Rediamethyst's wall

Senin, 18 Desember 2017

Memori (Eksternal, Internal, dan Pembagian Klarifikasi)

MEMORI EKSTERNAL

Memory Eksternal adalah memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Dengan kata lain memory ini termasuk perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. Konsep dasar memori eksternal adalah menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal biasa disebut juga perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama.
Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

Contoh dari memori eksternal diantaranya adalah Hardisk, Flash Disk, dan Floppy Disk. Pada dasarnya konsep dasar memori eksternal adalah Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

Jenis – Jenis Memori Eksternal

1. Berdasarkan Karakteristik Bahan

Punched Card atau kartu berlubang, yaitu merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui punch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun 1979.

Magnetic disk, merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk.

Optical Disk, yaitu optic yang terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisipermukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD

Magnetic Tape, yaitu tape yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya pita kaset tape recorder.

2. Berdasarkan Jenis Akses Data

DASD (Direct Access Storage Device). Mempunyai akses langsung terhadap data. Contohnya : Magnetik (floppy disk, hard disk), Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk), Optical Disk dll.

SASD (Sequential Access Storage Device). Mempunyai akses data secara tidak langsung(berurutan), seperti pita magnetik.

Cara Kerja Secara Umum

Perangkat eksternal dihubungkan dengan komputer oleh suatu link dengan modul I/O. Link digunakan untuk pertukaran control, status dan data antara modul I/O dengan perangkat eksternal. Data berbentuk sekumpulan bit untuk dikirimkan ke modul I/O atau diterima dari modul I/O. Control Signal menentukan fungsi-fungsi yang akan dilakukan perangkat, seperti mengirimkan data ke modul I/O (INPUT atau READ), menerima data dari modul I/O (OUTPUT atau WRITE), report status, atau membentuk fungsi control tertentu ke perangkat. Signal status menandai status perangkat. Misalnya READY/NOT READY untuk menunjukan kesiapan perangkat untuk mengirimkan data.

Control logic berkaitan dengan perangkat yang mengontrol operasi perangkat dalam memberikan respons yang berasal dari modul I/O. Transducer mengubah data dari energi listrik menjadi energi lain selama berlangsungnya output dan dari bentuk energi tertentu menjadi energi listrik selama berlangsungnya input. Umumnya, suatu buffer dikaitkan dengan transducer untuk menampung sementara data yang ditransfer di antara modul I/O dan dunia luar. Ukuran buffer yang umum adalah 8 hingga 16 bit.

Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah merubah perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada bentuk yang dipahami oleh komputer (machine readable form), ini berarti mengubahkan perintah dalam bentuk yang dipahami oleh manusia kepada data yang dimengerti oleh komputer yaitu dengan kode-kode binary (binary encoded information). Perangkat input dapat digolongkan menjadi dua golongan, yaitu perangkat input langsung dan perangkat input tidak langsung. Perangkat input langsung yaitu input yang digunakan langsung diproses di CPU, tanpa melalui media lain. Sedangkan perangkat input tidak langsung adalah input yang dimasukkan tidak langsung dip roses di CPU.

MEMORI INTERNAL

Memori Internal adalah Memori yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Fungsi dari memori utama sendiri adalah :

1. Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses.

2. Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

Memori biasa terbagi dibedakan menjadi dua macam: ROM dan RAM. Selain itu, terdapat pula memori yang disebut CACHE MEMORI, CMOS, DRAM, SDRAM, DIMM.

1. ROM (Read-Only-Memory a.k.a firmware)

Adalah jenis memori yang isinya tidak hilang ketika tidak mendapat aliran listrik dan pada awalnya isinya hanya bisa dibaca. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data. Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS.

2. CMOS (Compmentary Meta-Oxyde Semiconductor).

Adalah jenis cip yang memerlukan daya listrik dari baterai. Cip ini berisi memori 64-byte yang isinya dapat diganti. Pada CMOS inilah berbagai pengaturan dasar komputer dilakukan, misalnya peranti yang digunakan untuk memuat sistem operasi dan termasuk pula tanggal dan jam sistem. CMOS merupukan bagian dari ROM.

3. RAM (Random-Access Memory).

Adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer dihidupkan dan bersifat volatile. Selain itu, RAM mempunyai sifat yakni dapat menyimpan dan mengambil data dengan sangat cepat.

4. DRAM (Dynamic RAM).

Adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung di dalamnya tidak hilang. DRAM merupakan salah satu tipe RAM yang terdapat dalam PC.

5. SDRAM (Sychronous Dynamic RAM).

Adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disnkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.

6. DIMM (dual in-line memory module).

Berkapasitas 168 pin, kedua belah modul memori ini aktif, setiap permukaan adalah 84 pin. Ini berbeda daripada SIMM yang hanya berfungsi pada sebelah modul saja. Mensuport 64 bit penghantaran data. SDRAM (synchronous DRAM) menggunakan DIMM. Merupakan penganti dari DRAM, FPM (fast page memory) dan EDO. SDRAM pengatur (synchronizes) memori supaya sama dengan CPU clock untuk pemindahan data yang lebih cepat. Terdapat dalam dua kecepatan yaitu 100MHz (PC100) dan 133MHz (PC133). DIMM 168 PIN. DIMM adalah jenis RAM yang terdapat di pasaran.

7. CACHE MEMORY.

Memori berkapasitas terbatas, memori ini berkecepatan tinggi dan lebih mahal dibandingkan memory utama. Berada diantara memori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori utama tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metode menggunakan cache memory ini akan meningkatkan kinerja sistem. Cache memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya.

PEMBAGIAN KLASIFIKASI MEMORI

Sistem Memori

Sistem Memori ( Memori ) adalah tempat penyimpanan data atau komponen- komponen elektronik yang menyimpan perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ). Memori biasanya terdiri atas satu chip atau beberapa papan sirkuit lainnya dalam prosesor. Memori komputer bisa diibaratkan sebagai papan tulis, dimana setiap orang yang masuk kedalam ruangan bisa membaca dan memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji. Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.

Klasifikasi Memori Berdasarkan Fungsi

a. Memori Primer

Memori primer (juga disebut memori utama), digunakan untuk akses langsung data oleh prosesor. Karena penyimpanan memori utama menunjukkan kemampuan proses yang lebih cepat, sangat mahal dan karenanya tidak sebagian besar digunakan untuk penyimpanan data. Kebanyakan sistem komputer di seluruh dunia menggunakan memori utama hanya untuk proses bootstrapping dengan tujuan tertentu, dan menggunakan perangkat memori sekunder untuk tujuan penyimpanan data pribadi.

Memori utama dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu :

1. Random Access Memory (RAM)

RAM komputer yang bertanggung jawab untuk menyimpan data secara sementara, sehingga dapat segera diakses oleh prosesor sebagian dan bila diperlukan. Yang berarti bahwa data akan terhapus begitu pasokan pada perangkat penyimpanan dimatikan. RAM menyimpan data secara acak dan prosesor mengakses data ini secara acak dari penyimpanan RAM. Informasi yang disimpan di dalam RAM biasanya diambil dari hard disk komputer, dan termasuk data yang berhubungan dengan sistem operasi dan aplikasi tertentu. Ketika sistem dimatikan, RAM kehilangan semua informasi yang tersimpan. Data tetap tersimpan pada penyimpanan sekunder dan dapat dipertahankan ketika sistem berjalan lagi. Beberapa komputer lama menggunakan format delay-line untuk penyimpanan komputer. Sebagian besar komputer modern menggunakan sirkuit RAM tertanam pada motherboard yang membaca data dalam bursts.

2. Read Only Memory (ROM)

Tidak seperti RAM, ROM adalah bentuk penyimpanan permanen. ROM tetap aktif terlepas dari apakah power supply dihidupkan atau dimatikan. Meskipun demikian, ROM digunakan (dalam kasus yang jarang masih digunakan) sebagai perangkat utama untuk kebanyakan komputer di era 80-an. Ini karena perangkat ROM tidak memungkinkan data yang tersimpan di dalamnya dapat dimodifikasi. Seperti yang ditunjukan oleh namanya, data tersebut hanya bisa diakses dan dibaca oleh pengguna, tidak ditimpa, upgrade, atau dimodifikasi. Hal ini membuat pilihan ideal sebagai perangkat bootable pada komputer tua, juru program, dan portabel file OS operator. Program sistem yang tersimpan pada perangkat ROM tidak bisa diubah.

Memori ROM yang digunakan dalam komputer modern adalah pra-program oleh produsen sirkuit dan tidak dapat diubah oleh pengguna. Alasan utama mengapa ROM tidak secara luas digunakan dalam sistem komputer modern adalah karena biaya masking dan kesalahan pengambilan. Proses ini sangat mahal, dan hampir tidak ada manufaktur yang murah.

b. Memori Sekunder

Memori Sekunder (Secondary storage) atau yang biasa juga disebut external storage, adalah storage yang terpisah atau tidak berhubungan langsung dengan Central Processing Unit (CPU). Memori sekunder digunakan untuk menyimpan atau menampung data yang lebih besar dan permanen, bisa juga dikatakan sebagai back-up dari memori utama. Data dalam memori sekunder tidak dikontrol langsung oleh komputer, meskipun datanya berasal dari memori utama. Kelemahan dari memori utama adalah tidak dapat menyimpan data yang permanen dan kapasitas penyimpanannya terbatas, sehingga diciptakanlah memori sekunder. Data pada memori sekunder adalah data yang sebelum dan sesudah diproses oleh komputer.

Sarana penyimpanan sekunder memiliki ciri-ciri umum sebagai berikut:

1. Non volatile (tahan lama)

2. Tidak berhubungan langsung dengan bus CPU

3. Lambat

4. Harganya murah

Sarana penyimpanan sekunder memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut:

1. Menyimpan berkas secara permanen

2. Menyimpan program yang belum dieksekusi prosesor

3. Memori virtual

Klasifikasi Memori Berdasarkan Teknologi

a. Memori Semikonduktor

Memori semikonduktor adalah memori komputer yang terbuat dari bahan semikonduktor, perangkat penyimpanan data elektronik ini biasanya diimplementasikan ke sebuah semikonduktor berbasis sirkuit terpadu (IC). Berdasarakan kemampuannya dalam menahan data saat tidak ada teganggan, memori semikonduktor dibedakan menjadi non-volatile dan volatile. Non-volatile sendiri adalah kemampuan memori semikonduktor untuk menyimpan data dalam perangkat bahkan saat komputer sudah tidak dialiri daya atau dengan kata lain komputer sudah dalam keadaan mati. Sedangkan volatile adalah ketidakmampuan memori menahan data atau dengan kata lain data akan hilang ketika komputer dimatikan.

Kelebihan Dan Kekurangan Memori Semikonduktor :

Kelebihan :

· Dapat menyimpan data dengan mudah dan praktis

· Membuat penyimpanan data tidak memerlukan banyak tempat.

· Memori seperti flashdisk mudah dibawa kemana-mana.

· Ukuran memori yang kecil dapat menampung data yang sangat besar sesuai kapasitas memori.

· Bentuk, jenis, kapasitas dan ukuran beragam sesuai yang kita butuhkan.

Kekurangan :

· Harga memori terlalu mahal menurut golongan masyarakat menengah kebawah.

· Memori digunakan hanya oleh golongan tertentu saja. Kurangnya sosialisasi penggunaan memori sehingga sulit untuk digunakan oleh orang awam.

· Data dapat hilang bila memori rusak atau terkena virus dan sebagainya.

b. Memori Core

Magnetic Core adalah Suatu bentuk media penyimpan magnetik yang terdiri dari inti-inti magnetik. penyimpanan magnetik menggunakan pola yang berbeda magnetisasi pada permukaan magnetis dilapisi untuk menyimpan informasi. penyimpanan magnetik adalah non-volatile. Informasi yang diakses menggunakan satu atau lebih membaca / menulis kepala yang mungkin berisi transduser satu atau lebih rekaman. A baca / tulis hanya mencakup kepala bagian permukaan sehingga kepala atau menengah atau keduanya harus dipindahkan relatif terhadap yang lain untuk akses data. Pada komputer modern penyimpanan, magnet akan mengambil bentuk ini: Magnetic disk, Floppy disk, digunakan untuk penyimpanan off-line, Hard disk drive, digunakan untuk penyimpanan sekunder.
Magnetic tape penyimpanan data, digunakan untuk tersier dan penyimpanan off-line. Pada awal penyimpanan komputer, magnet juga digunakan untuk penyimpanan primer dalam bentuk drum magnetik, atau memori inti, memori inti tali, memori film tipis, twistor memori atau memori gelembung. Juga tidak seperti hari ini, magnetic tape sering digunakan untuk penyimpanan sekunder.

c. Memori Optik

Optical memory atau optical disk merupakan perangkat keras penyimpan data yang terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD.

Teknologi optik yang digunakan adalah penggunaan laser untuk menulis dan mengambil data.

Jenis-jenis Optical Memory :

· Laser Disk (LD) atau cakram laser

· CD (CompactDisk)

· CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory)

· CD-RW (Compact Disk ReWritable)

· CD-R (CompactDisc-Recordable)

· Foto CD

· CD teks

· DVD

· DVD-RW

· DVD+RW

· DVD-RAM (DVD-Random Access Memory)

· Blue-ray disk

· BD-R dan BD-RE(Blu-ray Disc Recordable)

· UniversalMediaDisk

Sumber :

Selasa, 17 Oktober 2017

Central Processing Unit (CPU)

CPU ( Central Processing Unit ) berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routine-routine program yang diberikan. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.

1. ALU ( Arithmatic and Logical Unit )

ALU melaksanakan seluruh perhitungan ( penambahan, pengurangan, perkalian atau pembagian ) dan operasi logika. ALU berfungsi melakukan operasi aritmatik dan logika yang terbagi menjadi 4 kelas, yaitu desimal arithmatic, fixed point arithmatic, floating point arithmatic, dan logic operation. Terdapat 2 macam bilangan yang ditangani oleh prosesor, yaitu bilangan fixed point dan bilangan floating point.

Tugas ALU antara lain :

1. Bertugas untuk membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer

2. ALU sering disebut mesin bahasa ( Machine Language ) karena bagian ini mengerjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya

3. ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmatika dan unit logika boolean, yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri

Bilangan Fixed Point

Bilangan fixed point adalah bilangan yang memiliki nilai digit spesifik pada salah satu titik desimalnya. Hal ini akan membatasi jangkauan nilai yang mungkin untuk angka-angka tersebut. Namun, hal ini justru dapat dihitung oleh prosesor.

Bilangan Floating Point

Bilangan floating point adalah bilangan yang diwujudkan dalam notasi ilmiah. Yaitu berupa angka pecahan desimal dikalikan dengan angka 10 pangkat bilangan tertentu, misalnya: 705,2944 x 109, atau 4,3 x 10-7. Cara penulisan angka seperti ini merupakan cara singkat untuk menuliskan angka yang nilainya sangat besar maupun sangat kecil. Bilangan seperti ini banyak digunakan dalam pemrosesan grafik dan kerja ilmiah. Proses arithmatika bilangan floating point memang lebih rumit dan prosesor membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mengerjakannya, karena mungkin akan menggunakan beberapa siklus detak ( Clock Cycle ) prosesor.

Oleh karena itu, beberapa jenis komputer menggunakan prosesor sendiri untuk menangani bilangan floating point. Prosesor yang khusus menangani bilangan floating point disebut Floating Point Unit ( FPU ) atau disebut juga dengan nama math co-processor. FPU dapat bekerja secara pararel dengan prosessor. Dengan demikian proses perhitungan bilangan floating point dapat berjalan lebih cepat. Keberadaan FPU integrated ( bersatu dengan prosessor ) sudah menjadi kebutuhan standart komputer masa kini, karena banyak sekali aplikasi-aplikasi yang beroperasi menggunakan bilangan floating point.

2. CU ( Control Unit )

Unit kontrol adalah bagian dari prosessor yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. Tanggungjawab unit kontrol adalah mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU ( Arithmatic Logic Unit ). Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.

Tugas dari unit kendali ( Control Unit ) ini adalah :

1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output

2. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama

3. Mengambil data dari memori utama ( jika diperlukan ) untuk diproses

4. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika

5. Mengawasi kerja ALU

6. Menyimpan hasil proses ke memori utama

Macam-macam CU ( Control Unit ) :

1. Single-Cycle CU ( Control Unit )

Proses di CU ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle. Maka dari itu tidak memerlukan state. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian pada unit control ini, yaitu proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi ( yaitu di gerbang AND ), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya ( yaitu gerbang OR ). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya.

Empat jenis instruksi ini adalah :

– R-format ( berhubungan dengan register )

– lw ( membaca memori )

– sw ( menulis memori )

– beg ( branching )

2. Multi-Cycle CU ( Control Unit )

Berbeda dengan unit control yang single-cycle, unit control multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari masing-masing output control line dapat ditentukan. Masing-masing akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU, bukan instruksi cycle selanjutnya.

3. REGISTER

Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Jika dianalogikan, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak bisa diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, suatu kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

a. Set register

Apabila bit ini bernilai 0, maka register data dapat diupdate setiap detiknya, namun apabila bit ini bernilai 1, maka register data tidak dapat diupdate. Bit ini tidak akan berpengaruh terhadap kondisi RESET

b. Register-register kontrol

– MAR ( Memory Address Register ), Digunakan untuk menyatakan alamat lokasi operand dalam memori yang akan dibaca atau ditulis oleh CPU

– MBR / MDR ( Memory Buffer atau Data Register ), Merupakan tempat penyimpanan ( sementara ) data yang baru saja dibaca atau data yang akan dituliskan ke memori

– PC ( Program Counter ), Digunakan untuk menyatakan alamat lokasi instruksi yang akan dibaca oleh CPU dari memori

Jenis-jenis register :

1. a) Register data, Digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat ( Integer )
b) Register alamat, Digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori
c) Register general purpose, Digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus
d) Register floating point, Digunakan untuk mnyimpan angka-angka bilangan titik mengambang ( Floating Point )
e) Register konstanta ( Constant Register ), Digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca ( bersifat read – only )
f) Register vector, Digunakan untuk menyimpan hasil pemprosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD
g) Register special purpose, Digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status
h) Register yang spesifik terhadap model mesin ( Machine Specific Register ), digunakan untuk menyimpan data internal prosesor atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri

4. CACHE MEMORY

Cache berasal dari kata cash yakni sebuah tempat penyimpanan atau tempat penyimpanan sementara. Sesuai definisi tersebut Cache Memory adalah tempat menyimpan data sementara. Cache Memory ini terletak antara register dan memory utama sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memory utama. Penggunaan cache digunakan untuk meminimalisir terjadinya bottleneck dalam aliran data antara prosesor dan RAM. Sedangkan dalam terminologi software, istilah ini merujuk pada tempat penyimpanan sementara untuk beberapa file yang sering diakses ( biasanya diterapkan dalam network ).

Jenis-jenis cache memory

Cache umumnya terbagi menjadi beberapa jenis seperti L1 cache, L2 cache dan L3 cache. Cache yang dibangun kedalam CPU itu sendiri disebut sebagai level 1 ( L1 ) cache. Cache yang berada dalam sebuah chip yang terpisah yang terpisah disebelah CPU disebut Level 2 ( L2 ) cache. Beberapa CPU memiliki keduanya, L1 cache dan L2 built-in dan menugaskan chip terpisah sebagai cache Level 3 ( L3 ) cache. Cache yang dibangun dalam CPU lebih cepat daripada cache yang terpisah. Namun, cache terpisah masih sekitar dua kali lebih cepat dari Random Access Memory ( RAM ). Cache lebih mahal daripada RAM tetapi mother board dengan built-in cache sangat baik untuk memaksimalkan kinerja sistem.

Fungsi dan manfaat cache memory

Cache berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara untuk data atau instruksi yang diperlukan oleh prosessor. Cache juga berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data/informasi yang telah diakses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja prosesor. Manfaat lain dari cache memory adalah bahwa CPU tidak harus menggunakan sistem bus motherboard untuk mentransfer data.setiap kali data harus melewati bus sistem, kecepatan transfer data memperlambat kemampuan motherboard. CPU dapat memproses data lebih cepat dengan menghindari hambatan yang diciptakan oleh sistem bus.

5. VIRTUAL MEMORY

Virtual memory adalah sebuah sistem yang digunakan oleh sistem operasi untuk menggunakannya sebagai memori sekunder yaitu hard-disk seolah-olah ia menggunakannya sebagai memori internal/utama ( RAM ) fisik yang terpasang didalam sebuah sistem komputer. Sistem ini beroperasi dengan cara memindahkan beberapa kode yang tidak dibutuhkan ke sebuah berkas di dalam hard drive yang disebut dengan page file. Proses pemakaian virtual memory di windows umumnya dapat dilihat di task manager.

6. SISTEM BUS

Inti sebuah Motherboard ( chipset ) adalah beberapa bus yang menghantarkan sinyal antar masing-masing komponen. Bus dapat disebut sebagai lintasan umum / bersama yang digunakan untuk transfer data. Untuk komunikasi data, jalur ini dapat juga untuk komunikasi dua buah komputer atau lebih. Prosesor, memori utama, dan perangkat I/O dapat diinterkoneksikan dengan menggunakan bersama, yang fungsi utamanya adalah menyediakan jalur komunikasi untuk transfer data. Bus tersebut menyediakan jalur yang diperlukan untuk mendukung interupt dan arbitrasi.

Sumber :

http://id.wikipedia.org/wiki/Register

https://www.scribd.com/doc/87218391/Arsitektur-Set-Instruksi

http://belajarit.um.ac.id/index.php/hardware/12-pengenalan-hardware/29-cpu.html

http://ricky.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/21939/5+CPU.doc

http://www.slideshare.net/ardiferirza/softskill-tugas-3

http://fexel.blogspot.co.id/2015/01/cpu-dan-sistem-bus.html

Arsitektur Set Instruksi

Set instruksi didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur computer yang dapat dilihat oleh para pemrogram.

Dua bagian utama arsitektur komputer:

1. Instruction set architecture (ISA) / arsitektur set instruksi

ISA meliputi spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa mesin akan berinteraksi oleh computer. ISA menentukan sifat komputasional computer.

2. Hardware system architecture (HSA) / arsitektur system hardware

HAS berkaitan dengan subsistem hardware utama computer (CPU, system memori dan IO). HSA mencakup desain logis dan organisasi arus data dari subsistem.

Jenis-jenis Instruksi

· Data processing/pengolahan data : instruksi aritmetika dan logika.

· Data storage/penyimpanan data : instruksi-instruksi memori.

· Data movement/perpindahan data : instruksi I/O.

· Control/control : instruksi pemeriksaan dan percabangan.

Instruksi aritmetika memiliki kemampuan untuk mengolah data numeric. Sedangkan instruksi logika beroperasi pada bit-bit word sebagai bit, bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan teutama untuk data di register CPU.
Instruksi-instruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di memori dan register.
Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data kedalam memori dan mengembalikan hasil komputasi kepada pengguna.

Desain set Instruksi

Desain set instruksi merupakan masalah yang sangat kompleks yang melibatkan banyak aspek, diantaranya adalah:

1. Kelengkapan set instruksi

2. Ortogonalitas (sifat independensi instruksi)

3. Kompatibilitas :

· source code compatibility

· Object code Compatibility

4. Operation Repertoire

Yaitu berapa banyak dan opera siapa saja yang disediakan, dan berapa sulit operasinya

5. Data Types

Yaitu tipe/jenis data yang dapat olah

6. Instruction Format

Adalah panjangnya, banyaknya alamat,dsb.

7. Register

Merupakan banyaknya register yang dapat digunakan

Teknik Pengalamatan

1. Immediate Addressing

2. Direct Addressing

3. Indirect Addressing

4. Register addressing

5. Register indirect addressing

6. Displacement addressing

7. Stack addressing

Immediate Addressing (Pengalamatan Segera)

Adalah bentuk pengalamatan yang paling sederhana.

· Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari intsruksi

· Operand sama dengan field alamat

· Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk complement dua

· Bit paling kiri sebagai bit tanda

· Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data

Keuntungan :

· Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand

· Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat

Kekurangan :

· Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field

Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)

1. Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil

2. Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelebihan :

· Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kekurangan :

· Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)

1. Merupakan mode pengalamatan tak langsung

2. Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang

Kelebihan :

· Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :

· Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

Register addressing (Pengalamatan Register)

1. Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung

2. Perbedaanya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama

3. Field yang mereferensi register memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose

Keuntungan :

1. Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori

2. Akses ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepat

Kerugian :

· Ruang alamat menjadi terbatas

Sumber :

http://abdi-villa.blogspot.com/2012/10/arsitektur-set-instruksi-dan-cpu.html

http://siezwoyouye.blogspot.com/2012/10/arsitektur-set-instruksi.html

https://penawikara.wordpress.com/2013/05/31/mode-pengalamatan/