Organisasi Dan Arsitektur 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.
Pengertian Arsitektur dan Organisasi Komputer
Arsitektur Komputer
Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dan suatu sistem komputer. Cabang ilmu ini biasanya mempelajari komponen-komponen sistem komputer yang terhubung dengan perintah logis dari sebuah program.
Dalam hal ini, penerapan perencanaan dan masing-masing bagian akan Iebih difokuskan pada bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenal cara pengaksesan data dan alamat dan memori cache,RAM, ROM, dan CD.
Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagal ilmu dan sekaligus seni mengenai cara menghubungkan komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Arsitektur komputer mempelajari komponen-komponen sistem komputer yang terkait dengan pemprograman, dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah program. Sebagai contohnya set instruksi, aritmatika yang digunakan, teknik pengalamatan, dan mekanisme input/output (I/O). Arsitektur komputer paling tidak mengandung 3 subkategori sebagai berikut :
- Set instruksi (ISA)
- Arsitektur mikro dari ISA, dan
- Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.
Organisasi Komputer
Organisasi komputer adalah bagian yang terhubung dengan komponen-komponen pelaksanaan dan interkoneksi antarkomponen penyusun sistem komputer dalam melaksanakan aspek arsitekturalnya. Cabang ilmu ini biasanya mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit pelaksaan computer dan hubungan antara komponen-komponen sistem komputer.
Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Sementara itu, arsitektur komputer lebih cenderung pada kajian komponen-komponen sistem komputer yang terkait dengan seorang pemprogram. Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu meimiliki perintah pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural.
Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan dilaksanaan secara langsung ataukah melalui langkah cache adalah kajian organisasional
Perbedaan Arsitektur dan Organisasi Komputer
Arsitektur komputer cenderung berkaitan dengan komponen sistem komputer yang terkait dengan pemprogram dan memiliki dampak langsung pada perintah logis sebuah program. Arsitektur juga dapat didefinisikan dan dikategonikan sebagai ilmu yang mempelajari cara interkoneksi dan komponen-komponen perangkat keras untuk dapat mencitakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional dan kinerja.
Sementara itu organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer dan interkoneksi yang merealisasikan penjelasan arsitektural.
Perbedaaan utamanya adalah sebagai berikut :
- Organisasi komputer: bagian yang terkait erat dengan komponen-komponen operasional. Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal-sinyal kontrol.
- Arsitektur komputer: kelengkapan sistem komputer yang terkait dengan kegiatan pemrograman. Contoh: Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
Arsitektur komputer merujuk pada atribut-atribut dari sistem tata terlihat atau, dengan kata lain, atribut-atribut yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis dari sebuah program. Arsitektur komputer merujuk pada unit operasional dan interkoneksi mereka yang menyadari spesifikasi arsitektur. Contoh atribut arsitektur meliputi set instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk mewakili berbagai tipe data (misalnya, angka, karakter), I / O mekanisme, teknik untuk mengatasi memori. Atribut organisasi termasuk detail-detail hardware transparan untuk programmer, seperti sinyal kontrol, interface antara komputer dan peripheral, dan teknologi memori yang digunakan.
Sebagai contoh, ini adalah masalah desain arsitektur apakah komputer akan memiliki instruksi multiply. Ini adalah masalah orgnizational apakah instruksi yang akan dilaksanakan oleh unit kalikan khusus atau dengan mekanisme yang menggunakan berulang unit add sistem. Keputusan organisasi dapat didasarkan pada frekuensi diantisipasi penggunaan instruksi multiply, kecepatan relatif dari dua pendekatan, dan biaya dan ukuran fisik unit multiply khusus.
Dalam kelas komputer yang disebut mikrokomputer, hubungan antara arsitektur dan organisasi sangat dekat. Perubahan teknologi tidak hanya mempengaruhi organisasi, tetapi juga mengakibatkan pengenalan arsitektur yang lebih kuat dan lebih kompleks. Secara umum, ada kurang dari kesesuaian requirementnfor generasi ke generasi untuk mesin-mesin yang lebih kecil. Dengan demikian, ada lebih interaksi antara keputusan desain organisasi dan arsitektur.
Struktur dan Fungsi
Sebuah komputer adalah sebuah sistem yang kompleks; komputer kontemporer mengandung jutaan komponen elektronik dasar. Kuncinya adalah untuk mengenali sifat hirarkis sistem yang paling kompleks, termasuk komputer. Sebuah sistem hirarkis adalah seperangkat subsistem yang saling terkait, masing-masing yang terakhir, pada gilirannya, hirarki dalam struktur sampai kita telah mencapai beberapa tingkat terendah subsistem SD.
Sifat hirarkis sistem yang kompleks sangat penting untuk kedua desain dan deskripsi mereka. Perancang hanya perlu berurusan dengan tingkat tertentu dari sistem pada suatu waktu. Pada setiap tingkat, sistem terdiri dari satu set komponen dan hubungan timbal balik mereka. Perilaku di setiap tingkat hanya bergantung pada disederhanakan, disarikan karakterisasi sistem pada tingkat yang lebih rendah berikutnya. Pada setiap tingkat, desainer yang bersangkutan dengan struktur dan fungsi:
- Struktur: cara di mana komponen yang saling terkait
- Fungsi: operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur
Dalam hal deskripsi, kita memiliki dua pilihan: mulai dari bawah dan membangun untuk keterangan lengkap, atau dimulai dengan pandangan atas dan membusuk sistem ke subparts nya. Bukti dari sejumlah bidang menyarankan bahwa pendekatan topdown adalah jelas dan paling efektif.
Pendekatan yang dilakukan dalam buku ini mengikuti dari sudut pandang ini. Sistem komputer akan dijelaskan dari atas ke bawah. Kita mulai dengan komponen utama dari sebuah komputer, menggambarkan struktur dan functon mereka, dan melanjutkan ke berturut-turut lapisan bawah hirarki. Sisa dari bagian ini memberikan gambaran yang sangat singkat rencana serangan ini.
Fungsi
Kedua struktur dan fungsi Computerr sebuah, pada dasarnya, sederhana. Secara umum, hanya ada empat:
- Pengolahan data
- Penyimpanan data
- Gerakan data
- Kontrol
Struktur
Komputer berinteraksi dalam somer fashion dengan lingkungan eksternalnya. Secara umum, semua hubungan terhadap lingkungan eksternal dapat diklasifikasikan sebagai perangkat periferal atau jalur komunikasi. Kami akan memiliki sesuatu untuk dikatakan tentang kedua jenis hubungan.
Ada empat komponen struktural utama:
- Satuan pengolahan Tengah (CPU): Mengontrol operasi komputer dan melakukan fungsi pengolahan data; sering hanya disebut sebagai prosesor
- Memori utama: Data Toko
- I / O: Data bergerak antara komputer dan lingkungan eksternal
- Sistem interkoneksi: Beberapa mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi antara CPU, memori utama, dan I / O
Mungkin ada satu atau lebih dari masing-masing komponen tersebut. Secara tradisional, telah ada hanya satu CPU. Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi peningkatan penggunaan beberapa prosesor dalam satu komputer. Beberapa isu yang berkaitan dengan desain prosesor ganda muncul dan dibahas sebagai hasil teks; Bagian Kelima berfokus pada komputer tersebut.
Masing-masing komponen akan diperiksa secara rinci dalam Bagian Kedua. Namun, untuk tujuan kita, yang paling menarik dan dalam beberapa hal komponen yang paling kompleks adalah CPU. Its komponen struktural utama adalah sebagai berikut:
- Unit Control: mengontrol operasi CPU
- Aritmatika dan logika Unit (ALU): Melakukan fungsi pengolahan data komputer
- Register: menyediakan penyimpanan internal ke CPU
- CPU interkoneksi: beberapa mekanisme yang menyediakan untuk komunikasi antara unit kontrol, ALU, dan register