Arsitektur disini dapat didefinisikan sebagai gaya
konstruksi dan organisasi dari komponen-komponen sistem komputer. Walaupun
elemen-elemen dasar komputer pada hakekatnya sama atau hampir semuanya komputer
digital, namun terdapat variasi dalam konstruksinya yang merefleksikan cara
penggunaan komputer yang berbeda.
Tingkatan Dalam Arsitektur Komputer
Ada sejumlah tingkatan dalam konstruksi dan organisasi sistem
komputer. Perbedaan paling sederhana diantara tingkatan tersebut adalah
perbedaan antara hardware dan software.
1.
Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer
Pada tingkatan ini
Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana
pada hardware ini “layer” software ditambahkan. Software tersebut berada di
atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardarwe ini mendukung
software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.
SOFTWARE LEVEL
HARDWARE LEVEL
|
|
Tingkatan dasar arsitektur komputer
2.
Multilayerd Machine
Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan
memandang sistem komputer keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang
terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.
Berikut tingkatan layer tersebut :
7.
6.
5.
|
SOFTWARE LEVEL
|
Applications Layer
|
Higher Order Software Layer
|
Operating System Layer
|
4.
3.
2.
1.
|
HARDWARE LEVEL
|
Machine Layer
|
Microprogrammed Layer
|
Digital Logic Layer
|
Physical Device Layer
|
Keterangan :
1.
Physical
Device Layer
Merupakan komponen elektrik dan elektronik yang
sangat penting
2.
Digital Logic Layer
Elemen pada tingkatan ini dapat menyimpan,memanipulasi, dan
mentransmisi data dalam bentuk represeotasi biner sederhana.
3.
Microprogrammed Layer
Menginterprestasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan
secaa langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang
dikehendaki. Maka sebenarnya ia adalah prosesor inner yang sangat mendasar dan
dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM innernya sendiri.
Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut
mikroprogram.
4.
Machine Layer
Adalah tingkatam yang paling bawah dimana program dapat dituliskan
dan memang hanya instruksi bahasa mesin
yang dapat diinterprestasikan secara langsung oleh hardware.
5.
Operating System Layer
Mengontrol cara yang
dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari
(underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain
dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri yang memungkinkan software
menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah.
6.
Higher Order Software Layer
Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang
memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan.
Ketika diterjemahkan program seperti itu akan mengandalkan pada fasilitas
sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri.
7.
Applications Layer
Adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.
I.
Central Processing
Unit (CPU)
CPU
atau satuan merupakan tempat pemrosesan instruksi-instruksi program. Pada komputer
mikro, processor ini disebut
microprocessor. CPU terdiri dari dua bagian utama, yaitu unit kendali (
control unit) dan unit Aritmatika dan logika (arithmethic logic unit).
Disamping dua bagian utama tersebut, CPU mempunyai beberapa simpanan yang berukuran
kecil yang disebut register.
Control Unit
Bagian ini bertugas mengatur dan
mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Control unit
mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan
ditampilkan pada alat output. Control Unit mengartikan instruksi-instruksi dari
program komputer, membawa data dari alat input ke main memory, mengambil data
dari main memory untuk diolah. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika
atau perbandingan logika, control unit mengirim instruksi tersebut ke aritmetic
and logic unit. Hasil dari pengolahan data ini dibawa oleh control unit ke main memory lagi untuk disimpan.
Jadi
tugas dari control unit adalah :
1.
mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan
output
2.
mengambil instruksi-instruksi dari main memory
3.
mengambil data dari main memory kalau diperlukan
oleh proses
4.
mengirim instruksi ke aritmaetic and logic unit
bila perhitungan aritmatik atau perbandingan logika serta mengawasi kerja
aritmatik dan logika
5.
menyimpan hasil proses ke main memory
Arithmetic
And Logic Unit (ALU)
Tugas utama dari ALU adalah
melakukan semua perhitungan aritmatik
atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melaukan
operasi aritmatik dengan dasar pertambahan, sedang operasi aritmatik yang
lainnya seperti pengurangan, perkalian dan pembagian dilakukan dengan dasar
penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk
melaksanakan operasi aritmatik ini disebut adder.
Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi
logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan
dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu =, <>,
<, >, <+, >=.
III. Jenis- Jenis Processor
1.
Mikroprosesor 8080
Prosesor ini lahir pada tahun 1974, dengan75 instruksi, memori
maksimum 64 Kbyte. Sistem operasi yang
digunakan adalah CP/M dari microsoft
2.
Mikroprosesor 6800 dan 6502
Mikroprosesor ini dirancang oleh Chuck Peddle yang dikeluarkan
oleh Motorola. Komputer yang menggunakan
prosesor ini adalah APPLE I dan II, KIM-1 VIC, dan lain-lain.
3.
Mikroprosesor Z-80
Prosesor yang pertama kali menggunakan RAM.
4.
Mikroprosesor
8085
Prosesor ini dikeluarkan oleh Zilog. Produk ini merupakan produk
gagal karena kalah cepat dengan Z-80.
5.
Mikroprosesor INTEL 8086/8088
Prosesor ini berbasis 16 bit. Mempunyai dua mode kerja. Mode
pertama disebut mode minimum, dimana prosesor bekerja sendiri. Mode kedua
disebut mode maksimum yang memungkinkan terjadinya pemakaian prosesor ganda.
Dalm hal ini Intel menyediakan prosesor pasangannya 8087 yang merupakan
prosesor khusus untuk prosesor matematis.
6.
Mikroprosesor 6800
Prosesor ini dikeluarkan oleh Motorola dengan struktur 16 bit
tetapi internalnya 32 bit. Prosesor ini cocok sekali digunakan dengan sistem
operasi UNIX. Komputer yang menggunakan prosesor ini adalah Apple Machintosh.
7.
Mikroprosesor 80286
Versi ini adalah lanjutan dari 8086 dengan arsitektur 16 bit murni
dan memiliki 16 MB. Komputer yang terkenal adalah IBM AT.
8.
Mikroprosesor 80386
Komputer dengan arsitektur 32 bit murni dan mampu memiliki memori
hingga 4 GB.
9.
Mikroprosesor 68020 dan 68030
Prosesor ini bekerja pada 32 bit dengan kecepatan 15,7 MHz..
Kelebihan prosesor ini adalah adanya cache memori internal.
10. Mikroprosesor 80486
Prosesor ini memiliki prosesor 80386 beserta FPU 80387 ditambah
dengan cache memory internal.
II.
Komunikasi dan
Jaringan Komputer
Dunia komputer kaya akan informasi.
Setiap saat kita membutuhkan pemindahan informasi dari satu tempat ke tempat
lain. Karena itu pada dunia komputer dikenal system komunikasi data. Data akan ditransmisikan dari suatu tempat ke
tempat lain yang membutuhkan.
Jenis
Transmisi Data :
- On-Line; adalah segala transmisi
yang mengaah lengsung ke komputer dengan diatur komputer.
- Off-line ; yaitu komunikasi tidak
langsung ke komputer melainkan ditulis terlebih dahulu ke da;am tape, disk
dan lainnya. Sistem ini tidak interaktif ini disebabkan tidak adadanya
komputer yang dihubungkan pada lokasi dimana data dikirimkan, sehingga
tidak ada data tanggapan data tersebut telah diterima.
Kecepatan Transmisi
Kecepatan transmisi data ditentukan oleh banyal factor seperti
media pengirimnya seperti kabel, udara (gelombang radio), serat optik dan
lainnya. Satuan kecepatan transmisi data adalah baud. Satu baud identik dengan
1 bps (bit per second). Berbagai alat elektronik memiliki kemampuan tersendiri.
Unit komputer kecepatannya berkisar antara 30 bps hingga 100 Mps.
Gangguan Transmisi
1.
Noise, yaitu sinyal random tak diperlukan yang
diambil (terserap) oleh channel tersebut. Kualitas channel bisa dinyatakan
menurut signal – to – noise ratio (rasio sinyal terhadap noise)nya, yang ini
diukur dalam decibel, dB semakin rendah nilainya maka akan semakin baik.
2.
Distorsi , yaitu perubahan pada bentuk sinyal
yang disebabkan oleh sesuatu seperti absorpsi (penyerapan) sinyal 9attenuation)
dan delay oleh media.
Sistem jalur
Transmisi
bisa dilakukan dalam tiga mode yaitu :
- Simplex ; transmisi hanya bisa
dilakukan dalam satu arah
- Half Duplex; transmisi bisa
dilakukan dalam dua arah, namun tidak secara serentak
- Duplex; transmisi bisa dilakukan
dalam dua arah secera serentak.
Peralatan
Transmisi
- Modem adalah kependekan dari
modulator-demodulator. Fungsinya adalah memodulasi sinyal ke dalam
frekuensi yang sesuai untuk transmisi dan untuk mendemodulasi sinyal tersebut
pada ujung penerima.
- Accoustic coupler, bisa menggunakan handset telepon. Alat
ini cocok untuk transmisi kecepatan rendah.
- Multiplexor, alat yang digunakan
untuk menangani pesan yang masuk dan yang keluar
- Dataplex atau concentrator, untuk
mengurangi biaya transmisi. Ia menghubungkan sejumlah terminal yang saling
berdekatan namun tidak menghubungkan ke komputer sentral.
Keuntungan menggunakan Jaringan
- Pembagian (penggunaan secara
bersama) sumber daya dan informasi
- Pengaturan fasilitas local tanpa
kehilangan kontrol sentral
- Pendistribusian muatan kerja dan
muatan pemrosesan yang pas
- Fasilitas komunikasi yang lebih
baik
Model
Arsitektur Jaringan OSI ( Open System Interconnection)
- Layer kontrol fisik, adalah
tingkat koneksitas elektris, transmisi sinyal dan data dalam bentuk biner
mentah
- Layer hubungan data adalah tingkat
dimana data ditransmisi dalam unit-unit kecil dengan menggunakan protocol
yang sesuai untuk mengontrol dan mengecek transmisi yang benar. Unit-unit
data tersebut disebut frame yakni karakter yang ditransmisikan secara tak
sinkron atau blok karakter yang ditransmisikan secara sinkron
- Layer jaringan adalah tingkat yang memberikan
kontrol antara point pengirim dan penerimaan yang berebelahan dalam
jaringan.
- Layer transport adalah tingkat yang
memberikan layanan end-to end antara komputer host. Ia mengangani
pengalamatan, kontrol kesalahan dan transfer data reguler.
- Layer session adalah tingkat yang
menangani penetapan koneksi antara host dan menangani manajemen dialog
- Layer perentasi adalah tingkat
yang mengangani bentuk standar untuk pemrosesan data misalnya layout yang
digunakan untuk tampilan VDU
- Layer aplikasi adalah tingkat yang
dikontrol pemakai dalam menentukan data apa yang akan ditransmisikan dan
begaimana ia akan dikirimkan dan diterima.
Bentuk – Bentuk Jaringan
- Star, bebrapa node dihubungkan
dengan suatu node pusat yang membentuk jaringan seperti bintang. Semua
komunikasi ditangani dan diatur langsung oleh central node. Central node
biasanya berupa komputer node lainnya yang beberapa terminal atau komputer
mini atau mikro melali suatu link.
- Hierarchical Tree Network
Jaringan
ini berbentuk pohon yang bercabang yang terdiri dari central node dihubungkan
dengan node lain secara berjenjang. Biasanya berupa mainframe sebagai host yang
merupakan jenjang tertinggi yang bertugas mengkoordinasi dan menendalikan node
jenjang dibawahnya yang dapat berupa mino computer atau microcomputer.
Merupakan
hubungan antar node secara serial dalam bentuk suatu lingkaran tertutup. Dalam
bentuk ini tak ada central node atau host node, semua punya status yan sama.
Bentuk
ini menghubungkan beberapa node dalam jalur data (bus). Masing-masing niode
dapat melakukan tugas-tugas operasi yang berbeda-beda, tidak ada central node.
Bentuk ini merupakan gabungan bentuk loop dan bus network. Jika salah
satu node tidak berfungsi atau rusak, maka tidak akan
Dalam
arsitektur komputer terdapat beberapa bagian yaitu:
· Peralatan
input
Adalah
suatu unit yang berfungsi sebagai suatu media untuk memasukkan data dari luar
komputer ke dalam prosesor atau memory untuk diolah menjadi suatu informasi
yang diperlukan. Alat input terbagi menjadi 2 yaitu:
a. Alat input
langsung
Adalah
input yang ketika dimasukkan akan langsung diproses oleh alat pemroses. Contoh
:
1. Mouse
Fungsinya
untuk perpindahan pointer atau kursor secara cepat. Selain itu, dapat sebagai
perintah praktis dan cepat dibanding keyboard (double click). Mouse terdiri
dari tiga tombol yaitu tombol sebelah kiri (click), tombol tengah/tombol gulung
(scrool), dan tombol kanan (right click).
2. Keyboard
Input
device terpenting yang dalam suatu pengolahan data dengan komputer. Keyboard
berfungsi memasukkan data berupa huruf, angka, karakter/simbol, serta sebagai
media bagi user untuk melakukan perintah-perintah lainnya yang diperlukan
seperti menyimpan file. Keyboard berasal dari model mesin ketik yang diciptakan
dan dipatenkan oleh Christoper Latham pada tahun 1868.
3. Scanner
alat yang
berfungsi untuk mengcopy / menyalin gambar atau teks yang kemudian disimpan ke
dalam memory komputer dengan bentuk gambar. Scanner hampir mirip dengan mesin
fotocopy, tapi bedanya di scanner kita dapat memodifikasi file yang dicopy
melalui monitor sebulum dicetak hasilnya.
4. Light pen
Pointer
elektronik yang digunakan untuk mendesain gambar dengan screen/layar monitor.
Light pen memiliki sensor yang dapat mengirimkan sinyal cahaya ke dalam
komputer kemudian direkam, dimana layar monitor bekerja dengan merekam sinyal
elektronik setiap baris per detik.
5. Barcode
Fungsi
alat ini adalah untuk menyimpad suatu kode yang berbentuk garis - tebal
vertikal yang kemudian diterjemahkan dalam bentuk angka-angka. Tapi, sekarang
di negara-negara maju, barcode sudah digantikan oleh QR Code yang dapat
menyimpan jumlah kode lebih banyak dan lebih besar daripada barcode.
b. Alat
input tidak langsung
Adalah
input yang melalui media tertentu sebelum input tersebut diproses oleh alat
pemroses. Contoh : harddisk, disket, pucked card dll
· Pemrosesan
pusat dan penyimpanan sekunder
a. Pemrosesan
pusat berada pada CPU yang terdiri dari :
1. Control
Unit
Control
Unit bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem
komputer.
2. Arithmatic
And Logical Unit
Arithmatic
And Logical Unit bertugas melakukan semua perhitungan atitmatic dan logika yang
terjadi sesuai dengan instruksi program.
3. Register
Register
adalah tempat penyimpanan instruksi dan data yang sedang di proses oleh CPU,
sedang instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk di
proses dan di simpan di memori utama.
b. Penyimpanan
sekunder
Memory
sekunder, dipergunakan untuk menyimpan data, informasi, dan program secara
permanen sebagai berkas atau file. Contoh memory sekunder adalah floppy disk,
hard disk, zipdrive, CD-Rom, DVD, dan lain-lain. Memory sekunder mempunyai
karakteristik sebagai berikut.
1. Sifat
penyimpanan yang tetap ( persistent ), sehingga media penyimpanan sekunder
perlu dipisahkan dari unit pengolah utama ( central prosessing unit/ CPU ) dan
memory utama ( main memory ), dan di hubungkan oleh kabel/bus ke unit pengolah
( prosessor ) dan memory utama (main memory)
2. Kemampuan untuk digunakan secara bersama-sama ( shareability ).
3. Kemampuan untuk menyimpan sejumlah data, informasi, dan program.
· Peralatan output
Alat
keluaran atau output devices merupakan piranti keluaran yang berfungsi sebagai
alat untuk mengeluarkan data atau informasi dari komputer. Output device juga
bisa diartikan sebagai peralatan yang berfungsi untuk mengeluarkan hasil
pemrosesan ataupun pengolahan data yang berasal dari CPU kedalam suatu media
yang dapat dibaca oleh manusia ataupun dapat digunakan untuk penyimpanan data
hasil proses. Jenis dan media dari output device yang dimiliki oleh komputer
cukup banyak. Contoh :
Monitor
Alat ini
kita dapat melihat semua proses dalam computer, tanpa monitor sangat sulit kita
untuk melakukan intruksi dan melakukan analisis data serta melihat hasil kerja
dari computer.
1. Printer
Alat
untuk mencetak hasil olah digital computer ke lembar kertas. Bahkan telah ada
printer yang dapat mencetak obyek dalam wujud 3 dimensi (benda) bukan dalam
lembaran kertas. Jadi hasil print-nya berupa miniatur obyek 3D yang dirancang
dalam komputer.
2. Speaker
Alat
untuk keluaran suara dari computer. Perkembangan soundcard semakin memanjakan
telinga kita dengan dukungan sistem audio speaker yang berkualitas.
b. Software
Adalah
sekumpulan data-data elektronik yang diatur oleh komputer berupa instruksi untuk menjalankan suatu
program. Software tidak dapat disentuh atau dilihat fisiknya tetapi dapat
dijalankan dengan komputer. Software yang baik dalam mendukung pemecahan
masalah adalah kemudahan dalam menjalankan software dan meminimumkan kesalahan
user. Software terbagi menjadi 2 yaitu :
· Sistem
operasi
Sistem
operasi adalah sekumpulan rutin peralatan lunak yang berada di antara program
aplikasi dan perangkat keras. Semua perangkat keras berjalan dibawah kendali
sistem operasi, mengakses perangkat keras lewat sistem operasi, dan mengikuti
aturan-aturan yang dijalankan oleh sistem operasi. Contoh : linux, windows, mac
dll
· Aplikasi
Software
aplikasi atau software aplikasi adalah software program yang memiliki aktivitas
pemrosesan perintah yang diperlukan untuk melaksanakan permintaan pengguna
dengan tujuan tertentu. Software aplikasi terdiri dari :
1. Bahasa
pemrograman (programming language)
2.
Program aplikasi (Application Program)
3.
Program paket / paket aplikasi (packet program)
4.
Program utilitas (utility program)
5. Games
dan entertainment dan lain-lain
c. Peranan
peralatan input dan output serta sorfware dalam pemecahan masalah
Semua
alat input dan output dapat berkontribusi pada pemecahan masalah baik secara
langsung dan tidak langsung. Contoh: keyboard , display, printer dan plotter
(berperan langsung), source data automation device, microfilm (berperan tidak
langsung). Seperti halnya perangkat keras, perangkat lunak dapat juga berperan
langsung atau tidak langsung. Contoh: sistem operasi (berperan tidak langsung),
aplikasi bisnis umum dan industri (berperan tidak langsung), sebagian perangkat
lunak aplikasi peningkatan produktivitas organisasi perorangan (berperan tidak
langsung), spreadsheet, analisis statistik dan perkiraan, manajemen proyek
(berperan langsung).
