memori yang digunakan. e. Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal Generasi Keempat Very Large Scale Integration 1980 - ???? Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration LSI dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration VLSI memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal . Ultra-Large Scale Integration ULSI meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan . Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukuran setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer central processing unit, memori, dan kendali input/output dalam sebuah chip yang sangat kecil . Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram. Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer PC untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah . Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja desktop computer menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas laptop, atau bahkan komputer yang dapat digenggam palmtop . Pada masa sekarang, perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV Serial dari CPU buatan Intel, AMD k6, Athlon, dsb, semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Komputer Generasi kelima 1980 - hingga sekarang Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001Space 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. Teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT Institute for new Computer Technology dibentuk untuk merealisasikan proyek komputer generasi kelima. Keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia. Perancangan Kinerja Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponenkomputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. Dari segi perkembangan program aplikasipun sangat menakjubkan. Aplikasi dekstop yang hampir dimiliki semua sistem komputer saat ini meliputi a. Pengolahan citra b. Pengenalan voice atau pembicaraan c. Video conference d. Mulitimedia e. Transfer data Yang menakjubkan lagi adalah dari sudut pandang organisasi dan arsitektur komputer saat ini adalah mirip dengan komputer IAS yang dibuat sekitar 50 tahun lalu, namun perkembangan dan kecanggihannya dapat kita rasakan sekarang ini. Peningkatan kinerja mikroprosesor ini terus berlanjut tidak kenal henti dengan berbagai teknik yang telah dikembangkan, diantaranya a. Branch Prediction, teknik dimana prosesor memungkinkan mengamati terlebih dahulu di dalam software dan melakukan prediksi percabangan atau kelompok instruksi yang akan dieksekusi berikutnya. b. Data Flow Analysis, prosesor akan menganalisa instruksi – instruksi yang tidak tergantung pada hasil atau data lainnya untuk membuat penjadwalan yang optimum dalam eksekusi. c. Speculative Execution, dengan modal prediksi cabang dan analisis data, maka prosesor dapat melakukan eksekusi spekulatif terlebih dahulu sebelum waktunya. Perkembangan mikroprosesor, dilihat dari kapasitas operasi dan kecepatannya sangatlah pesat. Perkembangan mikroprosesor ini sulit diimbangi oleh komponen lainnya semisal memori. Hal ini menimbulkan masalah kesenjangan dan kurang sinkronnya operasi antar komponen. Perhatikan laju perkembangan prosesor dibandingkan memori utama seperti terlihat pada gambar Terdapat beberapa metode untuk mengatasi masalah perbedaan kecepatan operasi antara mikroprosesor dengan komponen lainnya, diantaranya a. Meningkatkan jumlah bit yang dicari pada suatu saat tertentu dengan melebarkan DRAM dan melebarkan lintasa sistem busnya. b. Mengubah antarmuka DRAM sehingga lebih efisien dengan menggunakan teknik cache atau pola buffer lainnya pada keping DRAM. c. Meningkatkan bandwidth interkoneksi prosesor dan memori dengan penggunakan hierarki bus – bus yang lebih cepat untuk buffering dan membuat struktur aliran data. Bidang lain yang menjadi fokus kajian peningkatan kinerja sistem komputer adalah penanganan perangkat – perangkat I/O. Masalah yang terjadi hampir sama dengan penyelesaian yang digunakan umumnya adalah teknik buffering dan caching. Target yang ingin dicapai dalam peningkatan kinerja adalah tercapainya keseimbangan proses operasi antar komponen – komponen penyusun komputer sehingga menghasilkan kinerja komputer yang tinggi. Contoh Evolusi Komputer Evolusi komputer yang akan dijelaskan adalah kelompok komputer Pentium Intel dan PowerPC. Alasannya adalah komputer Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara18 teknologi menggunakan rancangan CISC complex instruction set computers dalam arsitekturnya. Sedangkan PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC reduced instruction set computers. Detail tentang CISC dan RISC akan dijelaskan dalam matakuliah Arsitektur CPU. Pentium Pentium merupakan produk Intel yang mampu mendominasi pasaran prosesor hingga saat ini. Generasi demi generasi diluncurkan ke pasaran dengan kenaikan unjuk kerja yang menakjubkan dalam memenuhi kebutuhan konsumennya. Berikut evolusi prosesor keluaran Intel dari prosesor sederhana sampai prosesor keluaran saat ini a. 8080, keluar tahun 1972 merupakan mikroprosesor pertama keluaran Intel dengan mesin 8 bit dan bus data ke memori juga 8 bit. Jumlah instruksinya 66 instruksi dengan kemampuan pengalamatan 16KB. b. 8086, dikenalkan tahun 1974 adalah mikroprosesor 16 bit dengan teknologi cache instruksi. Jumlah instruksi mencapai 111 dan kemampuan pengalamatan ke memori 64KB. c. 80286, keluar tahun 1982 merupakan pengembangan dari 8086, kemampuan pengalamatan mencapai 1MB dengan 133 instruksi. d. 80386, keluar tahun 1985 dengan mesin 32 bit. Sudah mendukung sistem multitasking. Dengan mesin 32 bitnya, produk ini mampu menjadi terunggul pada masa itu. e. 80486, dikenalkan tahun 1989. Kemajuannya pada teknologi cache memori dan pipelining instruksi. Sudah dilengkapi dengan math co-processor. PowerPC Proyek sistem RISC diawali tahun 1975 oleh IBM pada komputer muni seri 801. Seri pertama ini hanyalah prototipe, seri komersialnya adalah PC RT yang dikenalkan tahun 1986. Tahun 1990 IBM mengeluarkan generasi berikutnya yaitu IBM RISC System/6000 yang merupakan mesin RISC superskalar workstation. Setelah ini arsitektur IBM lebih dikenal sebagai arsitektur POWER. IBM menjalin kerja sama dengan Motorola menghasilkan mikroprosesor seri 6800, kemudian Apple menggunakan keping Motorola dalam Macintoshnya. Saat ini terdapat 4 kelompok PowerPC, yaitu a. 601, adalah mesin 32 bit merupakan produksi masal arsitektur PowerPC untuk lebih dikenal masyarakat. b. 603, merupakan komputer desktop dan komputer portabel. Kelompok ini sama dengan seri 601 namun lebih murah untuk keperluan efisien. c. 604, seri komputer PowerPC untuk kegunaan komputer low-end server dan komputer desktop. d. 620, ditujukan untuk penggunaan high-end server. Mesin dengan arsitektur 64 bit. e. 740/750, seri dengan cache L2. f. G4, seperti seri 750 tetapi lebih cepat dan menggunakan 8 instruksi paralel. BAB III PENUTUP Kesimpulan Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol. Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O. Saran Makalah yang kami buat ini bukanlah karya yang sempurna melainkan sesuatu yang lahir dari kerja keras. Tentunya dalam penyusunan sebuah makalah tidaklah bebas dari kesalahan. Oleh karena itu kami sangat mengharapkan masukan dan kritikan rekan-rekan pembaca agar dapat lebih menggali dan mengembangkan wawasan pengetahuan mengenai materi saya ini mengenai “Organisasi dan Arsitektur Komputer”. Mudah-mudahan dengan terciptanya makalah ini khususnya bagi penyusun dan umumnya bagi pembaca dapat membuat hasil karya yang lebih baik dari ini. DAFTAR PUSTAKA

makalah organisasi komputer dan arsitektur komputer