EVOLUSI
ARSITEKTUR KOMPUTER
Arsitektur komputer adalah ilmu dan seni tentang tata cara interkoneksi antara berbagai macam komponen perangkat
keras supaya bisa melahirkan sebuah komputer melengkapi kebutuhan
fungsional, kinerja dan juga target keuangannya. Dalam hal bidang teknik
komputer, artsitektur komputer memiliki sebagai suatu ilmu yang tujuannya
adalah untuk merancang sebuah sistem komputer. Klasifikasi Arsitektur computer :
1.Arsitektur Von
Neumann
Arsitektur Von Neumann adalah arsitektur
komputer yang menempatkan program (ROM=Read
Only Memory) dan data (RAM=Random
Access Memory) dalam peta memori yang sama. Arsitektur ini memiliki address
dan data bus tunggal untuk mengalamati program (instruksi) dan
data. Arsitektur von Neumann atau Mesin Von Neumann merupakan
arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann pada tahun 1903-1957. Hampir semua komputer saat ini menggunakan Arsitektur buatan
John Von Neumann. Arsitektur Von Neumann
ini menggambarkan komputer dengan empat bagian utama yaitu:
§ Unit Aritmatika dan Logis (ALU),
§ Unit kontrol (CU)
§ Memori
§ Alat masukan I/O
2.Arsitektur Model
Harvard
Arsitektur Harvard mempunyai dua memori yang
terpisah satu untuk program (ROM) dan untuk data (RAM). Arsitektur ini merupkan kebalikkan dari arsitektur komputer model von
nuemann, jika von neuman mengabungkan ROM dan RAM menjadi satu maka
arsitektur harvard kedua memori tersebut dipisahkan. Arsitektur Harvard, overlaping pada saat menjalankan instruksi bisa terjadi.
Satu instruksi biasanya dieksekusi dengan urutan fetch (membaca instruksi ), decode
(pengalamatan), read (membaca data), execute (eksekusi) dan write (penulisan data) jika perlu.
Secara garis besar ada dua hal yang dilakukan prosesor yaitu fetching atau
membaca perintah yang ada di memori program (ROM) dan kemudian executing berupa read/write dari/ke
memori data (RAM). Karena pengalamatan ROM dan RAM yang terpisah, ini
memungkinkan CPU untuk melakukan overlaping pada saat instruksi dijalankan.
Dengan cara ini dua instruksi yang beurutan dapat dijalankan pada saat yang
hampir bersamaan. Yaitu, pada saat CPU melakukan tahap executing instruksi yang
pertama, CPU sudah dapat menjalankan fetching instruksi yang ke-dua dan
seterusnya. Ini yang disebut dengan sistem pipeline, sehingga program
keseluruhan dapat dijalankan relatif lebih cepat.
Kelebihan Arsitektur
Komputer Model Harvard
§ Bandwidth program tidak mesti sama dengan
bandwidth data
§ Opcode dan operand dapat
dijadikan dalam satu word instruksi saja
§ Instruksi dapat dilakukan dengan lebih singkat
dan cepat
§ Memori program dan data yang
terpisah, maka kavling total memori program dan data dapat menjadi
lebih banyak.
Kekurangan Arsitektur
Komputer Model Harvard
§ Arsitektur Harvard tidak memungkinkan untuk
menempatkan data pada ROM.
§ Arsitektur in tidak memungkinkan untuk
mengakses data yang ada di ROM
Kualitas Arsitektur Komputer
Kualitas
arsitektur komputer yang menentukan komputer itu baik atau
tidak. Komputer dikatakan baik jika memiliki kualitas yang baik dalam banyak hal. Begitu juga komputer dikatakan tidak baik jika komputer tersebut tidak
dapat memenuhi apa yang diperintahkan pengguna. Hal yang dipenuhi
inilah yang disebut dengan kualitas. Adapun kualitas arsitektur komputer yaitu:
Generalitas
Generalitas ialah ukuran besarnya jangkauan aplikasi yang bisa cocok dengan arsitektur.
dan komputer yang terutama digunakan untuk aplikasi bisnis menggunakan
aritmetik desimal. Sistem umum memberikan dua jenis aritmetik. Salah satu
pembahasan utama oleh kalangan peneliti komputer selama tahun 1980-an adalah
persoalan bagusnya generalitas. Salah satu argumen komersial dalam menerapkan
generalitas adalah bahwa, karena ia menyebabkan perancangan komputer menjadi
sulit, perusahaan yang melakukan perancangan tersebut bisa mengurangi peniruan
rancangan oleh perusahaan lain.
Daya Terap
Daya
terap (applicability) adalah
pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan yang telah direncanakannya. Buku ini
membahas 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 menyelesaikan persamaan
kompleks dan untuk penggunaan aritmetik floating
point ekstensif.
Efisiensi
Efisiensi
adalah ukuran rata-rata jumlah hardware
dalam komputer yang selalu sibuk selama penggunaannya biasa. Arsitektur yang
efisien memungkinkan (namun tidak memastikan) terjadinya implementasi yang
efisien. Salah satu sifat arsitektur yang efisien adalah bahwa ia secara
relatif cenderung sederhana. Karena untuk merancang sistem yang kompleks secara
benar begitu sulit, maka kebanyakan komputer mempunyai sebuah komputer inti (core computer) efisien yang sederhana,
yaitu CU.
Kemudahan Penggunaan
Kemudahan
penggunaan arsitektur adalah ukuran kesederhanan bagi programmer sistem untuk
mengembangkan atau membuat software untuk arsitektur tersebut, misalnya sistem
pengoperasiannya atau compilernya. Oleh karena itu, kemudahan penggunaan ini
merupakan fungsi ISA dan berkaitan erat dengan generalitas.
Daya Terap
Dua
ukuran yang terakhir daya tempa dan daya kembang umumnya berlaku untuk
implementasi komputer dalam satu rumpun. Daya terap arsitektur adalah ukuran
kemudahan bagi perancang untuk mengimplementasikan komputer (yang mempunyai
arsitektur itu) dalam jangkauan yang luas. Pada Apple Macintosh atau IBM PC AT,
spesifIkasi arsitekturnya jauh lebih lengkap, sehingga semua implementasi
hampir sama.
Daya Kembang
Daya
kembang (expandability) adalah ukuran
kemudahan bagi perancang untuk meningkatkan kemampuan arsitektur, misalnya
kemampuan ukuran memori maksimumnya atau kemampuan aritmetiknya. Dalam hal ini,
daya kembang juga berkaitan dengan jumlah CPU yang dapat digunakan oleh system
secara efektif. Barrier (penyangga) pada komputer yang mempunyai CPU lebih dari
satu umumnya tidak jelas. Jika programmer sistem mendapatkan kesulitan untuk
menyinkronkan CPU-CPU, rnisalnya, maka sinkronisasi ini secara efektif akan
membatasi jumlah CPU yang dapat digunakan sistem.
Keberhasilan Arsitektur Komputer
1.
Manfaat Arsitektural
Ada
empat ukuran pokok yang menentukan keberhasilan arsitektur, yaitu manfaat
arsitekturalnya (architectural merit):
Ø Daya
terap Sebaiknya, arsitektur ditujukan untuk aplikasi yang telah
ditentukan.
Ø Daya
tempa. Bila arsitekturlebih mudah membangunsistem yang kecil,
maka ia akan lebih baik.
Ø Daya
kembang. Lebih besar daya kembang arsitektur dalam daya komputasi, ukuran
memori, kapasitasI/O, dan jumlah prosesor,maka ia kan lebih baik.
Ø Kompatibilitas (daya
serasi-pasang).
2.
Keterbukaan Arsitektur
Arsitektur
dikatakan open (terbuka) bila perancangnya mempublikasikan spesifikasinya.
3.
Keberadaan Model Pemrograman yang Kompatibel dan Bisa Dipahami
Beberapa
komputer yang berparalel tinggi begitu sulit untuk digunakan, sehingga ia hanya
menjadi daya tarik bagi para analis untuk menemukan cara baru untuk
menggunakannya.
4.
Kualitas Implementasi Awal
Ada
beberapa komputer yang nampaknya merupakan mesin yang baik, yang mempunyai
software dan sifat operasional yang baik.
5.
Kinerja Sistem
Kinerja
sistem sebagian ditentukan oleh kecepatan komputer. Untuk mengukur kinerja
komputer, para arsitek menjalankan serangakian program yang standart, yang
disebut benchmark,pada komputer. Benchmark ini memungkinkan arsitek untuk
menentukan kecepatan relatif dari semua komputer yang menjalankan benchmark
tersebut dan menentukan kecepatan absolute dari tiap komputer. Hasilnya
bermanfaat bagi arsitek untuk melaporkan kinerja sistem dengan menggunakan
berbagai performance metrics (metrik
kinerja).
6.
Biaya Sistem
Bagian
pokok dari biaya sistem komputer adalah biaya peralatan logika dasarnya, yang
sangat bervariasi dari peralatan satu dengan yang lainnya. beberapa
aplikasi dengan metrik tersebut diperlukan adalah:
Ø Reliabilitas (keandalan)
adalah sangat diperlukan oleh computer yang digunakan untuk mengontrol
penerbangan, mengontrol kearnanan instalasi nuklir, atau kegiatan apa saja yang
mempertaruhkan keselarnatan manusia.
Ø Kemudahan
perbaikan khususnya penting bagi komputer yang mempunyai jumlah komponen
yang besar.
Referensi :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar