CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data
berdasarkan routine–routine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan
seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke
seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.
Sistem BUS
- Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
- Komponen komputer :
- CPU
- Memori
- Perangkat I/O
- BUS adalah
Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang
digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem
Interkoneksi Bus –
Struktur Bus
Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai
contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat
mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan
dalam tiga bagian, yaitu :
- Saluran data
- Saluran alamat
- Saluran kontrol
Saluran Data
Lintasan bagi
perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data.
Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.
Tujuan : agar
mentransfer word dalam sekali waktu.
Jumlah saluran dalam bus
data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16
bit
Saluran Alamat
(Address Bus)
- Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.
- Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.
- Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.
- Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.
Contoh : mengakses
port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya
Saluran kontrol
(Control Bus)
Digunakan untuk
mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.
Karena bus data
dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu
mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.
Sinyal – sinyal
kontrol terdiri atas
- Sinyal pewaktuan adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat
- Sinyal–sinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi
Type BUS
1. Dedicated
Penggunaan alamat terpisah dan jalur Keuntungan : Throughtput yang tinggi,
karena kemacetan lalulintas kecil
Kerugian :
meningkatnya ukuran dan biaya sistem
2. Multiplexed
Penggunnan saluran yang sama untuk berbagai keperluan
Keuntungan : Memerlukan saluran yang lebih sedikit, uang menghemat ruang dan
biaya
Kerugian
: Diperlukan rangkaian yang lebih kompleks untuk setiap modul.
ALU (Arithmetic and
Logical Unit)
ALU melaksanakan seluruh perhitungan
(penambahan, pengurangan, perkalian atau pembagian) dan operasi logika. ALU
berfungsi melakukan operasi aritmatik dan logik yang terbagi menjadi empat
kelas, yaitu decimal arithmetic, fixed point arithmetic, floating point
aritmetic dan logic operation. Terdapat dua macam bilangan yang ditangani oleh
prosesor, yaitu bilangan fixed point dan bilangan floating
point.
Bilangan fixed point adalah bilang 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.
Sedangkan 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 aritmatika 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 paralel dengan prosesor. Dengan demikian proses
penghitungan bilangan floating point dapat berjalan lebih cepat. Keberadaan FPU
integrated (bersatu dengan prosesor) sudah menjadi kebutuhan standart komputer
masa kini, karena banyak sekali aplikasi-aplikasi yang beroperasi menggunakan
bilangan floating point.
CENTRAL LOGIC UNIT
Setiap komputer harus mampu melakukan
fungsi-fungsi sederhana, mereka selalu termasuk dalam CPU. Bagaimana sebuah
perusahaan desain ALU mereka memiliki dampak yang signifikan terhadap kinerja
keseluruhan CPU mereka. Pada artikel ini saya akan memberikan pengenalan
singkat ke beberapa dasar-dasar desain ALU, Anda akan segera melihat bagaimana
hal-hal rumit bisa mendapatkan.
Dalam komputasi, unit aritmatika dan logika (ALU) adalah rangkaian digital yang
melakukan operasi aritmatika dan logika. ALU adalah sebuah blok bangunan
fundamental dari central processing unit komputer, dan bahkan mikroprosesor
paling sederhana berisi satu untuk tujuan seperti menjaga timer. Prosesor
ditemukan di dalam CPU modern dan unit pemrosesan grafis (GPU) mengakomodasi
ALUs sangat kuat dan sangat kompleks, komponen tunggal mungkin berisi sejumlah
ALUs.
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 di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk
pengolahan selanjutnya. jika dianalogikan, register ini dapat diibaratkan
sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual,
sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan,
satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk
melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
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.
CACHE MEMORY
Cache memory adalah memori yang
sangat cepat yang dibangun dalam sebuah central processing unit komputer
(CPU), atau ditempatkan dalam chip yang terpisah. Fungsi memori cache
untuk menyimpan instruksi yang berulang kali diperlukan dan dapat diakses
sangat cepat untuk menjalankan program, memperbaiki sistem secara keseluruhan.
Keuntungan dari memori cache 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.
Setelah sebagian besar program terbuka dan
berjalan, mereka menggunakan sumber daya yang sangat sedikit. Ketika sumber
daya ini disimpan dalam cache, program dapat beroperasi lebih cepat dan
efisien. Cache dalam sistem komputer yang menjalankan CPU dengan cache kecil bisa memiliki
benchmark yang lebih rendah. Cache yang dibangun ke dalam CPU itu sendiri disebut
sebagai Level 1 (L1) cache. Cache yang berada dalam sebuah chip yang
terpisah di sebelah 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
VIRTUAL MEMORY
memori virtual adalah
teknik manajemen memori yang
dikembangkan untuk kernel multitugas. Teknik ini divirtualisasikan dalam berbagai bentuk arsitektur komputer dari komputer
penyimpanan data (seperti memori akses acak
dan cakram penyimpanan), yang
memungkinkan sebuah program
harus dirancang seolah-olah hanya ada satu jenis memori, memori
"virtual", yang bertindak secara langsung beralamat memori baca/tulis
(RAM).
Sebagian besar sistem
operasi modern yang mendukung memori virtual juga menjalankan setiap proses di ruang alamat khususnya
sendiri. Setiap program dengan demikian tampaknya memiliki akses tunggal ke
memori virtual. Namun, beberapa sistem operasi yang lebih tua (seperti OS/VS1 dan OS/VS2 SVS) dan bahkan
yang modern yang (seperti IBM i) adalah sistem operasi
ruang alamat tunggal yang menjalankan semua proses dalam ruang
alamat tunggal yang terdiri dari memori virtual.
Memori virtual membuat
pemrograman aplikasi lebih mudah oleh fragmentasi
persembunyian dari memori fisik; dengan mendelegasikan ke kernel beban dari
mengelola hierarki memori (sehingga menghilangkan keharusan untuk program dalam
mengatasi hamparan secara
eksplisit); dan, bila setiap proses berjalan dalam ruang alamat khususnya
sendiri, dengan menghindarkan kebutuhan untuk merelokasi
kode program atau untuk mengakses memori dengan pengalamatan relatif.
Sumber: http://id.wikipedia(dot)org/wiki/Memori_virtualscribe(dot)com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar