Organisasi dan Arsitektur Komputer

DEFINISI ORGANISASI dan ARSITEKTUR KOMPUTER

      Asslamualaikum wr wb

           Kali ini ane nge-post mengenai apa itu organisasi dan arsitektur komputer beserta evolusi komputer dari masa ke masa. Sedikit ane memberi mukadimah.

          Tentunya bagi kita yang belom mengetahui apa itu organisasi dan arsitektur komputer, dalam benak kita apa bisa komputer mempunyai organisasi serta arsitektur. Yang kita ketahui tentang organisasi mesti kita membayangkan seperti organisasi di kampus dan jurusan arsitektur di kampus. Nah dari pada kita semakin penasaran dibuatnya, nih ane jelasin dibawah ini. cekidott.....

ORGANISASI & ARSITEKTUR KOMPUTER

      

1. 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 1.1.

2. Pengertian Organisasi Komputer

     Organisasi Komputer Adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah Arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue gene, dll.

3. Pengertian Arsitrektur 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, 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.

Dan juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

4. Perbedaan antara orgnisasi dengan arsitektur komputer

                                      Perbedaan Utama

    *Organisasi Komputer

         - Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional

            Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem

             memori, dan sinyal–sinyal kontrol.

    *Arsitektur Komputer

         - Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

           Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme

            I/O.

5. 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 buku ini akan banyak dikaji seputar struktur internal komputer. Perhatikan gambar 1.2,

terdapat empat struktur utama:

_ Central Processing Unit (CPU), berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan

pusat pengolahan fungsi – fungsi komputer. Kesepakatan, CPU cukup disebut sebagai

processor (prosesor) saja.

_ Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data.

_ I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.

_ System Interconnection, merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama

dan I/O.

Komponen yang paling menarik namun paling kompleks adalah CPU. Struktur CPU terlihat

pada gambar 1.2, dengan struktur utamanya adalah :

Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer secara

keseluruhan.

Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi – fungsi

pengolahan data komputer.

Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU.

CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU.

• Fungsi Komputer

Fungsi dasar sistem komputer adalah sederhana seperti terlihat pada gambar 1.3. Pada

prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi, yaitu :

  - Fungsi Operasi Pengolahan Data

  - Fungsi Operasi Penyimpanan Data

  - Fungsi Operasi Pemindahan Data

  - 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 1.4 mengilustrasikan operasi–operasi komputer. Gambar 1.4a adalah operasi pemindahan data, gambar 1.4b adalah operasi penyimpanan data, gambar 1.4c dan gambar 1.4d adalah operasi pengolahan data.

Gambar 1.4. Operasi-operasi Komputer

6. Evolusi dan Kinerja Komputer

        Berdasarkan perkembangan teknologi komputer, perkembangannya dapat dibagi menjadi 5 Generasi :

1. Generasi Pertama (1940 – 1959)

2. Generasi Kedua (1959 – 1964)

3. Generasi Ketiga (1964 – 1970)

4. Generasi Keempat (Sejak 1970)

5. Generasi Kelima (Sekarang)

6. Generasi Masa Depan

           Sejarah Perkembangan Komputer Generasi Pertama.

Tahun 1941, seorang insinyur asal Jerman yang bernama Konrad Zuse membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendisain pesawat terbang dan juga peluru kendali. Komputer pada Generasi pertama ini dapat dikarakteristikan dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut dengan “bahasa mesin” dalam bahasa inggrisnya adalah “machine language”. Hal ini menjadikan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Ciri lain komputer generasi pertama adalah pemakaian tube vakum (yang menjadikan komputer pada masa itu tampak berukuran sangat besar) dan silinder magnetik yang berfungi untuk sebagai penyimpan data.

Ciri-ciri komputer generasi pertama :

a. Silinder magnetik untuk menyimpan data

b. Komponen yang dipergunakannya adalah tabung hampa udara (Vacum tube) untuk sirkuitnya.

c. Kapasitas penyimpanan kecil.

d. Program cuma bisa dibuat dengan bahasa mesin : Assembler.

e. Ukuran fisik komputer besar, memerlukan ruangan yang luas.

f. Cepat panas.

g. Proses kurang cepat.

ENIAC

  Electronic Numerical Integrator and Calculator (ENIAC) merupakan generasi pertama komputer digital elektronik yang digunakan untuk kebutuhan umum. Pgamroposal ENIAC dirancang oada tahun 1942, dan mulai dibuat pada tahun 1943 oleh Dr. John W. Mauchly dan John Presper Eckert di Moore School of Electrical Engineering (University of Pennsylvania) dan baru selesai pada tahun 1946.

ENIAC berukuran sangat besar, untuk penempatannya membutuhkan ruang 500m2. ENIAC menggunakan 18.000 tabung hampa udara, 75.000 relay dan saklar, 10.000 kapasitor, dan 70.000 resistor. Ketika dioperasikan, ENIAC membutuhkan daya listrik sebesar 140 kilowatt dengan berat lebih dari 30 ton, dan menempati ruangan 167 m2.

           Sejarah Komputer Generasi Kedua

Tahun 1948, penemuan transistor sangat berpengaruh terhadap perkembangan komputer masa itu. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. sehingga berdampak pada perubahan ukuran mesin-mesin elektrik yang pada awalnya memiliki ukuran yang besar menjadi ukuran yang lebih kecil.

Ciri-ciri komputer Generasi kedua :

a. Kapasitas memori utama sudah cukup besar dengan pengembangan magnetic core storage

b. Berorientasi pada bisnis dan teknik.

c. Tidak terlalu banyak mengeluarkan panas.

d. Program dapat di buat dengan bahasa tingkat tinggi (high level language), seperti FORTRAN, COBOL, ALGOL.

e. Proses operasi sudah cepat, yaitu bisa melakukan jutaan operasi per detik.

f. Membutuhkan lebih sedikit daya listrik.

g. Mulai digunakan disk storage (penyimpanan data)

        Sejarah Komputer Pada Generasi ketiga

Perkembangan komputer pada generasi ketiga terjadi sekitar tahun 1964-1970 dengan ditemukanya teknologi Integrated Circuit (IC) menjadi ciri utama karena mulai digunakan pada sebuah perangkat komputer hingga generasi sekarang. Komponen IC berbentuk hybrid atau solid (SLT) dan monolithyc (MST). SLT adalah transistor dan diode diletakkan terpisah dalam satu tempat sedangkan MST adalah elemen transistor, diode, dan resistor diletakkan bersama dalam satu chip. MST lebih kesil tetapi mempunyai kemmapuan lebih besar dibanding SLT.

Ciri-ciri Komputer Generasi ketiga :

a. Ditemukannya IC sehingga mengubah arsitektur komputer secara keseluruhan

b. Sudah menggunakan terminal visual display dan dapat mengeluarkan suara.

c. Kinerja komputer menjadi lebih cepat dan tepat. Kecepatannya hampir 10.000 kali lebih cepat dari d. komputer generasi pertama.

e. Peningkatan dari sisi software.

f. Kapasitas memori sudah lebih besar dari pada versi sebelumnya, dan dapat menyimpan ratusan ribu karakter.

g. Menggunakan media penyimpanan luar disket magnetik (external disk) yang sifat pengaksesan        datanya secara acak (random access) dengan kapasitas besar (jutaan karakter).

h. Pemakaian listrik lebih hemat dan lebih efisien.

i. Kemampuan melakukan multiprocessing dan multitasking.

   Sejarah Komputer Pada Generasi keempat

Komputer-komputer generasi keempat diantaranya adalah IBM 370, Apple I dan Apple II, PDP-11, VisiCalc, dan Altair yang menggunakan prosesor Intel 8080, dengan sistem operasi CP/M (Control Program for Microprocessor), dengan bahasa pemrograman Microsoft Basic (Beginners Allpurpose Symbolic Instruction Code). Sebagai catatan bahwa pada komputer-komputer generasi keempat ini tidak satupun yang PC-Compatible atau Macintosh-Compatible. Sehingga pada generasi ini belum ditentukan standar sebuah komputer terutama personal computer (PC).

Ciri-ciri komputer Generasi keempat :

a. Dikembangkan komputer mikro dengan menggunakan microprocessor dan semiconductor yang berbentuk chip untuk memori komputer

b. Penggunaan Large Scale Integration (LSI) / Bipolar Large Scale Integration, yaitu pemadatan ribuan IC menjadi sebuah chip

   Sejarah Komputer Pada Generasi kelima

Akhir tahun 1980, IBM memutuskan untuk membangun sebuah komputer personal (PC) secara massal, yang pada tanggal 12 Agustus 1981 menjadi sebuah standar komputer PC, dan pada akhirnya hingga saat ini PC dikenal dengan nama standar IBM-PC. Prosesor yang digunakan adalah 8088/8086 yang menjadi standar komputer saat ini, menggunakan basis proses 16 bit persatuan waktu. Dengan lahirnya komputer generasi kelima ini, IBM bekerja sama dengan Microsoft untuk mengembangkan software di dalamnya. Hingga saat ini Microsoft mendominasi kebutuhan software di dunia PC. Pada generasi kelima ini, telah dilakukan pengembangan dengan apa yang dinamakan Josephson Junction, teknologi yang akan menggantikan chip yang mempunyai kemampuan memproses trilyunan operasi perdetik sementara teknologi chip hanya mampu memproses miliaran operasi perdetik. Komputer pada generasi ini akan dapat menerjemahkan bahasa manusia, manusia dapat langsung bercakap-cakap dengan komputer serta adanya penghematan energi komputer. Sifat luar biasa ini disebut sebagai “Artificial Intelligence”, selain itu juga berbasis Graphic User Interface (GUI), multimedia, dan multikomunikasi.

Ciri-ciri komputer Generasi kelima

a. Mempunyai desain yang lebih kecil

b. Pengembangan VLSI ( Very Large Scale Integration) 

c. Pengembangan  Josephson Junction

d. Dapat menterjemahkan bahasa manusia, bercakap-cakap dengan manusia, dapat melakukan diagnosa penyakit yang lebih akurat.

  

         Komputer Generasi Masa Depan

        Dengan teknologi komputer yang ada saat ini, agak sulit untuk dapat membayangkan bagaimana komputer masa depan. Dengan teknologi yang ada saat ini saja kita seakan sudah dapat “menggenggam dunia”. Dari sisi teknologi beberapa ilmuan komputer meyakini suatu saat tercipta apa yang disebut dengan biochip yang dibuat dari bahan protein sitetis. Robot yang dibuat dengan bahan ini kelak akan menjadi manusia tiruan. Sedangkan teknologi yang sedang dalam tahap penelitian sekarang ini yaitu mikrooptik serta input-output audio yang mungkin digunakan oleh komputer yang akan datang. Ahli-ahli sains komputer sekarang juga sedang mencoba merancang komputer yang tidak memerlukan penulisan dan pembuatan program oleh pengguna. Komputer tanpa program (programless computer) ini mungkin membentuk ciri utama generasi komputer yang akan datang.

Dari sekian buanyak penjelasan diatas mengenai organisasi dan arsitektur komputer berserta evolusi komputer, ane harap bisa bermanfaat bagi pembaca. Sekian post ane kali ini, bila ada kritik dan saran silakan berkicau dikolom komentar nggeh...tengkiyu agan-agan semua...

Wassalamualaikum wr wb

Sumber :    

              http://rosdianasetiawan.blogspot.com/2013/02/perbedaan-arsitektur-organisasi-                                     komputer.html

              http://www.benuailmu.com/2015/11/pengertian-organisasi-dan-arsitektur.html

              http://rizkipriharto.blogspot.com/2013/03/evolusi-komputer-generasi-pertama.html

              adiputra17.it.student.pens.ac.id/kelas1smt1/organ_dan_arsitektur_komputer/Buku.pdf

              http://gurinyuudai.blogspot.co.id/2015/09/apa-itu-organisasi-arsitertur-komputer.html

              https://ichsantoyota11.wordpress.com/2014/10/21/evolusi-komputer-dan-generasi-pertama- sampai-saat-ini/