Arsitektur Hardware 2 oleh Husnul Kotijah
Assalamualaikum Pak
Bus Sistem Dan Struktur Interkoneksi
Bus Sistem adalah saran pengangkut / saluran yang terdapat di dalam suatu microprocessor (CPPU) yang menghubungkan antara CPU dengan dunia luar.
Struktur Interkoneksi adalah kumpulan lintasan lintasan yang saling menghubungkan berbagai modul modul kompputer
Struktur Bus terdiri dari : Data Bus, Address Bus, Control Bus.
Prinsip operasi bus:
-Operasi pengiriman data ke modul lain:
1. Memimta penggunaan bus.
2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju
-Operasi Meminta data dari modul lainnya
1. Meminta pengggunaan bus
2. Mengirim request modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.
3. Menunggu modul yang diituju mengirimkan data yang diinginkan.
>Ada 4 kemampuan transfer data seperti berikut
1. Cpu. <=.> memori => data dapat dipindakan daro cpu ke memori atau dari memori ke cpu
2. Cpu <=> I/O => data dapat dipindahkan ke atau dari dunia luar dengan pemindahan anatar cpu dan modul I/O
3/ Pengolahan data => cpu dapat membentuk sejumlah operasi aritmetik atau logik terhadap data
4. Control => cpu dapat membentuk urutan eksekusi.
Kelemahan Bus Sistem
Apabila banyak terdapat perangkat I/O atau sistem memory dihubungkan ke bus dta maka akan dapat menurunkan kinerja dari sistem keseluruhan, maka ini dikarenkan :
>Timbulnya Propagation Delay
>Timbulnya permasalahan Bottleneck
Untuk mengatasi permasalahn tersebut maka dibuatlah beberapa arsitektur bus dasar dengan tujuan untuk meningkatkan effisiensi sistem.
Cara kerja Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.
Jenis — Jenis Bus
Berdasar jenis busnya, bus dapat dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut Dedicated Bus. Namun apabila bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut Multiplexed Bus. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus.
Struktur Bus Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol.
Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung:
1. Saluran Data Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
2. Saluran Alamat Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.
3. Saluran Kontrol Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.
Contoh jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.
Bus ISA :Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin-mesin dan kartu-kartu yang ada.
Bus PCI : Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.
Bus USB : Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).
Bus SCSI : Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipoulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data. Bus P1394 / Fire Wire : Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.
Buat lah 10 pertanyaan dan jawaban dari materi sebelumnya, tulis dibagian akhir postingan tugas yang anda buat.
1. Apa yang di maksud dengan CPU?
CPU yang merupakan singkatan dari Central Processing Unit adalah komponen keras atau perangkat hardware pemroses data utama dalam sebuah komputer. CPU dapat disebut sebagai otak komputer karena CPU mengatur semua aktifitas dan jalannya semua program termasuk aplikasi atau software di dalamnya.
2. Bagaimana jika CPU pada komputer tidak ada?
Tanpa CPU sistem komputer tidak akan berjalan
3. Apa tujuan adanya CPU pada komputer?
Tujuan setiap komputer adalah melakukan beberapa bentuk pemrosesan data. CPU mendukung pemrosesan data dengan melakukan fungsi mengambil, menkode, dan mengeksekusi pada instruksi yang diprogram
4. Apa saja Jenis Fisik Memory
- Memory Semikonduktor. Memory ini memakai teknologi LSI atau VLI, memory ini banyak digunakan untuk memory internal misalnya RAM.
- Memory Permukaan Magnetik. Banyak digunaakan untuk memory eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetic.
- SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream) Arus instruksi tunggal, data tunggal. Merupakan sebuah prosesor tunggal mengeksekusi arus instruksi tunggal untuk beroperasi pada data yang disimpan pada memori tunggal. Disebut juga dengan Uni-prosesor. Prosesor tunggal berada pada kategori ini.
- SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream) Arus instruksi tunggal, data multipel. Sebuah mesin instruksi mengatur eksekusi dari sejumlah elemen pengolahan pada sebuah basis secara simultan. Terdapat sejumlah elemen proses dimana masing-masing elemen memiliki data memori yang berhubungan, sehingga masing-masing instruksi dieksekusi pada sebuah rangkaian data (set data) yang berbeda dengan prosesor yang berbeda. Prosesor vektor dan prosesor array termasuk pada kategori ini. SIMD merupakan salah satu bentuk dari paralel sinkron yang memproses satu instruksi dengan banyak prosesor elemen pada waktu yang sama. Di dalam paradigma SIMD yang paling penting bukanlah kontrol prosesor melainkan data. Data diproses oleh masing-masing elemen pemroses yang berbeda dari satu prosesor ke prosesor lainnya. Sehingga satu program dan satu kontrol unit bekerja secara bersamaan pada kumpulan data yang berbeda. Untuk memproses data secara efisien, SIMD membuat pengaturan proses menjadi dua phase, yaitu : pertama memilah dan mendistribusikan data (data partitioning and distribution) dan yang kedua memproses data secara paralel (data paralel prosesing).
- MISD (Multiple Instruction Stream, Single Data Stream) Urutan data yang diorganisir dipancarkan ke serangkaian prosesor, masing-masing prosesor mengeksekusi urutan instruksi yang berbeda. Struktur ini belum diimplementasikan secara baik.
- MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream) Serangkaian set prosesor mengeksekusi serangkaian instruksi yang berbeda secara semultan pada rangkaian set data yang berbeda. SMP, Cluster dan siste NUMA berada pada kategori ini.
Komentar
Posting Komentar