Showing posts with label Sistem Komputer. Show all posts
Showing posts with label Sistem Komputer. Show all posts

Siklus Fecth dan Eksekusi


Pada awal setiap siklus instruksi, CPU membaca instruksi dari memori. Pada CPU yang umum, suatu register yang disebut program counter (PC) dipakai untuk mengawasi instruksi yang akan dibaca selanjutnya secara berurutan (yaitu, instruksi yang terletak pada alamat yang lebih tinggi berikutnya, di dalam memori). Sebagai contoh saja, masing-masing instruksi menempati sebuah word 16 bit di memori dan anggaplah bahwa PC disetel pada lokasi 300. Maka CPU kemudian akan membaca instruksi pada lokasi 300. Siklus instruksi selanjutnya, CPU akan membaca instruksi dari lokasi 301, 302, 302, dst. Urutan dapat berubah, sebagai contoh apabila ada proses interupt dari perangkat lain (I/O, memori).
Contoh berikut adalah cara CPU mengeksekusi program (3 siklus fetch dan 3 tiga eksekusi) :
  1.  Program counter (PC) berisi 300 [alamat instruksi pertama]. Kemudian alamat ini dimuatkan ke dalam instruction register (IR). Sedangkan memori address register (MAR) dan memory buffer register (MBR) diabaikan dulu.
  2.  4 bit pertama di dalam IR (ingat, format instruksi 16 bit) mengindikasikan bahwa akumulator (AC) akan dimuatkan. 12 bit sisanya menentukan alamat dlm memori, yaitu 940.
  3.  PC dinaikkan nilainya, dan instruksi berikutnya akan diambil.
  4.  Isi AC yang lama dan isi lokasi 941 ditambahkan, dan hasilnya disimpan di dalam AC.
  5.  PC dinaikkan nilainya, instruksi berikutnya akan diambil.
  6.  Isi AC akan disimpan pada lokasi 941.
Supaya lebih jelas dari siklus tersebut perhatikan gambar berikut :
dan untuk memudahkan pemahaman alur proses di atas, berikut Op Code register CPU internal:
  • 0001 = muatan AC dari memori
  • 0010 = simpan AC ke memori
  • 0101 = tambahkan AC dari memori



RAM (Random Access Memory)

1. Pengertian RAM.
Adalah sebuah perangkat keras yang bertugas untuk menyimpan data sementara. RAM bersifat sementara itu anrtinya data yang tersimpan hanya sementara dan dapat dihapus. Kalau ROM bersifat permanen alias tidak bisa dihapus. RAM ditemukan oleh Robert Dennard dan diproduksi secara besar-besaran oleh perusahaan Intel pada tahun 1968. Dari dulu RAM sudah mengalami banya perubahan dari bentuknya atau ukuran memorynya.

2. Jenis-Jenis RAM.
a. DRAM
IBM menciptakan sebuah memory yang di namai DRAM pada tahun 1970, DRAM sendiri merupakan singkatan dari Dynamic Random Access Memory, DRAM mempunyai frekuensi kerja yang bervariasi, yaitu antara 4,77MHz hingga 40MHz.


b. FPM DRAM
Memori jenis ini bekerja layaknya sebuah indeks atau daftar isi. Arti Page itu sendiri merupakan bagian dari memori yang terdapat pada sebuah row address. Ketika sistem membutuhkan isi suatu alamat memori, FPM tinggal mengambil informasi mengenainya berdasarkan indeks yang telah dimiliki. FPM memungkinkan transfer data yang lebih cepat pada baris (row) yang sama dari jenis memori sebelumnya. FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time sekitar 50ns. Selain itu FPM mampu mengolah transfer data (bandwidth) sebesar 188,71 Mega Bytes (MB) per detiknya. FP RAM ini ditemukan sekitar tahun 1987. Memory ini digunakan oleh sistem berbasis Intel 286, 386 serta sedikit 486.

c. EDO DRAM EDO
DRAM (extended data output dynamic random access memory) diciptakan pada tahun 1995. Memory ini merupakan penyempurnaan dari FPM, EDO dapat mempersingkat read cycle-nya sehingga dapat meningkatkan kinerjanya sekitar 20 persen. EDO mempunyai access time yang cukup bervariasi, yaitu sekitar 70ns hingga 50ns dan bekerja pada frekuensi 33MHz hingga 75MHz. Walaupun EDO merupakan penyempurnaan dari FPM, namun keduanya tidak dapat dipasang secara bersamaan, karena adanya perbedaan kemampuan. Intel 486 dan kompatibelnya serta Pentium generasi awal adalah sistem basis yang menggunakan EDO DRAM. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 72 pin.

d. SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Acces Memory)
Kingston menciptakan SDRAM pada peralihan tahun 1996-1997, modul ini dapat bekerja pada kecepatan (frekuensi) bus yang sama / sinkron dengan frekuensi yang bekerja pada prosessor. SDRAM ini kemudian lebih dikenal sebagai PC66 karena bekerja pada frekuensi bus 66MHz. Berbeda dengan jenis memori sebelumnya yang membutuhkan tegangan kerja yang lumayan tinggi, SDRAM hanya membutuhkan tegangan sebesar 3,3 volt dan mempunyai access time sebesar 10ns.Selang kurun waktu setahun setelah PC66 diproduksi dan digunakan secara masal, Intel membuat standar baru jenis memori yang merupakan pengembangan dari memori PC66. Dengan menggunakan tegangan kerja sebesar 3,3 volt, memori PC100 mempunyai access time sebesar 8ns, lebih singkat dari PC66. Selain itu memori PC100 mampu mengalirkan data sebesar 800MB per detiknya.Selain dikembangkannya memori RDRAM PC800 pada tahun 1999, memori SDRAM belumlah ditinggalkan begitu saja, bahkan oleh Viking, malah semakin ditingkatkan kemampuannya. Sesuai dengan namanya, memori SDRAM PC133 ini bekerja pada bus berfrekuensi 133MHz dengan access time sebesar 7,5ns dan mampu mengalirkan data sebesar 1,06GB per detiknya. Walaupun PC133 dikembangkan untuk bekerja pada frekuensi bus 133MHz, namun memori ini juga mampu berjalan pada frekuensi bus 100MHz walaupun tidak sebaik kemampuan yang dimiliki oleh PC100 pada frekuensi tersebut.Perkembangan memori SDRAM semakin menjadi – jadi setelah Mushkin, pada tahun 2000 berhasil mengembangkan chip memori yang mampu bekerja pada frekuensi bus 150MHz, walaupun sebenarnya belum ada standar resmi mengenai frekunsi bus sistem atau chipset sebesar ini. Masih dengan tegangan kerja sebesar 3,3 volt, memori PC150 mempunyai access time sebesar 7ns dan mampu mengalirkan data sebesar 1,28GB per detiknya. Memori ini sengaja diciptakan untuk keperluan overclocker, namun pengguna aplikasi game dan grafis 3 dimensi, desktop publishing, serta komputer server dapat mengambil keuntungan dengan adanya memori PC150. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 168 pin.

e. DR RAM
Pada tahun 1999, Rambus menciptakan sebuah sistem memori dengan arsitektur baru dan revolusioner, berbeda sama sekali dengan arsitektur memori SDRAM.Oleh Rambus, memori ini dinamakan Direct Rambus Dynamic Random Access Memory. Dengan hanya menggunakan tegangan sebesar 2,5 volt, RDRAM yang bekerja pada sistem bus 800MHz melalui sistem bus yang disebut dengan Direct Rambus Channel, mampu mengalirkan data sebesar 1,6GB per detiknya!Masih dalam tahun yang sama, Rambus juga mengembangkan sebuah jenis memori lainnya dengan kemampuan yang sama dengan DRDRAM. Perbedaannya hanya terletak pada tegangan kerja yang dibutuhkan. Jika DRDRAM membutuhkan tegangan sebesar 2,5 volt, maka RDRAM PC800 bekerja pada tegangan 3,3 volt.

f. DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Acces Memory)
Pada tahun 2000, Crucial berhasil mengembangkan kemampuan memory SDRAM menjadi 2 kali lipat. Teknik yang digunakan adalah dengan menggunakan secara penuh satu gelombang frekuensi. Jika pada SDRAM biasa hanya melakukan instruksi pada gelombang positif saja, maka DDR SDRAM menjalankan instruksi baik pada gelombang positif maupun gelombang negatif. Oleh karena dari itu memori ini dinamakan DDR SDRAM yang merupakan kependekan dari Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. Dengan memori DDR SDRAM, sistem bus dengan frekuensi sebesar 100 – 133 MHz akan bekerja secara efektif pada frekuensi 200 – 266 MHz. DDR SDRAM pertama kali digunakan pada kartu grafis AGP berkecepatan ultra. Sedangkan penggunaan pada prosessor, AMD ThunderBird lah yang pertama kali memanfaatkannya. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 184 pin.

g. DDR2 SDRAM (Double Data Rate Type Two Synchronous Dynamic Random-Acces Memory)
Ketika memori jenis DDR (Double Data Rate) dirasakan mulai melambat dengan semakin cepatnya kinerja prosesor dan prosesor grafik, kehadiran memori DDR2 merupakan kemajuan logis dalam teknologi memori mengacu pada penambahan kecepatan serta antisipasi semakin lebarnya jalur akses segitiga prosesor, memori, dan antarmuka grafik (graphic card) yang hadir dengan kecepatan komputasi yang berlipat ganda.Perbedaan pokok antara DDR dan DDR2 adalah pada kecepatan data serta peningkatan latency mencapai dua kali lipat. Perubahan ini memang dimaksudkan untuk menghasilkan kecepatan secara maksimum dalam sebuah lingkungan komputasi yang semakin cepat, baik di sisi prosesor maupun grafik.Selain itu, kebutuhan voltase DDR2 juga menurun. Kalau pada DDR kebutuhan voltase tercatat 2,5 Volt, pada DDR2 kebutuhan ini hanya mencapai 1,8 Volt.Artinya, kemajuan teknologi pada DDR2 ini membutuhkan tenaga listrik yang lebih sedikit untuk menulis dan membaca pada memori.Teknologi DDR2 sendiri lebih dulu  digunakan pada beberapa perangkat antarmuka grafik, dan baru pada akhirnya diperkenalkan penggunaannya pada teknologi RAM. Dan teknologi DDR2 ini tidak kompatibel dengan memori DDR sehingga penggunaannya pun hanya bisa dilakukan pada komputer yang memang mendukung DDR2. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki 240 pin.

h. DDR3 SDRAM (Double Data Rate Type Three Synchronous Dynamic Random-Acces Memory)
RAM DDR3 ini memiliki kebutuhan daya yang berkurang sekitar 16% dibandingkan dengan DDR2. Hal tersebut disebabkan karena DDR3 sudah menggunakan teknologi 90 nm sehingga konsusmsi daya yang diperlukan hanya 1.5v, lebih sedikit jika dibandingkan dengan DDR2 1.8v dan DDR 2.5v. Secara teori, kecepatan yang dimiliki oleh RAM ini memang cukup memukau. Ia mampu mentransfer data dengan clock efektif sebesar 800-1600 MHz. DDR3 memiliki clock internal 400-800 MHz, jauh lebih tinggi dibandingkan DDR2 200- 533 dan DDR sebesar 100-300 MHz. Prototipe dari DDR3 yang memiliki 240 pin. Ini sebenarnya sudah diperkenalkan sejak lama pada awal tahun 2005. Namun, produknya sendiri benar-benar muncul pada pertengahan tahun 2007 bersamaan dengan motherboard yang menggunakan chipset Intel P35 Bearlake dan pada motherboard tersebut sudah mendukung slot DDR3. Slot yang digunakan pada motherboard memiliki jumlah pin yang sama dengan slot DDR2 SDRAM, tapi posisi notchnya berbeda sehingga seharusnya tidak bisa memasang modul DDR3 SDRAM pada slot DDR2. Hal ini sengaja dilakukan karena secara elektrikal modul DDR2 dengan DDR2 memiliki tegangan yang berbeda.

i. SO-DIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module)
merupakan jenis memory yang digunakan pada perangkat notebook. Bentuk fisiknya kira-kira setengah dari besar DDR biasa sehingga dapat lebih menghemat ruang yang tentunya  sangat berharga pada perangkat mobile seperti notebook. Perkembangan generasi SO-DIMM biasanya sejalan dengan perkembangan RAM untuk komputer desktop. Ketika DDR3 SDRAM diluncurkan dipasaran, DDR3 SO-DIMM juga ikut diluncurkan. Modul tersebut menggunakan slot yang memiliki 204 pin. Lebih sedikit daripada DDR3 SDRAM.


COPAS DARI:





Sejarah Komputer

Sejarah perkembangan komputer pada awalnnya ditemukan oleh seorang ilmuan yang bernama Charles Babbage yang berhasil membuat sebuah mesin yang diberikan nama Difference and Analitycal Engine. Mesin ini berfungsi untuk menghitung angka. Sejak saat itu banyak dilakukan berbagai penelitian untuk menciptakan mesin hitung yang lebih cepat dan praktis.

1. Komputer Generasi Pertama (1944-1956).
Ciri khas komputer generasi pertama adalah tabung hampa udaranya. Tabung hampa udara diciptakan pada awalnya sebagai penguat sinyal. Bahan baku tabung ini adalah kaca sehungga mudah pecah.

Komputer elektronik pertama didunia adalah ENIAC yang selesai dibuat pada tahun 1946. terdapat 18.800 tabung hampa udara yang membuat berat komputer ini mencapai 30 ton, panjang 30 meter dan tinggi 2,4 meter. Membutuhkan daya listrik 174 kilowacth.

Criri-ciri komputer generasi pertama:
~ Komponen yang digunakan adalah tabung hampa udara.
~ Program hanya dapat dibuat dengan bahasa mesin (Assembler).
~ Ukuran fisik komputer besar.
~ Cepat panas.
~ Prosesnya kurang cepat.
~ Kapasitas penyimpanan kecil.
~ Memerlukan daya listrik yang besar.
~ Orientasi pada aplikasi bisnis.

2. Komputer Generasi Kedua (1960 - 1964).
Ciri dari komputer generasi kedua adalah transistornya. Transistor merupakan singkatan dari transfer resistor yang berarti dengan mempengaruhi daya tahan antara dua dari 3 lapisan, maka daya pada resistor di lapisan berikutnya dapat dipengaruhi. Dengan definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa Transistor berfungsi sebagai penguat sinyal.

IBM memperkenalkan komputer komersialnya pada tahun 1960-an. Komputer ini memanfaatkan transistor. Komputer IBM ini adalaH IBM-7090 yang diperjualkan secara uar di Amerika.  Komputer ini dirancang untuk menyelesaikan segala macam pekerjaan ilmial maupun komersial. Komputer IBM-7090 sangat cepat oleh karena itu komputer ini sangat populer di zamannya.

Ciri-ciri komputer generasi kedua:
~ Sirkuit berupa transistor.
~ Program dapat dibuat dengan bahasa pemograman tingkat tinggi.
~ Kapasitas memory utama sudah cukup besar.
~ Ukuran fisik komputer lebih kecil.
~ Membutuhkan sedikit daya listrik.
~ Berorientasi pada bisnis dan teknik.

3. Komputer Generasi Ketiga (1964 - 1975).
Di komputer generasi ketiga, beberapa transistor digabungkan sehingga menjadi sangat kecil. Secuil silicium yag mempunyai ukuran beberapa milimeter berhasil diciptakan, dan inilah yang disebut sebagai Integrated Circuit atau IC-Chip yang merupakan ciri khas komputer generasi ketiga. 

Komputer yang digunakan untuk otomatisasi pertama dikenalkan pada tahun 1968 oleh PDC 808, yang memiliki 4 KB (kilo-Byte) memory dan 8 bit untuk core memory.

Ciri-ciri komputer generasi ketiga:
~ Komponen yang digunakan adalah IC.
~ Peningkatan dari softwarenya.
~ Proses lebih cepat.
~ Kapasitas memory lebih besar.
~ Penggunaan listrik lebih hemat.
~ Bentuk fisik lebih kecil.
~ Harga semakin murah.

4. Komputer Generasi Keempat (1975 - sekarang)
Ciri dari komputer ini adalah memiliki microprosesor yang merupakan gabungan dari ribuan IC kedalam sebuah chip. Bentuknya semakin kecil yang membuat komputer generasi ketiga harganya murah. Microposesor merupakan awal kelahiran komputer personal. 

Contoh generasi ini adalah Apple I Computer yang dikembangkan oleh Steve Wozniak dan Steve Jobs dengan cara memasukkan microprocessor pada circuit board komputer. Kemudian muncul TRS Model 80 dengan processor jenis Motorola 68000 dan Zilog Z-80 menggunakan 64Kb RAM standard. Komputer Apple II-e yang menggunakan processor jenis 6502R serta Ram sebesar 64 Kb, juga merupakan salah satu komputer PC sangat popular pada masa itu. Operating Sistem yang digunakan adalah: CP/M 8 Bit. Komputer ini sangat populer pada awal tahun 80-an.





Bagian Processor dan Fungsinya

Prosesor sering disebut sebagai otak komputetr. Pengertian prosesor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sistem komputer dan digunakan sebagai otak komputer. Prosesor adalah sebuah chip yang disebut mikrosesor yang kini kecepatannya sudah mencapai GHz.

Berukut adalah bagian-bagia prosesor:
1. ALU (Arithmetic Logic Unit)
ALU berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan oleh CPU. ALU adalah unit yang bertugas menjalankan perintah aritmatika dan operasi logika bedasarkan perintah yang diberikan. Didalam ALU ada komponen yang bernama logic unit yang berungsi menghitung operasi aritmatika dan logika. Tugas utama ALU yaitu melakukan semua perhitungan aritmatika sesuai intruksi program. Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program.

2. CU (Control Unit)
CU adalah salah satu dari bagian prosesor yang bertugas memberikan arahan terhadap operasi yang dilakukan ALU. 
Tugas dari CU adalah sebagai berikut:
1) Mengendalikan alat-alat output-input
2) Mengambil intruksi-intruksi dari memory utama
3) Mengambil data dari memory utama jika diperukan oleh proses
4) Mengawasi kerja ALU 
5) Menyimpan hasil proses ke memory utama 

Macam-macam CU:
1) Single-Cycle CU
2) Multi-Cycle CU

3) MU (Memory Unit)
adalah alat penyimpanan kecil yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses.Memori ini bersifat sementara biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.