Organisasi & Arsitektur Komputer

Assalamu'alaikum wr wb

Hai teman-teman!

Kembali lagi di blog saya. Kali ini saya akan menjelaskan materi yang berbeda dari sebelumnya yang lebih berfokus pada pemrograman. Materi yang saya jelaskan kali ini berhubungan dengan salah satu mata kuliah yang saya ampu di semester 2 ini, yaitu Organisasi dan Arsitektur Komputer.

Pada Kesempatan Kali ini saya akan menjelaskan apa itu Organisasi dan Arsitektur Komputer?

Mari kita bahas satu per satu pengertiannya!

Pengertian Organisasi dan Arsitektur Komputer

Arsitektur komputer merujuk pada atribut sistem yang visible untuk programmer atau, dengan kata lain, atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis suatu  program. Contoh dari atribut meliputi set instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk mewakili  berbagai jenis data (misal : angka, karakter), mekanisme I/O(Input/Output), dan teknik untuk  pengamatan memori. Secara ringkas Arsitektur Komputer adalah atribut yang berhubungan dengan programmer

Organisasi Komputer merujuk pada unit-unit operasional beserta interkoneksi antar  komponen penyusun komputer yang menyatakan spesifikasi arsitektur tertentu. Atribut  organisasi meliputi detail hardware yang transparan terhadap programmer, seperti sinyal  kontrol, interface (antarmuka) serta teknologi memori yang digunakan. Dapat diambil kesimpulan Organisasi KOmputer marumpakan bagaimana suatu perangkat diimplementasikan.

Perbedaan antara arsitektur dan organisasi menjadi penting karena banyak  dari pabrikan komputer menawarkan family (keluarga) dari model komputer. Sebagai contoh  semua keluarga Intel x86 memiliki arsitektur dasar yang sama dan keluarga IBM System/370  memiliki arsitektur dasar yang sama karena hal tersebut berkaitan dengan kompatibilitas kode  yang dibuat. Kode-kode komputer dari keluarga yang sama memiliki fitur “backwards  compatibility mode” yaitu kemampuan kode untuk mengadaptasi sistem sebelumnya.  Meskipun demikian, family computer yang memiliki persamaan arsitektur tidak berarti  memiliki persamaan organisasi. Komputer yang diproduksi dengan versi yang berbeda  memiliki organisasi yang tidak sama antara satu dengan lainnya. Perkembangan teknologi tidak  hanya mempengaruhi organisasi sebuah komputer tetapi juga menghasilkan pengenalan  arsitektur yang lebih powerful dan kompleks. 

Pengertian Struktur dan Fungsi Komputer

Komputer merupakan sebuah sistem yang kompleks dan terdiri atas jutaan komponen dasar elektronik. Oleh karena itu untuk memudahkan dalam pendeskripsian perlu dikenali sifat hirarkis dari sistem tersebut. Sebuah sistem hirarkis adalah seperangkat subsistem yang saling terkait,  yang masing-masing akan berakhir, pada gilirannya, hirarki dalam struktur akan mencapai beberapa  tingkat terendah dari subsistem dasar. Perilaku pada setiap level hierarki hanya bergantung pada sistem  di tingkat yang lebih rendah berikutnya dan telah disederhanakan. Pada setiap tingkatan tersebut,  desainer menghubungkan antara struktur dan fungsi sebuah komputer. Struktur adalah cara di mana  komponen saling berhubungan satu sama lain dan fungsi merupakan operasi dari masing-  masing komponen sebagai bagian dari struktur.

Semua fungsi komputer meliputi 4 hal yaitu :

• Data processing (Pengolahan data)
• Data storage ( Penyimpanan data)
• Data movement ( Pergerakan data)
• Control ( Kontrol)

Dalam mendeskripsikan sebuah fungsi komputer ada dua pendekatan yaitu dari level  paling rendah ke level tertinggi atau sebaiknya dari gambaran paling umum kemudian  mengerucut ke bagian-bagian sub sistem. Pada pembelajaran ini akan digunakan pendekatan  yang kedua. Gambaran fungsional dari sebuah komputer tampak pada gambar berikut.

Gambar di atas merupakan gambaran fungsional dari sebuah komputer. Jika gambar tersebut  dipilah sesuai dengan masing-masing fungsi komputer, maka  akan tampak sebagai berikut.

Gambar di atas menjelaskan fungsi operasi komputer, berikut fungsi beserta contohnya:

(a) Perpindahan Data, Contoh: dari keyboard ke layar monitor.

(b) Penyimpanan Data, Contoh: download dari internet.

(c) Pemrosesan dari dan menuju storage (media  penyimpanan), Contoh: updating bank statement.

(d) Pemrosesan dari storage ke perangkat I/O, Contoh: pencetakan bank statement.

Sebuah komputer harus mampu melakukan pemrosesan data dalam format yang  beragam dan cakupan pemrosesan yang sangat luas. Lokasi data yang diproses oleh unit  pemrosesan tidak selalu sama oleh karena itu salah satu fungsi dasar dari komputer adalah  kemampuannya untuk memindahkan data dari satu tempat ke tempat lain yang dibutuhkan  sebagai contoh perpindahan karakter dari keyboard ke screen. Meskipun pemrosesan data  dilakukan dengan sangat cepat namun kenyataannya butuh satu tempat penyimpanan sementara  selama proses berlangsung. Data-data komputer yang dibutuhkan dan data hasil pemrosesan  disimpan dalam storage atau media penyimpanan untuk selanjutnya dilakukan pemrosesan  ulang dari storage ke perangkat I/O atau sebaliknya sebagai contoh adalah perpindahan data  pada saat men-download ataupun meng-upload dari/ke internet. Ketiga operasi komputer  tersebut yakni pemrosesan, penyimpanan dan perpindahan data membutuhkan kendali yang  dapat mengatur kinerja sistem sehingga bisa harmonis, di sinilah operasi kontrol bekerja.

Struktur

Dalam pemanfaatannya di kehidupan sehari-hari, komputer digunakan secara bersama-  sama dengan berbagai perangkat dari lingkungan eksternal. Secara general perangkat lingkungan terbagi menjadi dua  bagian yaitu perangkat peripheral dan jalur komunikasi.  Sebagaimana tampak pada gambar  berikut.

Gambar di atas menunjukkan interaksi komputer dengan lingkungan eksternal. Struktur internal komputer terdiri empat bagian utama yaitu unit pemrosesan terpusat  (CPU), memory utama, I/O dan system interkoneksi. Gambar di bawah ini menunjukkan struktur top level dari sebuah komputer.

Berikut bagian struktur top level beserta fungsinya :

1. CPU bertugas dalam mengontrol operasi komputer dan melakukan fungsi pemrosesan  data sehingga biasa disebut prosessor. 
2. Main memory digunakan untuk menyimpan data dan  
3. I/O berfungsi sebagai media penghubung antara bagian dalam komputer (internal system)  dengan lingkungan eksternal. Melalui I/O data bisa dipindahkan dari storage di dalam komputer ke media penyimpanan lain di luar komputer. 
4. Sistem interkoneksi berfungsi untuk  menghubungkan semua bagian yang ada pada komputer. Sistem bus ini pula yang menyediakan  komunikasi antara CPU, main memory dan I/O. Salah satu sistem interkoneksi yang sangat  terkenal adalah sistem bus, yang terdiri dari sejumlah kabel yang terhubung ke komponen-  komponen komputer.

Masing-masing bagian dari komputer masih terbagi menjadi sub sistem yang lebih kecil. Sebagai contoh pada gambar di bawah adalah komponen penyusun CPU. 

Struktur dari CPU terdiri dari 4 bagian yaitu :

1. Register berfungsi untuk menyediakan storage internal pada CPU, 
2. ALU  melaksanakan fungsi pemrosesan data,
3. Cntrol unit bertugas dalam mengontrol operasi CPU  termasuk operasi komputer,
4. CPU interconnection menyediakan meekanisme  komunikasi antara register, ALU (arithmetic and logic unit) dan control unit.

Setiap bagian sub sistem dari CPU memiliki hieraki yang lebih rendah lagi. Misalnya  control unit merupakan integrase dari sequencing logic, control unit registers and decoders  serta control memory seperti yang ditunjukan gambar dibawah. Demikian seterusnya hingga sistem komputer yang kompleks mencapai  hierarki pada level yang paling rendah dan sederhana.

Sekian Penjelasan dari saya, semoga teman-teman dapat memahaminya.

Wassalamu'alaikum Wr Wb