PERBEDAAN ORGANISASI KOMPUTER DENGAN ARSITEKTUR KOMPUTER, DAN CARA KERJA STRUKTUR - UNIT KONTROL
Pengertian Organisasi Komputer
Organisasi komputer adalah sebuah bagian – bagian yang terdapat pada sebuah komputer yang mempunyai kaitan yang sangat erat dengan unit – unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusunan sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturnya.
Contoh aspek organisasional yaitu teknologi hardware, perangkat antar muka, teknologi memori, sistem memory dan sinyal – sinyal kontrol.
Dalam organisasi komputer kita dapat memelajari bagian – bagian yang terkait dengan unit – unit operasional komputer dan hubungan antar komponen sistem komputer.
Hal tersebut dapat kita lihat seperti contoh pada sinyal kontrol, interface atau antar muka, teknologi memory pharipheral dalam hal ini yaitu hardware atau perangkat keras pada semua bagian fisik komputer yang dibedakan dengan data yang terdapat didalamnya ataupun yang beroperasi didalamnya.
Selain itu juga terdapat software atau perangkat lunak yang menyediakan instruksi kepada perangkat keras dalam menyelesaikan tugasnya.
Pengertian Arsitektur Komputer
Arsitektur Komputera dalah sebuah cabang
informatika dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus sebagai suatu seni
mengenai cara interkoneksi antara berbagai komponen perangkat keras atau hardware
secara umum untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang dapat memenuhi
kebutuhan fungsional, kinerja, dan juga target biayanya tanpa memberikan detail
yang banyak setiap fungsionalitas yang berbeda yang terkait dengan seorang
programmer.Contoh aspek organisasional yaitu teknologi hardware, perangkat
antar muka, teknologi memori, sistem memory dan sinyal – sinyal kontrol.
Dalam bidang teknik
komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur
pengoperasian dasar dari suatu sistem computer. Biasanya mempelajari
atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan eksekusi logis sebuah
program.
Arsitektur komputer ini
merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian
perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya).
Dalam hal ini,
implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan
terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan
data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll).
Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann,
CISC, RISC, blue Gene, dll.
Perbedaan Organisasi Komputer dan Arsitektur Komputer
Organisasi Komputer :
- Organisasi komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit — unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya.
- Bagian yang terkait dengan erat dengan unit — unit operasional.
- Contoh : teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal — sinyal control.
Arsitektur Komputer :
- Adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer.
- Atribut — atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer.
- Contoh : Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
CARA KERJA STRUKTUR UNIT KONTROL
Cara kerja
Control Unit adalah ketika sebuah komputer pertama kali diaktifkan
power-nya, maka komputer tersebut menjalankan operasi bootstrap. Operasi
ini akan membaca sebuah instruksi dari suatu lokasi memory yang telah diketahui
sebelumnya dan mentransfer instruksi tersebut ke control unit untuk dieksekusi.
Instruksi-intruksi dibaca dari memory dan dieksekusi sesuai dengan urutan
penyimpanannya. Program counter dari suatu computer menyediakan suatu cara
untuk menyimpan lokasi instruksi berikutnya. Urutan eksekusi berubah dengan
memindah lokasi intruksi baru ke program counter sebelum pembacaan (fetch)
instruksi dikerjakan. Sebuah intruksi merupakan kalimat imperatif pendek yang
sudah dapat menjelaskan makna dari perintah tersebut. Suatu intruksi terdiri dari
:
- Kode operasi yang mengindikasikan pekerjaan apa yang akan dilaksanakan
- Operands yang mengidentifikasikan nilai data atau lokasi memory.
- Ketika intruksi-intruksi diterima oleh Control Unit, operation code akan mengaktifkan urutan logic untuk mengeksekusi intruksi-intruksi tersebut.
Satu eksekusi
program terdiri dari beberapa instruction cycle yang menjadi komponen
penyusun dari program tersebut. Sedangkan untuk setiap instruction
cycle terdiri dari beberapa sub cycle lagi seperti ftech
cycle, indirect cycle, execute cucle, dan interrupt cycle.
Setiap sub cycle ini disusun dari beberapa perintah dasar yang
disebut micro operation.
Setiap control
signal yang ada sebenarnya berfungsi sebagai switch untuk
menghubungkan beberapa regsiter (MAR, MBR, PC, IR) serta komponen lainnya
seperti ALU dan setiap micro operation diwakilkan oleh
satu control signal. Micro operation bekerja antar register untuk
membentuk suatu sub cycle, sebagai contoh fetch cycle :
a.
T1 : MAR ç (PC)
b. T2
: MBR ç (memory)
PC ç (PC)
+ 1
c. T3
: IR ç (MBR)
Sebagai contoh sederhana dari control
signal seperti bagan di bawah ini :
Untuk ftech
cycle, micro operation pertama adalah MAR ç (PC) yang diwakilkan oleh
control signal C2. Selanjutnya MBR ç (memory) diwakilkan C5 dan
seterusnya.
Pada hardwire
implementation control unit sebagai combinatorial circuit yang dibuat
berdasarkan control signal yang akan dikeluarkan. Jadi untuk setiap control
signal memiliki rangkaian logika tertentu pada control unit yang dapat
menghasilkan control signal yang dimaksud. Secara umum untuk metode ini
digunakan PLA (progammable logic array) untuk merepresentasikan control signal.
Input untuk
control unit yaitu IR, flags, clock, dan control bus signal. Flags dan control
bus signal memiliki representasi secara langsung dan signifikan terhadap
operasi bila dibandingkan dengan IR dan clock. Untuk IR sendiri, control unit
akan menggunakan operation code yang terdapat pada IR. Setiap operation code
menandakan setiap proses yang berbeda. Proses ini dapat disederhanakan dengan
digunakannya decoder. Decoder memiliki n input dan 2n output yang akan
merepresentasikan opcode. Jadi input dari IR akan diterjemakan oleh decoder
sebelum menjadi input ke control unit.
Clock
digunakan untuk mengukur durasi dari micro operation. Untuk mengantisipasi
propagasi sinyal yang dikirimkan melalui data paths dan rangkaian prosesor,
maka periode dari setiap clock seharusnya cukup besar. Untuk mengatasinya
digunakan counter yang dapat memberikan clock input bagi control signal yang
berbeda, namun pada akhir instruction cycle, contol unit harus mengembalikan ke
counter untuk menginisialisasikan periode awal.
Setiap control
signal direptresentasikan dengan fungsi Boolean lalu dibuatlah combinatorial
circuit. Contohnya untuk C5 [MBR ç (memory)] digunakan di fetch cycle
dan indirect cycle. Masing-masing sub cycle direpresentasikan dengan 2 bit, P
dan Q. maka untuk C5 : C5 = ~P.~Q. T2 + ~P.Q.T2 >> T2 adalah clock yang
digunakan.
Setelah itu
juga harus diperhatikan karena setiap operasi untuk execute cycle tidak sama.
Tetapi untuk memudahkan dalam contoh ini execute cycle membaca LDA dari memory,
sehingga secara lengkap : C5 = ~P.~Q.T2 + ~P.Q.T2 + P.~Q.(LDA).T2.
Berbeda dengan
sebelumnya, programmed implementation tidak menggunakan combinatorial circuir
namun menggunakan instruction yang disimpan pada control memory. Proses untuk
menghasilkan control signal dimulai dengan seqencing logic yang memberi
perintah READ kepada contol memory. Kemudian dilanjutkan dengan pemindahan cari
CAR (control address register) ke CBR (contol buffer register) isi alamat yang
ditujukan oleh control memry. Setelah itu CBR mengeluarkan control signal yang
dituju dan alamat selanjutnya ke sequencing logic. Terakhir, sequencing logic
akan memberikan alamat baru ke CAR beradasarkan informasi dari CBR dan ALU.
Sekian tugas saya dari
matakuliah Arsitektur Komputer semoga artikel ini bisa bermanfaat kedepannya
bagi orang banyak yang membutuhkan informasi ini.
Komentar
Posting Komentar