Computer System Organization

TIU Memahami konsep organisasi sistem komputer dasar Mengetahui bagian utama sistem komputer Memahami hubungan dan cara kerja dasar bagian utama sistem komputer

Organisasi komputer pada prinsipnya adalah bagaimana seorang pengembang komputer mengkombinasikan dan menyusun komponen-komponen yang terdapat dalam suatu komputer

Komponen Dasar Processor Memory I/O device bus

komputer modern Processor: i7 950 3.06 GHz Memory: DDR3 4 GB I/O device: Hard disk SATA 320 GB, keyboard dan mouse USB, VGA card ATI Radeon 4870 dengan LCD monitor, sound card Audigy X-Fi, Blu Ray drive.

Bus Bus adalah jalur yang menghubungkan komponen-komponen yang terdapat di komputer Wujud fisik bus adalah jalur-jalur pada sirkuit elektronik yang dilalui oleh sinyal listrik

Data Bus 8 bit, 16 bit, 32 bit atau 64 bit. prosesor memiliki lebar data bus 64 bit tetapi hanya memiliki register integer general purpose sebesar 32 bit, prosesor tersebut dikategorikan sebagai prosesor 32 bit. mengirim data dari CPU dari dan ke alamat memori atau I/O device tertentu

Address Bus Untuk mengetahui alamat memori atau alamat I/O device tertentu. bus bekerja secara elektronik dan diterjemahkan ke dalam bilangan biner. banyaknya alamat memory dan alamat I/O device sama dengan 2n, dimana n adalah lebar address bus.

Lebar Address Bus Maksimal Alamat yang Dapat Diakses 20 bit 1,048,576 (~ 1 MB) 32 bit 4,294,976,296 (~ 4 GB) 64 bit 18,446,744,073,709,600,000 (~18,446,744 TB)

Control Bus Mengatur kapan suatu perangkat aktif. Pengaturan ini dibutuhkan agar tidak terjadi tabrakan data pada data bus. Bus pada komputer pada umumnya diatur oleh controller yang biasa disebut juga dengan chipset atau bridge

Komputer Northbridge ( North-Bridge ) - Memory Controller Hub (MCH) (intel) Southbridge ( South-Bridge) - I/O Controller Hub (ICH) (intel)

Northbridge mengatur pertukaran data antara processor, graphic card (PCI Express atau AGP) dan memory (RAM). Bus yang bekerja FSB.

Southbridge mengatur pertukaran data antar I/O device. Low Pin Count (LPC) bus.

Arsitektur Komputer

Arsitektur FSB dengan Multi Processor

Quick Path Interconnect (QPI)

HyperTransport

Processor komponen yang menjalankan program (baris-baris perintah) yang tersimpan pada memory Mengambil perintah (fetch) Menterjemahkan perintah (decode) Melaksanakan perintah (execute)

CPU Control Unit (CU) yang mengambil perintah dan menentukan perintah tersebut, Arithmetic and Logic unit, yang berfungsi menjalankan perintah matematika dan logika (misalnya operasi AND dan penjumlahan biner) Register, yaitu memory yang sangat cepat yang digunakan untuk menampung perhitungan di CPU. Selain itu terdapat register yang berfungsi khusus: Program counter (PC) yang menunjukkan perintah selanjutnya yang akan dikerjakan oleh CPU Instruction register (IR) yang menunjukkan perintah yang sedang dikerjakan saat ini.

Data Path Cycle

Fetch data Execute Ambil perintah selanjutnya dari memory dan tempatkan di IR Ubah PC agar menunjuk ke perintah selanjutnya Tentukan jenis perintah yang harus dijalankan Tentukan data yang akan diproses oleh perintah selanjutnya Tempatkan data tersebut di regiser Kerjakan perintah dengan menggunakan data yang telah ada tersebut Tempatkan hasil perhitungan di memory atau register Ulangi langkah 1 untuk perintah selanjutnya

Processor Kecepatan processor diukur dengan satuan Hertz Satu hertz adalah jumlah gelombang lengkap yang dihasilkan dalam satu detik

Memory memory utama sering diidentikkan dengan RAM. Memory ini bersifat volatile, artinya tanpa daya listrik, data yang disimpan akan hilang. chip bios (EEPROM) yang bersifat non-volatile, artinya walaupun tanpa daya listrik, data yang terkandung didalamnya tetap ada.

Struktur Memory Alamat Sel 0000 data A 0001 0002 0003 0004 data B 0005 data C 0006 0007 data D 0008 data E 0009 data F

Memory Satu sel terdiri dari 8 bit atau satu byte, Byte kemudian dikelompokkan menjadi word, yang terdiri dari : 4 byte untuk komputer 32 bit atau 8 byte untuk komputer 64 bit. Data dalam satu word disusun dengan dua cara, big endian (byte paling kanan bernilai lebih besar) atau little endian (byte paling kanan bernilai lebih kecil). Satu byte terdiri dari 8 bit. Perlu diperhatikan bahwa satu kilobyte bukan 1,000 byte, melainkan 1024 byte (210)

Mekanisme cek kesalahan parity check ? Hamming ?

Memory - Processor Walaupun uluran memory utama saat ini telah mencapai gigabyte namun kecepatan memory utama masih relatif lebih rendah dibandingkan dengan kecepatan processor. Kecepatan processor saat ini telah mencapai satuan giga hertz sedangkan kecepatan memory utama belum menembus angka satu gigahertz. Hal ini menyebabkan terjadinya bottleneck antara CPU dan memory utama. data yang akan diproses di CPU dapat menggunakan cache

Urutan Eksekusi Cache dibuat berlapis. Ada cache level 1 dan cache level 2. Cache level 1 biasanya lebih kecil ukurannya daripada cache level 2, namun kecepatannya lebih tinggi. Cache level 1 terbagi menjadi instruction cache dan data cache. Ketika akan mengeksekusi data, processor akan mencari data tersebut di register, apabila tidak terdapat maka akan mencari di cache level 1, kemudian cache level 2, kemudian cache level 3 (jika ada), kemudian pada memory utama (RAM), kemudian pada secondary memory (magnetic disc, optical disc). Apabila processor menemukan data di cache akan disebut sebagai cache hit. Apabila tidak menemukan data di cache akan disebut cache miss.

I/O Device I/O device adalah perangkat yang menjadi penghubung antara manusia dan mesin. Perangkat ini menerima masukan dari manusia dan merepsentasikan data yang telah diolah dalam format yang dapat dimengerti oleh manusia.