Rangkuman Tugas Organisasi dan Arsitektur Komputer

Tugas Rangkuman Organisasi dan Arsitektur Komputer

Nama : Saepul Akbar H. P

NIM : 15720017

Teknik Informatika

 Yups salam anak IT, salam sejahtera dan budayakan membaca. Berikut adalah contoh tugas rangkuman organisasi dan arsitektur komputer, pasti kalian mahasiswa IT belajar ginian ya hihihi atau bisa di singkat ORGASI inget ya bukan orgas*e wkwkwkkw.

A.   Fungsi pada CPU

Instruksi atau perintah yang dikerjakan oleh komputer untuk menjalankan operasi data serta operasi aritmatik dan logika yang dilakukan pada data. Pemrosesan data dalam sebuah perangkat komputer dikerjakan oleh CPU (Central Processing Unit) atau unit pengolah pusat. Selama proses data, data tersebut diubah bentuk, urutan dan struktur sedemikian sehingga didapatkan hasil yang diinginkan.

Hasil dari pemrosesan tersebut disimpan dalammedia penyimpanan data. CPU pada komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). Micro-processor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu (integrated circuit) sehingga tak heran kalau istilah processor seringkali digunakan juga untuk menyebut CPU (Central Processing Unit).

1. CPU Sebagai alat proses

Berdasarkan pemahaman di atas, CPU adalah perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan instruksi dan data dari perangkat lunak. Jadi, CPU berperanan sebagai pusat pengolahan data dan alat proses. CPU terdiri dari dua bagian utama yaitu unit kendali (control unit) dan unit aritmatika logika (ALU). Selain itu, sebagai alat proses, CPU mempunyai beberapa alatpenyimpanan yang berukuran kecil yang disebut dengan register. Unit kendali (control unit) berfungsi mengatur proses kerja komputer. Baik proses kerja di dalam CPU sendiri maupun dalam hubungannya dengan input dan output device.

Dengan danya unit kendali, komputer akan bekerja secara benar dan tepat. Bila ada kesalahan maka akan muncul pesan kesalahan (error message). Tugas utama ALU (Arithmatic Logical Unit) adalah melakukan semua perhitungan artimatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program seperti tambahan, pengurangan, perkalian dan semacamnya. Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Register merupakan alat penyimpan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses sementara data dan instruksi lainnya masih disimpan di dalam memori utama untuk menunggu giliran diproses.

Register dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otaknya dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingataningatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan melakukan perhitungan serta perbandingan logika.

2. Fungsi CPU

Sebagaj jantung dan otak komputer, CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya dan merupakan pusat kendali dari sistem

komputer. Fungsi utama CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadapdata yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan ketik, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus.

CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpanan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Selain itu CPU juga memiliki fungsi sebagai berikut:

1. Memberi address (alamat) data dan program

2. Memasukkan dan mengambil data

3. Melaksanakan instruksi-instruksi secara berurutan

4. Menghubungkan antara main storage (penyimpanan data utama) dan input

(output) devices.

5. Mengontrol kerja sistem.

3. Komponen-komponen CPU

a. Harddisk

Harddisk merupakan tempat menyimpan data pada CPU. Jika harddisk dibuka, maka di dalamnya terlihat piringan logam sebagai tempat menulis data. Harddisk memiliki komponen-komponen seperti piringan logam (platter), head, rangkaian elektronik, rangkaian penguat, DSP (digital signal processor), chip memory, konektor, splindle, dan actuator arm motor control.

Hard Disk Kecepatan putarnya bervariasi. Ada yang 5400 putaran per menit bahkan ada yang sampai 7200 putaran per menit. Kemampuan sebuah harddisk biasanya ditentukan oleh banyaknya data yang disimpan. Besarannya diukur dengan satuan Gigabyte (GB). Satu GB sama dengan 1000 megabyte, sedangkan 1 megabyte sama dengan 1000 kilobyte.

b. Disk Drive

Floppy Disk Drive Disk drive merupakan sebuah alat yang dapat membaca dan menulis data ke disk. Sebuah disk drive memutar disk sangat cepat. Ada berbagai jenis disk drive untuk berbagai jenis disk. Misalnya, floppy disk drive (FDD) atau disk drive magnetis yang dapat mengakses disket atau disket magnetis dan drive optik (optic drive) yang dapat membaca dan menuis data di disk optik seperti CD, DVD/HDDVD maupun blu-ray. Pemasangan disk drive dapat dilakukan secara internal maupun eksternal.

c. Processor

Processor merupakan otaknya komputer. Processor berfungsi untuk memproses semua perhitungan yang harus dilakukan oleh komputer. Kekuatan prosesor diukur dengan frekuensinya, seperti MHz (Mega Hertz) atau GHz (Giga Hertz.

Prosessor Jika komputer dihidupkan, maka prosesor akan langsung bekerja dan cepat naik suhunya. Oleh karena itu, setiap prsesor saat ini sudah dilengkapi dengan besi penyalur panas (heat sink) dan kipas pendingin. Saat ini prosesor yang banyak digunakan adalah Intel, AMD dan IBM.

d. Memori

Memori dalam CPU terbadi menjadi dua bagian yaitu RAM (random acces memory) dan ROM (read only memory). RAM berfungsi untuk menyimpan program yang kita oleh untuk sementara waktu. Jika komputer dimatikan, maka data di RAM akan hilang. Kecapatan membaca RAM ini lebih cepat jika dibandingkan dengan harddisk. RAM dapat diakses secara acak, dapat ditulis, diambil atau dihapus isinya oleh pemrograman.

RAM Berbeda dengan ROM hanya bisa dibaca sehingga pemrograman tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem

komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap

program. Program bootstrap diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan. Proses mengaktifkan komputer pertama kali disebut dengan booting, yang dapat berupa cold booting atau warm booting. Isi ROM tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya maka pabrik pembuatnya merangcang ROM sedemikian rumah sehingga hanya bisa dibaca, tidak dapat diubah-ubah isinya oleh orang lain. Selain itu ROM juga bersifat non volatile supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

e. Kartu Grafis (VGA Card)

Kartu VGA (Video Graphic Adapter) berguna untuk menerjemahkan output (keluaran) komputer ke monitor. Untuk proses desain grafis atau bermain permainan video, diperlukan kartu grafis yang berdaya tinggi.  VGA Card Produsen kartu grafis yang terkenal antara lain ATI dan nVidia. Untuk menggambar ataupun untuk bermain game, kita perlu VGA yang tinggi kekuatannya.

f. Kartu Suara (Sound Card)

Kartu suara (sound card) adalah suatu perangkat keras komputer yang digunakan untuk mengeluarkan suara dan merekam suara. Pada walnya, sound card hanyalah sebagai pelengkap dari komputer. Namun sekarang, sound card adalah perangkat wajib di setiap komputer. Perangkat ini berguna untuk mengeluarkan suara.

Sound Card

Kalau sedang mendengarkan musik atau bermain game, perangkat ini sangat bermanfaat. Suaranya bisa stereo, suround (berputar), bahkan 3 dimensi. Tetapi perangkat ini kurang lengkap jika tidak ada speaker. Karena itu kita perlu menghubungkan speaker dengan sound card yang telah terpasang dengan sebuah kabel

yang disambung langsung ke sound card.

g. Motherboard

Motherboard (mainboard) atau system board terdiri dari panel-panel elektronik untuk menggerakkan system PC secara keseluruhan. Secara prinsip, sebuah motherboard terdiri atas beberapa bagian yakni sistem CPU (processor), sirkuit clock/timing, RAM, Cache, ROM BIOS, I/O port seperti port serial, port pararel, slot ekspansi, port IDE.

Motherboard (Mainboard)

Motherboard atau disebut juga dengan papan induk adalah komponen paling utama pada komputer. Kualitas motherboard sangat berpengaruh pada kemampuan dukungan terhadap jenis dan kapasitas komponen lainnya serta batas kemampuan upgrade. Motherboard berfungsi sebagai tempat semua alat utama CPU yang telah disebutkan di atas. Bentuk motherboard seperti sebuah papan sirkuit elektronik. Motherboard merupakan tempat berlalu lalangnya data. Motherboard menghubungkan semua peralatan komputer dan membuatnya bekerja sama sehingga komputer berjalan dengan lancar.

h. USB Port (Konektor USB Flash Drive)

Dewasa ini setiap pengguna komputer cenderung menggunakan USB (universal serial

bush) Flash Drive/ USB Drive atau Flash Disk untuk menyimpan data dalam komputer,

karena bentuknya yang kecil dan mudah dibawa ke mana-mana.

USB (Flash Disk)

Untuk membaca dan menyimpan data yang disimpan dalam USB tersebut diperlukan

suatu konektor/ penghubung ke dalam komputer yang disebut USB Port. Letak USB Port

terdapat di belakang atau di depan CPU komputer, bahkan bisa terdapat di kedua

tempat tersebut.

B.     FUNGSI ALU

Arithmatic Logical Unit (ALU),adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori. Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan

instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya

menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori. Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu

proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika.

ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU

adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan dengan Adder. Adder digunakan untuk memproses operasi aritmetika, Adder juga disebut rangkaian kombinasional aritmatika.

Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add(penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub(pengurangan), Subu (pengurangan tidak bertanda), and, or, xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.<o></o> Arithmetic Logical Unit (ALU) merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan

kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang kenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut. ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate, dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah “add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan.<o Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda, katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan bisa dijalankan untuk semua jenisprosesor,kecuali untuk prosesor yang compatible dengannya. Seperti halnya dalam

bahasa yang digunakan oleh manusia, instruction set ini juga memiliki aturan bahasa yang bisa saja berbeda satu dengan lainnya. Bandingkanlah beda struktur bahasa Inggris dengan Indonesia, atau dengan bahasa lainnya, begitu juga dengan instruction set yang ada pada mesin, tergantung dimana lingkungan instruction set itu digunakan.

RAM dan ROOM

DRAM

DRAM (Dynamic Random Access Memory) adalah jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Data yang terkandung di dalamnya harus disegarkan secara berkala oleh CPU agar tidak hilang. Hal ini membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori lainnya. Dalam strukturnya, DRAM hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per bit, sehingga memiliki kepadatan sangat tinggi.

2. SRAM

SRAM (Static Random Access Memory) adalah jenis RAM (sejenis memori semikonduktor) yang tidak menggunakan kapasitor. Hal ini mengakibatkan SRAM tidak perlu lagi disegarkan secara berkala seperti halnya dengan DRAM. Ini juga sekaligus membuatnya memiliki kecepatan lebih tinggi dari DRAM. Berdasarkan fungsinya terbagi menjadi Asynchronous dan Synchronous.

3. EDORAM

EDORAM (Extended Data Out Random Accses Memory) adalah jenis RAM yang dapat menyimpan dan mengambil isi memori secara bersamaan, sehingga kecepatan baca tulisnya pun menjadi lebih cepat. Umumnya digunakan pada PC terdahulu sebagai pengganti Fast Page Memory (FPM) RAM.

4. SDRAM

SDRAM (Synchronous Dynamic Random Acces Memory) adalah jenis RAM dinamis yang kemampuan kecepatannya lebih cepat dari pada EDORAM dan kepingannya terdiri dari 168 pin. RAM ini disinkronisasi oleh clock sistem dan cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.

5. RDRAM

RDRAM (Rambus Dynamic Random Acces Memory) adalah salah satu tipe dari RAM dinamis sinkron yang diproduksi oleh Rambus Corporation menggunakan Bus Speed sebesar 800 MHz tetapi memiliki jalur data yang sempit (8 bit). RDRAM memiliki memory controller yang canggih sehingga tidak semua motherboard bisa mendukungnya. Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4.

6. NV-RAM

NV-RAM (Non-Volatile Random Access Memory) merupakan jenis RAM yang menggunakan baterai Litium di dalamnya sehingga data yang tersimpan tidak akan hilang meskipun catu daya dimatikan.

7. VGRAM

VGRAM (Video Graphic Random Acces Memory) adalah jenis RAM yang dibuat khusus untuk video adapter. Kapasitas VGRAM sangat menentukan kualitas gambar yang dihasilkan oleh video adapter tersebut.

8. DDR SDRAM

Di tahun tahun 2000, Crucial berhasil mengembangkan kemampuan memori SDRAM menjadi dua kali lipat. Jika pada SDRAM biasa hanya mampu menjalankan instruksi sekali setiap satu clock cycle frekuensi bus, maka DDR SDRAM mampu menjalankan dua instruksi dalam waktu yang sama. 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.

a. DDR SDRAM

Kelajuan : 266MHz (PC2100), 333MHz (PC2700), 400MHz (PC3200)

Kapasitas Maksimum : 1 GB (ada chip pada lapisan depan dan belakang RAM)

b. DDR II

Kelajuan : 533MHz (PC4200), 667MHz (PC5300), 800MHz (PC6400)

Kapasitas Maksimum : 2 GB

c. DDR III

Kelajuan : 1333MHz (PC10666)

Kapasitas Maksimum : 4 GB

EVOLUSI MODUL MEMORI RAM

Selain mengalami perkembangan pada sisi kemampuan, teknik pengolahan modul memori juga dikembangkan. Dari yang sederhana yaitu SIMM sampai RIMM.

Berikut penjelasan singkatnya :

A. SIMM

Kependekan dari Single In-Line Memory Module, artinya modul atau chip memori ditempelkan pada salah satu sisi sirkuit PCB. Memori jenis ini hanya mempunyai jumlah kaki (pin) sebanyak 30 dan 72 buah.

SIMM 30 pin berupa DRAM, banyak digunakan pada sistem berbasis prosessor 386 generasi akhir dan 486 generasi awal. SIM 30 pin berkapasitas 1MB, 4MB dan 16MB.

Sedangkan SIMM 70 pin dapat berupa DRAM maupun EDO DRAM yang digunakan bersama prosessor 486 generasi akhir dan Pentium. SIMM 70 pin diproduksi pada kapasitas 4MB, 8MB, 16MB, 32MB, 64MB dan 128MB.

B. DIMM

Kependekan dari Dual In-Line Memory Module, artinya modul atau chip memori ditempelkan pada kedua sisi PCB, saling berbalikan. Memori DIMM diproduksi dalam 2 bentuk yang berbeda, yaitu dengan jumlah kaki 168 dan 184.

DIMM 168 pin dapat berupa Fast-Page, EDO dan ECC SDRAM, dengan kapasitas mulai dari 8MB, 16MB, 32MB, 64MB dan 128MB. Sementara DIM 184 pin berupa DDR SDRAM.

C. RIMM/SORIMM

RIMM dan SORIMM merupakan jenis memori yang dibuat oleh Rambus. RIMM pada dasarnya sama dengan DIMM dan SORIMM mirip dengan SODIMM. Karena menggunakan teknologi dari Rambus yang terkenal mengutamakan kecepata, memori ini jadi cepat panas sehingga pihak Rambus perlu menambahkan aluminium untuk membantu melepas panas yang dihasilkan oleh memori ini.

ROM

Fungsi ROM (Read Only Memory) adalah sebagai media penyimpanan firmware, yaitu perangkat lunak atau lebih sering disebut software, yang berhubungan dengan perangkat keras (hardware). seperti ROM BIOS, dimana BIOS (Basic Input Output System) tersebut dapat langsung di eksekusi secara cepat, tanpa harus menunggu untuk menyalakan perangkat media penyimpanan lainnya lebih dulu seperti yang pada umumnya terjadi pada alat penyimpanan lain. Walaupun memori ROM hanya dapat dibaca saja, akan tetapi data pada memori ini dapat di tulis ulang.

Ilustrasi bentur ROM

Jenis-jienis ROM misalnya seperti Mask ROM, PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (erasable programmable read only memory), EAROM (Electrically Alterable Read Only Memory) dll.

Bentuk awal ROM terdiri dari sirkuit-sirkuit terpadu. Yang menggunakan switch transistor, data secara fisik dikodekan ke dalam rangkaian. Ini berarti bahwa hanya bisa diprogram selama fabrikasi aslinya. Ini benar-benar read-only, dan juga tidak ada perubahan yang mungkin sama sekali. Hal ini juga disebut dengan ROM masker, tapi pada tahun 1990-an, memori flash telah diciptakan dan disajikan secara alternatif yang jauh lebih baik lagi. Flash memori juga non-volatile, sehingga membuat data tetap ada saat daya dimatikan, tetapi data dapat ditimpa. Ini berarti bahwa firmware dapat diperbarui jika diperlukan. Flash ROM sekarang standarnya pada kebanyakan komputer. Secara teknisnya flash ROM tidak lagi read-only, akan tetapi sangat sedikit pengguna komputer biasa memodifikasi firmwarenya dari pc/komputer mereka sendiri. Jika dibandingkan dengan jenis lainnya dari penyimpanan, ROM pada umumnya cukup kecil. Firmware tidak memakan banyak ruang, serta memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih besar ROM tidak membuat PC boot up lebih cepat.