Paper Tentang Organisasi Komputer dan Arsitektur Komputer

Paper Tentang Organisasi Komputer dan Arsitektur Komputer

1.    Perbedaan Organisasi Komputer dengan Arsitektur Komputer

A.      Pengertian

Arsitektur Komputer mempelajari atribut – atribut sistem computer yang terkait dengan seorang programmer.

Contoh :

Set intruksi, Arimatika yang digunakan, teknik pengalaman, dan mekanisme input output

Organisasi Komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem computer

Contoh :

Sinyal Kontrol, Interface, Teknologi memori 

B.      Perbedaan

ArsItektur 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 bekerja, mengenai cara pengaksesan data, dan alamat dari dank e memori cache, RAM , ROM, cakram  keras dll.

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem computer. Cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:

1.    Set instruksi (ISA)

2.    Arsitektur mikro dari ISA, dan

3.    Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

C.      Organisasi Komputer

Adalah bagian yang terkait dengan unit-unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem computer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya.

Contoh aspek organisasional nya adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka atau perangkat interface, teknologi memori, dan sinyal-sinyal control.

Arsitektur computer lebih cenderung pada kajian atribut-atribut sistem computer yang terkait dengan seorang programmer.

Organisasi komputer 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.

D.     Perbedaan Utamanya

·         Organisasi Komputer :

Bagian yang terkait dengan erat  dengan unit-unit operasional.

Contoh :

Teknologi hardware, perangkat antarmuka atau perangkat interface, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal-sinyal control.

·         Arsitektur Komputer :

Atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

Contoh :

set intruksi, arimetika yang digunakan, teknik pengalaman , mekanisme input output.

2.    Mengapa Mempelajari Arsitektur Komputer itu Penting?

Pada dasarnya mempelajari arsitektur komputer itu merupakan sesuatu yang penting, terutama bagi para programmer dan juga teknisi komputer. Berikut ini adalah beberapa tujuan dan juga manfaat utama yang bisa kita peroleh dari mempelajari arsitektur komputer:

A.     Membangun sebuah sistem komputer yang sesuai dengan fungsinya

Tujuan pertama dari mempelajari arsitektur komputer adalah agar kita bisa merancang dan juga membangun sebuah sistem komputer sesuai dengan fungsi dan kegunaannya dengan tepat. Arsitektur komputer dapat diibaratkan sebagai sebuah blueprint dari komputer.Dengan adanya blueprint ini, maka kita dapat melakukan analisis terhadap fungsi dan juga kegunaan dari komputer, sehingga kita dapat merancang dan juga membangun sebuah komputer yang memiliki fungsi dan juga kegunaan yang tepat sasaran, sesuai dengan keinginan setiap user.

B.      Mengetahui bagaimana alur dan pola dari proses pembacaan data yang digunakan komputer

Dengan mempelajari arsitektur komputer, maka kita akan mengetahui pola dan juga alur yang dimiliki oleh sebuah komputer dalam melakukan proses pembacaan dan juga pengolahan data. Hal ini akan sangat berguna, terutama ketika kita ingin mengembangakn komputer menjadi lebih cepat dan juga meningkatkan fungsionalitas dari komputer itu sendiri.

C.      Mampu melakukan perbaikan dan maintenance pada komputer

Dengan mempelajari arsitektur komputer, maka kita akan menjadi lebih mudah dalam melakukan maintenance. Apabila kita sudah mengetahui arsitektur komputer yang digunakan, mak akita akan menjadi lebih mudah dalam mencari pemecahan masalah dari komputer tersebut.

D.     Dapat mengembangkan sistem komputer yang teritegrasi pada perangkat lunak atau perankat keras komputer

Sistem komputer pun juga bisa kita kembangkan menjadi lebih baik lagi, terutama apabila kita memahami arsitekturalnya. Kita akan mengetahui kelemahan dan juga kelebihan dari sistem komputer tersebut, sesuai dengan arsitektur yang digunakan. Karena itu, penting sekali untuk mempelajari arsitektural komputer untuk dapat mengembangkan komputer menjadi lebih baik lagi.

E.      Meningkatkan efisiensi dari sistem komputer

Dengan memahami arsitektural dari sebuah komputer, maka kita akan bisa melakukan peningkatan efisiensi dari sebuah sistem komputer. Hal ini sangat berpengaruh pada bagamaimana suatu sistem komputer bekerja. Berbeda arsitektur, maka berbeda pula kelebihan dan kekurangan komputer tersebut. Maka dari itu, kita pun harus paham mengenai arsitektur komputer yang digunakan.

1)      Mengetahui hubungan antara CPUArsitektur dengan matakuliah lain

2)      Dapat mengikuti dan memahami perkembangan CPU

3)      Mengetahui materi yang akan dipelajari pada matakuliah CPU Arsitektur

4)      Mengetahui tentang matakuliah CPU Arsitektur

3.    Fungsi Fungsi Komputer

A.    Sebagai Sarana Komunikasi

Dahulu untuk berkomunikasi dengan seseorang yang berada jauh, digunakan metode surat menyurat, telegram hingga hubungan telepon. Kini dengan memanfaatkan fungsi komputer sebagai sarana komunikasi maka kita bisa berbicara dengan rekan atau kerabat kita sambil menatap langsung menggunakan teknologi kamera yang disebut Webcam. Tidak hanya itu, kita juga dapat bercakap-cakap menggunakan kata-kata saja (chatting), mengirimkan surat (e-mail) sekaligus mengirim file dalam bentuk gambar, suara atau yang lainnya dalam bentuk data

B.     Sebagai Sarana Untuk Mempermudah Pekerjaan

Jauh sebelum terciptanya komputer dengan keyboardnya, orang mengetik surat menggunakan mesin tik dan apabila terdapat kesalahan maka kertas yang digunakan untuk mengetik akan dibuang, tidak bisa digunakan kembali sementara dengan menggunakan komputer, kesalahan-kesalahan kecil dapat kita hapus dan ketik ulang sehingga bisa di edit hingga beberapa kalipun tanpa terlihat bekas kesalahannya.

C.    Sebagai Alat Hiburan

Apabila dulu hiburan kita hanya terbatas pada televisi, tape dan radio maka kini komputer dapat menggantikan seluruh fungsi alat-alat tadi secara keseluruhan hanya dengan satu perangkat saja. Bukan hanya itu, kita dapat bermain menggunakan komputer melalui berbagai aplikasi permainan yang ada. Fasilitas yang komputer berikan pada kita antara lain:

1)      Memutar lagu melalui music player, CDVD bahkan melalui internet

2)      Menonton film lewat fitur media player, CDVD atau streaming video melalui internet

3)      Bermain game menggunakan aplikasi atau lewat internet

4)      Berkomunikasi dengan teman melalui fasilitas social media di internet atau aplikasi chatting

5)      Menonton TV menggunakan TV Receiver untuk komputer atau Online Channel di internet.

D.    Sebagai Sarana Pendidikan

Fungsi komputer lainnya adalah sebagai alat untuk membantu fasilitas pendidikan melalui media internet . Selain itu  melalui komputer kita dapat memperoleh ilmu pengetahuan lainnya seperti:

1)      Proses pemasangan (install) aplikasi. Dari proses itu kita dapat belajar cara memasang program pada komputer sekaligus mengetahui cara menggunakan serta memperbaiki masalah pada program tersebut memlaui fitur Tutorial atau Help

2)      Beberapa aplikasi dapat membuat kita menjadi ahli dalam beberapa hal seperti aplikasi Adobe Photoshop, Corel Draw  pada bidang grafis. Power Point untuk aplikasi di bidang presentasi. Autocad sebagai program untuk membantu dalam hal arsitektur. MySQL di bidang programming dan masih banyak lagi.

3)      Selain dari aplikasi, kita juga dapat menambah wawasan melalui media internet. Beragam ilmu dapat kita pelajari seperti Ekonomi, Poilitik, Sains, Sejarah, Agama, Matematika dan lain sebagainya.

E.     Sebagai Sarana Usaha

Metode usaha dapat menggunakan apa saja termasuk komputer salah satunya. Komputer dapat disewakan (rental komputer), dijadikan warnet, usaha percetakan, mengedit video dan gambar, desain grafis untuk periklanan, install dan service software (perangkat lunak), pembuatan website, kursus komputer dan masih banyak lagi sarana usaha lainnya

F.     Sebagai Sarana Pengendali (Controlling)

Pada beberapa instansi besar seperti perhotelan, pabrik, televisi dan banyak jenis perusahaan lainnya, komputer dapat dipakai sebagai sarana untuk mengendalikan satu atau beberapa system seperti pengendali lampu lalu lintas, operasi elevator dan escalator, pengatur kamera CCTV, pengendalian jaringan, control mekanisme pabrik dan lain-lain.

G.    Sebagai Sarana Informasi

Berbagai informasi yang sifatnya umum dapat kita temukan juga disini seperti:

1)      Informasi kesehatan berupa tips medis, tempat pengobatan

2)      Informasi produk untuk mencari tahu lebih jelas tentang produk yang kita inginkan

3)      Informasi perjalanan seperti tips travelling, informasi tiket, tempat wisata

4)      Informasi pekerjaan bagi yang sedang mencari lowongan kerja, peluang usaha atau cara-cara menyelesaikan suatu pekerjaan

5)      Informasi hiburan misalnya download game, film, mencari tempat hiburan

6)      Informasi cuaca berupa keadaan cuaca di suatu tempat

7)      Informasi politik untuk mengetahui kejadian yang berhubungan dengan situasi Negara dan pemerintahan

4.    Unit Fungsional Dasar Komputer

Ada 8 unit fungsional dasar computer yang perlu kita ketahui sebelum masuk ke pembahasan Organisasi dan Arsitektur Komputer lebih lanjut, antara lain:

A.     Input
Input sendiri adalah informasi yang diinput/diberikan oleh penguna melalui alat input (Input Device) seperti Mouse, Keyboard dan lain sebagainya. Dimana Input yang diberikan bisa berupa data ataupun perintah.

B.      Output

Output memiliki peranan yang berlawanan dengan input namun keduannya memiliki keterkaitan yang erat, dimana output ini berfungsi untuk menampilkan sebuah tampilan dari input yang dimasukan penguna. Alat-alat output bisa berupa Printer yang mengoutputkan tulisan kedalam kertas lalu Monitor yang mengoutputkan sebuah interface bagi pengunna, sound system yang menghasilkan suara dan masih banyak lagi.

C.      I/O Port

I/O Port ini adalah bagian yang berfungsi untuk menghubungkan PC dengan perangkat input output yang berguna untuk menerima dan mengirimkan data atau perintah dari system.

D.     CPU (Central Processing Unit)

Ia adalah pusat utama dari sistem computer yang sedang kita gunakan, CPU memiliki 2 peranan penting dalam kinerja computer yaitu ALU dan CU. ALU (Aritmathic Logical Unit) berfungsi sebagai pusat pengelolahan data sedangkan CU (Control Unit) berfungsi sebagai pengontrol kinerja komputer

E.      Memori

Memori dibagi menjadi 2 bagian penting yaitu memori internal (Primer) dan memori external (Sekunder). Memori internal adalah memori yang cepat dan beroperasi pada kecepatan elektronis yang berfungsi untuk menyimpan data yang akan dikelolah oleh penguna ke dalam RAM (Random Access Memory). Di dalam memori Internal ada lokasi-lokasi tertentu yang digunakan untuk menyimpan data yang berbeda. Tiap lokasi ini memiliki semacam alamat/ address berupa angka untuk pengaksesannya.Semisal anda ingin membukan Photoshop maka memori akan memangil aplikasi bukan melalui hardisk melainkan melalui RAM komputer Anda. Memori External (Sekunder) dibutuhkan untuk menyimpan data yang besar, namun hanya diakses sesekali/ tidak sering. Banyak sekali memori sekunder yang tersedia, misalnya Harddisk, CD ROM, dll.

F.      Control Bus

Control Bus ini akan berfungsi untuk mengontrol pengunaan serta akses ke Address Bus dan Data Bus, yang terdiri dari 4 sampai 10 jalur paralel

G.     Address Bus

Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.

H.     Data Bus

Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.

5.    Struktur dasar Komputer

Struktur dasar komputer merupakan kerangka awal rancangan yang digunakan sebagai acuan dasar untuk menjadikan suatu sistem komputer yang utuh,dari atribut-atribut yang ada di dalam suatu sistem komputer memiliki 5 unit dasar yang harus ada agar terbentuknya suatu sistem komputer. Berikut adalah unit-unit dasar yang ada di dalam sistem komputer :

1.      Unit masukan (Input Unit)

2.      Unit kontrol (Control Unit)

3.      Unit logika dan aritmatika (Arithmetic & Logical Unit / ALU)

4.      Unit memori/penyimpanan (Memory / Storage Unit)

5.      Unit keluaran (Output Unit

Control Unit dan ALU membentuk suatu unit tersendiri yang disebut Central Processing Unit (CPU). Hubungan antar masing-masing unit yang membentuk suatu sistem komputer dapat dilihat pada gambar berikut :

Keterangan:

Data diterima melalui Input Device dan dikirim ke Memory. Di dalam Memory data disimpan dan selanjutnya diproses di ALU. Hasil proses disimpan kembali ke Memory sebelum dikeluarkan melalui Output Device. Kendali dan koordinasi terhadap sistem ini dilakukan oleh Control Unit. Secara ringkas prinsip kerja komputer adalah Input – Proses – Output, yang dikenal dengan singkatan IPO.

Fungsi Utama dari masing-masing Unit akan dijelaskan berikut ini :

A.     Unit Masukan (Input Unit)

Berfungsi untuk menerima masukan (input) kemudian membacanya dan diteruskan ke Memory / penyimpanan. Dalam hubungan ini dikenal istilah peralatan masukan (input device) yaitu alat penerima dan pembaca masukan serta media masukan yaitu perantaranya. Berikut beberapa alat contoh uniti masukan :

·         Keyboard

·         Mouse

·         DVD/CD ROM/RW

B.      Unit Kontrol (Control Unit)

Berfungsi untuk melaksanakan tugas pengawasan dan pengendalian seluruh sistem komputer. Ia berfungsi seperti pengatur rumah tangga komputer, memutuskan urutan operasi untuk seluruh sistem, membangkitkan dan mengendalikan sinyal-sinyal kontrol untuk menyesuaikan operasi-operasi dan arus data dari bus alamat (address bus) dan bus data (data bus), serta mengendalikan dan menafsirkan sinyal-sinyal kontrol pada bus kontrol (control bus) dari sistem komputer. Pengertian mengenai bus dapat dilihat di bagian bawah halaman ini.

Control Unit juga bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Control unit mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output. Control Unit mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input ke main memory, mengambil data dari main memory untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, control unit mengirim instruksi tersebut ke aritmetic and logic unit. Hasil dari pengolahan data ini dibawa oleh control unit ke main memory lagi untuk disimpan.

Jadi tugas dari control unit adalah :

·         Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output

·         Mengambil instruksi-instruksi dari main memory

·         Mengambil data dari main memory kalau diperlukan oleh proses

·         Mengirim instruksi ke aritmaetic and logic unit bila perhitungan aritmatik atau perbandingan logika serta mengawasi kerja aritmatik dan logika

·         Menyimpan hasil proses ke main memory

C.      Unit Logika & Aritmatika (Arithmetical & Logical Unit)

ALU merupakan bagian inti dari suatu sistem komputer. Arithmetic And Logic Unit (ALU) Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatik atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melaukan operasi aritmatik dengan dasar pertambahan, sedang operasi aritmatik yang lainnya seperti pengurangan, perkalian dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatik ini disebut adder.

Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu =, <>, <, >, <+, >=. ALU juga sering disebut mesin bahasa karena ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

D.     Unit Memori / Penyimpan (Memory / Storage unit)

Berfungsi untuk menampung data/program yang diterima dari unit masukan sebelum diolah oleh CPU dan juga menerima data setelah diolah oleh CPU yang selanjutnya diteruskan ke unit keluaran. Pada suatu sistem komputer terdapat dua macam memori, yang penamaannya tergantung pada apakah alat tersebut hanya dapat membaca atau dapat membaca dan menulis padanya. Bagian memori yang hanya dapat membaca tanpa bisa menulis padanya disebut ROM (Read Only Memory.