PENGERTIAN ARKOM DAN ORKOM
pEngeRtiAn aRsiTektUr KomPutEr
Arsitektur komputer
Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. 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.
Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:
Set instruksi (ISA)
Arsitektur mikro dari ISA, dan
Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.
Arsitektur Komputer
Dua element utama pd sistem komputer konvensional:
? Memory
? Processor
Klasifikasi Arsitektur komputer (Michael Flynn), berdasarkan karakteristiknya termasuk banyaknya processor, banyaknya program yang dapat dieksekusi dan struktur memori:
Single Intruction Stream, Single Data Stream (SISD)
Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 1
Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)
Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses
Multiple Instruction Stream, Single Data Stream (MISD)
Mengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadap data yang sama.
Ada dua kategori:
1. Mesin dengan Unit pemroses berbeda dengan instruksi yang berbeda dengan data yang sama (sampai sekarang tidak ada mesin yang seperti ini)
2. Mesin, dimana data akan mengalir ke elemen pemroses serial
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 2
Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream (MISD)
Juga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu proses dapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masing
Arsitektur Paralel
Dalam taksonomi arsitektur paralel ada dua keluarga arsitektur paralel yang banyak diterapkan adalah: SIMD dan MIMD, dimana untuk mesin yang murni MISD tidak ada.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 3
Arsitektur SIMD
Mesin SIMD secara umum mempunyai karakteristik sbb:
? Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware
? Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda
? Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data
Peningkatan kecepatan pada SIMD proporsional dengan jumlah hardware (elemen pemroses) yang tersedia.
Sebagai perbandingan, pada gambar dibawah, untuk sistem SISD (a), X1, X2, X3, dan X4 merepresentasikan blok instruksi, setelah mengeksekusi X1, tergantung dari nilai X, X3 atau X2 dieksekusi kemudian X4. Pada sistem SIMD, beberapa aliran data ada yang memenuhi X=? dan ada yang tidak, maka beberapa elemen akan melakukan X3 dan yang lain akan melakukan X2 setelah itu semua elemen akan melakukan X4.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 4
Array Element pemroses atau biasa disebut Processor Array dapat berbeda satu sama lain berdasarkan:
? Struktur elemen pemroses
? Struktur unit kontrol
? Struktur memori
? Topologi interkoneksi
? Struktur input/output
Struktur umum dari 16 elemen pemroses dan unit kontrol tunggal dapat dilihat pada gambar berikut
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 5
Contoh komputer SIMD termasuk: ILLIAC IV, MPP, DAP, CM-2, MasPar MP-1, dan MasPar MP-2.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 6
Tiga arsitektur pemroses array yang berbeda dapat dilihat pada gambar berikut.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 7
MasPar MP-1
Dua bagian utama dalam arsitektur MasPar yaitu:
1. MasPar Front End (DEC3100 WS dgn ULTRIX)
2. Data Parallel Unit (DPU)
? Array Control Unit (ACU)
? Processor Element Array (PE Array) (64X64 =4096 PEs)
Array Control Unit (ACU) melaksanakan dua tugas:
1. Eksekusi instruksi trehadap data singular
2. Secara simultan memberi instruksi yang beroperasi pada data paralel untuk tiap PE
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 8
Arsitektur MISD
Prosesor pipeline adalah prosesor MISD yang bekerja berdasarkan prinsip pipelining. Pada pipeline proses dapat dibagi menjadi beberapa tahap dan beberapa proses dapat dilaksanakan secara simultan.
Pada gambar dibawah dapat dilihat perbedaan proses serial dengan pipeline
Waktu eksekusi lebih cepat dibandingkan dengan proses serial.
Prinsip pipelining dapat digunakan pada dua level yang berbeda:
?? Pipeline unit aritmatika
?? Pipeline unit kontrol
Seperti terlihat pada gambar dibawah:
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 9
Operasi pipeline dapat dilaksanakan secara siklus yaitu cyclic pipeline, dimana dapat dibagi dalam 5 tahap:
Operasi baca (dari shared memories)
Operasi transfer (memori ke elemen pemroses)
Operasi eksekusi (di elemen pemroses)
Operasi transfer (elemen pemroses ke memori)
Operasi simpan (di shared memories)
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 10
Secara umum, prinsip pipeline dapat diterapkan pada beberbagai level, seperti:
Level instruksi (unit pemrosesan instruksi)
Level subsystem (unit aritmatika pipeline)
Level system (level hardware/software)
Secara umum arsitektur pipeline dapat dilihat pada gambar dibawah ini
CDC Star 100
CPU terdiri dari dua unit aritmatika floating point pipeline
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 11
Systolic Array Processor
Merupakan arsitektur array pipeline multidimensional yang dirancang untuk mengimplementasikan fixed algorithm. Array systolic dibentuk dengan jaringan unit fungsional yang secara lokal terkoneksi. Array dapat beroperasi secara sinkronus dengan multidimensional pipelining.
Dengan beberapa topologi array systolic seperti pada gambar berikut.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 12
Arsitektur MIMD
Sistem MIMD merupakan sistem multiprocessing atau multicomputer dimana tiap prosesor mempunyai unit kontrol dan program sendiri. Karakteristiknya:
Proses didistribusikan ke beberapa prosesor independent
Berbagi sumbar daya, termasuk memori, processor
Operasi tiap processor secara independent dan simultan
Tiap processor menjalankan programnya sendiri
Komputer MIMD: sistem tightly coupled (global memory) dan loosely coupled (local memory).
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 13
Intel iPSC Machines
Sistem iPSC terdiri dari: 1, 2 atau 4 unit komputesi (cube) dan prosesor host (cube manager). Cube merupakan processing nodes yang terinterkoneksi hypercube yang mempunyai memori dan prosesor sendiri.
Contoh: iPSC/1 terdiri dari 32 nodes, cube manager dan 16 Mbytes memory unshared. Tiap node mempunyai arsitektur seperti pada gambar berikut:
Symmetry Machine
SM dapat memperkejakan 30 processor, dimana merupakan contoh UMA MIMD (tightly coupled)
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 14
Carnegie-Mellon Multi-Mini_Processor (C.mmp)
Processor dikelompokkan ke dalam cluster local dan diorganisasikan kedalam struktur tree dan berkoneksi lewat Inter-Cluster Buses. Seperti terlihat pada gambar dibawah.
Arsitektur Hibrid SIMD-MIMD
Arsitektur hibrid SIMD-MIMD adalah sistem pemrosesan paralel dengan struktur yang dapat diubah sebagai satu atau lebih arsitektur SIMD dan /atau MIMD independen dengan ukuran yang bervariasi.
Ada tiga kategori utama arsitektur SIMD-MIMD:
1. PASM: Partionable SIMD-MIMD systems
2. VLIW: Very Long Instruction Word systems
3. MSIMD: Multiple SIMD systems
Arsitektur PASM
Arsitektur PASM dikembangkan unutk image processing. Komponen dasar arsitektur ini dapat dilihat pada gambar berikut.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 15
System Control Unit bertanggung jawab terhadap penjadualan proses, alokasi sumber daya, modus paralelisme, dan koordinasi keseluruhan.
Microcontrollers mengontrol aktivitas, dimana masing-masing memiliki microprocessor dan dua unit memori untuk melaksanakan loading memori dan komputasi.
Microprocessors melaksanakan komputasi SIMD dan MIMD.
Memory modules digunakan untuk penyimpanan data dalam modus SIMD dan penyimpanan kedua data dan instruksi pada modus MIMD
Arsitektur VLIW
Elemen pemroses dibawah kontrol terpusat, tetapi individual elemen pemroses dapat melaksanakan operasi berbeda pada data yang berbeda. Instruksi yang sangat panjang pelaksanaannya dapat dilakukan secara paralel.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 16
Arsitektur Aliran Data
Pada arsitektur aliran data, operasi dapat dilaksanakan dengan memperbolehkan instruksi dilaksanakan segera setelah operand dan sumber daya komputasinya tersedia. Bila data untuk beberapa instruksi datang secara berbarengan maka instruksi dapat dieksekusi secara paralel.
Arsitektur aliran data dibagi menjadi tiga kategori yagn berbeda:
1. Arsitektur statis; dapat mengevaluasi hanya satu graf program
2. Arsitektur statis yang dapat di rekonfigurasi ulang; mempunyai beberapa processor dimana interkoneksi logika antar processor dibuat setelah program diload, maka koneksi ini harus ditentukan pada saat kompilasi dan program yang diload tetap selama eksekusi
3. Arsitektur Dinamis; arsitektur ini mengijinkan program untuk dievaluasi secara dinamis, koneksi logika antar processor dapat berubah selama eksekusi berlangsung
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 17
Sistem Arsitektur Komputer
oleh: admirerwriter Pengarang : M.MORRIS MANO Summary rating: 2 stars (39 Tinjauan) Kunjungan : 4873 kata:900
More About : arsitektur komputer
Summarize It
Ringkasan ini diterjemahkan dari Computer System Architecture
Seperti yang kita semua tahu tentang gerbang sirkuit elektronik digital yang berlaku untuk arsitektur komputer juga, ini bagian dari buku ini diabaikan di sinopsis disajikan di sini. Kita mulai dengan mengganggu dan prioritas sebagai berikut:
Interrupt prioritas: Transfer data antara CPU dari komputer dan I / O perangkat ini diprakarsai oleh CPU. Namun, CPU tidak dapat memulai transfer, kecuali jika perangkat sudah siap untuk berkomunikasi dengan CPU. Kesiapan pada perangkat dapat ditentukan dari mengganggu sinyal.
J prioritas mengganggu adalah sistem yang membentuk sebuah prioritas melalui berbagai sumber untuk menentukan kondisi yang akan dilayani pertama bila dua atau lebih permintaan simultaneously.Devices tiba tinggi dengan kecepatan transfer, contoh, disk magnetis adalah prioritas tinggi, lambat perangkat seperti keyboard mempunyai prioritas rendah.
Perangkat pemungutan: mendirikan prioritas interrupts bersamaan dapat dilakukan dengan perangkat lunak atau perangkat keras. J prosedur pemungutan pemungutan dikenal sebagai perangkat yang digunakan untuk mengidentifikasi prioritas utama oleh perangkat lunak sumber berarti. Prioritas utama yang diuji adalah sumber pertama, dan jika mengganggu sinyal yang aktif, kontrol cabang ke layanan rutin untuk sumber ini. Jika tidak, berikut adalah sumber prioritas rendah diuji dan sebagainya.
Mikro diprogram dan kontrol unit operasi:
Microprogramming merupakan metode kontrol unit desain di mana kontrol sinyal pilihan sequencing dan informasi yang tersimpan dalam RAM atau ROM yang disebut kontrol memori.
Diterjemahkan ke dalam virtual alamat alamat fisik dari komputer yang menggunakan memori virtual:
Hal ini dilakukan oleh pemetaan menggunakan alamat halaman. Fisik memori dirobohkan ke dalam kelompok yang sama disebut ukuran blok. Halaman merujuk ke kelompok ruang alamat yang sama ukurannya. Pemetaan ruang alamat dari ke ruang memori yang difasilitasi jika setiap alamat maya dianggap diwakili oleh 2 nos. - Alamat dan nomor halaman sesuai dengan halaman. Ketika program dimulai pelaksanaan, satu atau lebih halaman yang ditransfer ke memori utama dan halaman set meja untuk menunjukkan posisi mereka. Program ini dijalankan dari memori utama sampai upaya rujukan ke halaman yang masih dalam memori penolong. Kondisi ini dikenal sebagai halaman kesalahan. Kemudian pelaksanaan program ini dihentikan sementara sampai program ini dibawa ke dalam memori utama. Bila terjadi kesalahan di halaman virtual memori, ia menandakan bahwa halaman yang dirujuk oleh CPU tidak ada di dalam memori utama. Dengan demikian halaman baru sekarang penolong ditransfer dari memori ke memori utama. Jika memori utama sudah penuh, maka akan sangat diperlukan untuk menghapus halaman dari memori blok untuk memberikan ruang bagi sebuah halaman baru. Penggantian kebijakan ini akan digunakan untuk FIFO dan LRU. Sedangkan algoritma FIFO untuk memilih pengganti halaman yang telah lama di dalam memori waktu, dalam LRU, sedikit berbagi halaman adalah halaman dengan nilai count.
Asosiatif memori ---- apa yang digunakan dalam pemetaan alamat dalam cache memori sistem
Waktu yang diperlukan untuk menemukan item yang disimpan dalam memori dapat dikurangi secara besar jika data yang disimpan dapat diidentifikasi untuk akses oleh isi data diri daripada oleh alamat. Seperti unit memori diakses oleh konten disebut memori asosiatif atau CAM (content addressable memori). Asosiatif memori paralel dapat melakukan pencarian data oleh asosiasi. Hal ini lebih mahal daripada RAM. Asosiatif memori yang digunakan dalam aplikasi dimana cari waktu adalah penting dan harus sangat singkat.
Pemetaan asosiatif: asosiatif memori yang digunakan dalam alamat pemetaan dalam cache memori sistem. Asosiatif memori yang baik alamat toko dan konten (data) dari memori kata, jadi ini izin lokasi di cache untuk menyimpan setiap kata dari memori utama.
Kernel yang O.S
OS memiliki master program yang disebut supervisor atau lalu lintas controller atau kernel. Kernel adalah bagian dari OS yang kontrol yang lainnya, dan selalu berada dalam memori utama. Kernel menjalankan mesin utama dan melaksanakan program-program pengelolaan sumber daya utama. Dimulai pada komputer, kernel yang dimuat dalam memori dan kontrol dari mesin.
Fungsi yang loader ---------- bootstrap loader
Loader alamat toko waktu. It menghasilkan alamat pada saat penyimpanan sekunder dari penyimpanan ke dalam memori utama. Bootstrap loader loader adalah mutlak. Ini merupakan awal program yang dimuat ke memori pada saat booting.
Single pass assembler memproses sebuah program assembly
Dengan algoritma untuk satu pass assembler adalah sebagai berikut:
Pass satu
Langkah 1 ------- lokasi initialize counter ke nol
Langkah 2 -------- membaca baris kode sumber
Langkah 3 ------- menganalisis pernyataan
Proses terjemahan ------- tahap analisis dan sintesis
Analisa sumber teks + sintesis dari sumber = terjemahan dari teks sumber ke teks sasaran.
Direct Memory Access (DMA):
Mentransfer data antara perangkat penyimpanan yang cepat dan memori yang sering dibatasi oleh kecepatan CPU. Mengeluarkan CPU dari jalan dan membiarkan pinggiran mengelola perangkat memori bis langsung meningkatkan kecepatan transfer. Transfer ini adalah teknik diistilahkan sebagai DMA. Selama transfer DMA, CPU yang menganggur dan tidak memiliki kontrol dari memori bus.
Ini semua adalah rangkuman tentang arsitektur sistem komputer. Harap pembaca liked it! Dan jangan lupa untuk menilai ringkasan ini.
Sumber: http://id.shvoong.com/books/guidance-self-improvement/1872020-sistem-arsitektur-komputer/#ixzz1YgAYs8l9
Arsitektur komputer
Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. 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.
Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:
Set instruksi (ISA)
Arsitektur mikro dari ISA, dan
Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.
Arsitektur Komputer
Dua element utama pd sistem komputer konvensional:
? Memory
? Processor
Klasifikasi Arsitektur komputer (Michael Flynn), berdasarkan karakteristiknya termasuk banyaknya processor, banyaknya program yang dapat dieksekusi dan struktur memori:
Single Intruction Stream, Single Data Stream (SISD)
Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 1
Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)
Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses
Multiple Instruction Stream, Single Data Stream (MISD)
Mengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadap data yang sama.
Ada dua kategori:
1. Mesin dengan Unit pemroses berbeda dengan instruksi yang berbeda dengan data yang sama (sampai sekarang tidak ada mesin yang seperti ini)
2. Mesin, dimana data akan mengalir ke elemen pemroses serial
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 2
Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream (MISD)
Juga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu proses dapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masing
Arsitektur Paralel
Dalam taksonomi arsitektur paralel ada dua keluarga arsitektur paralel yang banyak diterapkan adalah: SIMD dan MIMD, dimana untuk mesin yang murni MISD tidak ada.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 3
Arsitektur SIMD
Mesin SIMD secara umum mempunyai karakteristik sbb:
? Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware
? Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda
? Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data
Peningkatan kecepatan pada SIMD proporsional dengan jumlah hardware (elemen pemroses) yang tersedia.
Sebagai perbandingan, pada gambar dibawah, untuk sistem SISD (a), X1, X2, X3, dan X4 merepresentasikan blok instruksi, setelah mengeksekusi X1, tergantung dari nilai X, X3 atau X2 dieksekusi kemudian X4. Pada sistem SIMD, beberapa aliran data ada yang memenuhi X=? dan ada yang tidak, maka beberapa elemen akan melakukan X3 dan yang lain akan melakukan X2 setelah itu semua elemen akan melakukan X4.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 4
Array Element pemroses atau biasa disebut Processor Array dapat berbeda satu sama lain berdasarkan:
? Struktur elemen pemroses
? Struktur unit kontrol
? Struktur memori
? Topologi interkoneksi
? Struktur input/output
Struktur umum dari 16 elemen pemroses dan unit kontrol tunggal dapat dilihat pada gambar berikut
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 5
Contoh komputer SIMD termasuk: ILLIAC IV, MPP, DAP, CM-2, MasPar MP-1, dan MasPar MP-2.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 6
Tiga arsitektur pemroses array yang berbeda dapat dilihat pada gambar berikut.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 7
MasPar MP-1
Dua bagian utama dalam arsitektur MasPar yaitu:
1. MasPar Front End (DEC3100 WS dgn ULTRIX)
2. Data Parallel Unit (DPU)
? Array Control Unit (ACU)
? Processor Element Array (PE Array) (64X64 =4096 PEs)
Array Control Unit (ACU) melaksanakan dua tugas:
1. Eksekusi instruksi trehadap data singular
2. Secara simultan memberi instruksi yang beroperasi pada data paralel untuk tiap PE
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 8
Arsitektur MISD
Prosesor pipeline adalah prosesor MISD yang bekerja berdasarkan prinsip pipelining. Pada pipeline proses dapat dibagi menjadi beberapa tahap dan beberapa proses dapat dilaksanakan secara simultan.
Pada gambar dibawah dapat dilihat perbedaan proses serial dengan pipeline
Waktu eksekusi lebih cepat dibandingkan dengan proses serial.
Prinsip pipelining dapat digunakan pada dua level yang berbeda:
?? Pipeline unit aritmatika
?? Pipeline unit kontrol
Seperti terlihat pada gambar dibawah:
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 9
Operasi pipeline dapat dilaksanakan secara siklus yaitu cyclic pipeline, dimana dapat dibagi dalam 5 tahap:
Operasi baca (dari shared memories)
Operasi transfer (memori ke elemen pemroses)
Operasi eksekusi (di elemen pemroses)
Operasi transfer (elemen pemroses ke memori)
Operasi simpan (di shared memories)
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 10
Secara umum, prinsip pipeline dapat diterapkan pada beberbagai level, seperti:
Level instruksi (unit pemrosesan instruksi)
Level subsystem (unit aritmatika pipeline)
Level system (level hardware/software)
Secara umum arsitektur pipeline dapat dilihat pada gambar dibawah ini
CDC Star 100
CPU terdiri dari dua unit aritmatika floating point pipeline
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 11
Systolic Array Processor
Merupakan arsitektur array pipeline multidimensional yang dirancang untuk mengimplementasikan fixed algorithm. Array systolic dibentuk dengan jaringan unit fungsional yang secara lokal terkoneksi. Array dapat beroperasi secara sinkronus dengan multidimensional pipelining.
Dengan beberapa topologi array systolic seperti pada gambar berikut.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 12
Arsitektur MIMD
Sistem MIMD merupakan sistem multiprocessing atau multicomputer dimana tiap prosesor mempunyai unit kontrol dan program sendiri. Karakteristiknya:
Proses didistribusikan ke beberapa prosesor independent
Berbagi sumbar daya, termasuk memori, processor
Operasi tiap processor secara independent dan simultan
Tiap processor menjalankan programnya sendiri
Komputer MIMD: sistem tightly coupled (global memory) dan loosely coupled (local memory).
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 13
Intel iPSC Machines
Sistem iPSC terdiri dari: 1, 2 atau 4 unit komputesi (cube) dan prosesor host (cube manager). Cube merupakan processing nodes yang terinterkoneksi hypercube yang mempunyai memori dan prosesor sendiri.
Contoh: iPSC/1 terdiri dari 32 nodes, cube manager dan 16 Mbytes memory unshared. Tiap node mempunyai arsitektur seperti pada gambar berikut:
Symmetry Machine
SM dapat memperkejakan 30 processor, dimana merupakan contoh UMA MIMD (tightly coupled)
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 14
Carnegie-Mellon Multi-Mini_Processor (C.mmp)
Processor dikelompokkan ke dalam cluster local dan diorganisasikan kedalam struktur tree dan berkoneksi lewat Inter-Cluster Buses. Seperti terlihat pada gambar dibawah.
Arsitektur Hibrid SIMD-MIMD
Arsitektur hibrid SIMD-MIMD adalah sistem pemrosesan paralel dengan struktur yang dapat diubah sebagai satu atau lebih arsitektur SIMD dan /atau MIMD independen dengan ukuran yang bervariasi.
Ada tiga kategori utama arsitektur SIMD-MIMD:
1. PASM: Partionable SIMD-MIMD systems
2. VLIW: Very Long Instruction Word systems
3. MSIMD: Multiple SIMD systems
Arsitektur PASM
Arsitektur PASM dikembangkan unutk image processing. Komponen dasar arsitektur ini dapat dilihat pada gambar berikut.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 15
System Control Unit bertanggung jawab terhadap penjadualan proses, alokasi sumber daya, modus paralelisme, dan koordinasi keseluruhan.
Microcontrollers mengontrol aktivitas, dimana masing-masing memiliki microprocessor dan dua unit memori untuk melaksanakan loading memori dan komputasi.
Microprocessors melaksanakan komputasi SIMD dan MIMD.
Memory modules digunakan untuk penyimpanan data dalam modus SIMD dan penyimpanan kedua data dan instruksi pada modus MIMD
Arsitektur VLIW
Elemen pemroses dibawah kontrol terpusat, tetapi individual elemen pemroses dapat melaksanakan operasi berbeda pada data yang berbeda. Instruksi yang sangat panjang pelaksanaannya dapat dilakukan secara paralel.
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 16
Arsitektur Aliran Data
Pada arsitektur aliran data, operasi dapat dilaksanakan dengan memperbolehkan instruksi dilaksanakan segera setelah operand dan sumber daya komputasinya tersedia. Bila data untuk beberapa instruksi datang secara berbarengan maka instruksi dapat dieksekusi secara paralel.
Arsitektur aliran data dibagi menjadi tiga kategori yagn berbeda:
1. Arsitektur statis; dapat mengevaluasi hanya satu graf program
2. Arsitektur statis yang dapat di rekonfigurasi ulang; mempunyai beberapa processor dimana interkoneksi logika antar processor dibuat setelah program diload, maka koneksi ini harus ditentukan pada saat kompilasi dan program yang diload tetap selama eksekusi
3. Arsitektur Dinamis; arsitektur ini mengijinkan program untuk dievaluasi secara dinamis, koneksi logika antar processor dapat berubah selama eksekusi berlangsung
Pengolahan Paralel – Ar-Komp 17
Sistem Arsitektur Komputer
oleh: admirerwriter Pengarang : M.MORRIS MANO Summary rating: 2 stars (39 Tinjauan) Kunjungan : 4873 kata:900
More About : arsitektur komputer
Summarize It
Ringkasan ini diterjemahkan dari Computer System Architecture
Seperti yang kita semua tahu tentang gerbang sirkuit elektronik digital yang berlaku untuk arsitektur komputer juga, ini bagian dari buku ini diabaikan di sinopsis disajikan di sini. Kita mulai dengan mengganggu dan prioritas sebagai berikut:
Interrupt prioritas: Transfer data antara CPU dari komputer dan I / O perangkat ini diprakarsai oleh CPU. Namun, CPU tidak dapat memulai transfer, kecuali jika perangkat sudah siap untuk berkomunikasi dengan CPU. Kesiapan pada perangkat dapat ditentukan dari mengganggu sinyal.
J prioritas mengganggu adalah sistem yang membentuk sebuah prioritas melalui berbagai sumber untuk menentukan kondisi yang akan dilayani pertama bila dua atau lebih permintaan simultaneously.Devices tiba tinggi dengan kecepatan transfer, contoh, disk magnetis adalah prioritas tinggi, lambat perangkat seperti keyboard mempunyai prioritas rendah.
Perangkat pemungutan: mendirikan prioritas interrupts bersamaan dapat dilakukan dengan perangkat lunak atau perangkat keras. J prosedur pemungutan pemungutan dikenal sebagai perangkat yang digunakan untuk mengidentifikasi prioritas utama oleh perangkat lunak sumber berarti. Prioritas utama yang diuji adalah sumber pertama, dan jika mengganggu sinyal yang aktif, kontrol cabang ke layanan rutin untuk sumber ini. Jika tidak, berikut adalah sumber prioritas rendah diuji dan sebagainya.
Mikro diprogram dan kontrol unit operasi:
Microprogramming merupakan metode kontrol unit desain di mana kontrol sinyal pilihan sequencing dan informasi yang tersimpan dalam RAM atau ROM yang disebut kontrol memori.
Diterjemahkan ke dalam virtual alamat alamat fisik dari komputer yang menggunakan memori virtual:
Hal ini dilakukan oleh pemetaan menggunakan alamat halaman. Fisik memori dirobohkan ke dalam kelompok yang sama disebut ukuran blok. Halaman merujuk ke kelompok ruang alamat yang sama ukurannya. Pemetaan ruang alamat dari ke ruang memori yang difasilitasi jika setiap alamat maya dianggap diwakili oleh 2 nos. - Alamat dan nomor halaman sesuai dengan halaman. Ketika program dimulai pelaksanaan, satu atau lebih halaman yang ditransfer ke memori utama dan halaman set meja untuk menunjukkan posisi mereka. Program ini dijalankan dari memori utama sampai upaya rujukan ke halaman yang masih dalam memori penolong. Kondisi ini dikenal sebagai halaman kesalahan. Kemudian pelaksanaan program ini dihentikan sementara sampai program ini dibawa ke dalam memori utama. Bila terjadi kesalahan di halaman virtual memori, ia menandakan bahwa halaman yang dirujuk oleh CPU tidak ada di dalam memori utama. Dengan demikian halaman baru sekarang penolong ditransfer dari memori ke memori utama. Jika memori utama sudah penuh, maka akan sangat diperlukan untuk menghapus halaman dari memori blok untuk memberikan ruang bagi sebuah halaman baru. Penggantian kebijakan ini akan digunakan untuk FIFO dan LRU. Sedangkan algoritma FIFO untuk memilih pengganti halaman yang telah lama di dalam memori waktu, dalam LRU, sedikit berbagi halaman adalah halaman dengan nilai count.
Asosiatif memori ---- apa yang digunakan dalam pemetaan alamat dalam cache memori sistem
Waktu yang diperlukan untuk menemukan item yang disimpan dalam memori dapat dikurangi secara besar jika data yang disimpan dapat diidentifikasi untuk akses oleh isi data diri daripada oleh alamat. Seperti unit memori diakses oleh konten disebut memori asosiatif atau CAM (content addressable memori). Asosiatif memori paralel dapat melakukan pencarian data oleh asosiasi. Hal ini lebih mahal daripada RAM. Asosiatif memori yang digunakan dalam aplikasi dimana cari waktu adalah penting dan harus sangat singkat.
Pemetaan asosiatif: asosiatif memori yang digunakan dalam alamat pemetaan dalam cache memori sistem. Asosiatif memori yang baik alamat toko dan konten (data) dari memori kata, jadi ini izin lokasi di cache untuk menyimpan setiap kata dari memori utama.
Kernel yang O.S
OS memiliki master program yang disebut supervisor atau lalu lintas controller atau kernel. Kernel adalah bagian dari OS yang kontrol yang lainnya, dan selalu berada dalam memori utama. Kernel menjalankan mesin utama dan melaksanakan program-program pengelolaan sumber daya utama. Dimulai pada komputer, kernel yang dimuat dalam memori dan kontrol dari mesin.
Fungsi yang loader ---------- bootstrap loader
Loader alamat toko waktu. It menghasilkan alamat pada saat penyimpanan sekunder dari penyimpanan ke dalam memori utama. Bootstrap loader loader adalah mutlak. Ini merupakan awal program yang dimuat ke memori pada saat booting.
Single pass assembler memproses sebuah program assembly
Dengan algoritma untuk satu pass assembler adalah sebagai berikut:
Pass satu
Langkah 1 ------- lokasi initialize counter ke nol
Langkah 2 -------- membaca baris kode sumber
Langkah 3 ------- menganalisis pernyataan
Proses terjemahan ------- tahap analisis dan sintesis
Analisa sumber teks + sintesis dari sumber = terjemahan dari teks sumber ke teks sasaran.
Direct Memory Access (DMA):
Mentransfer data antara perangkat penyimpanan yang cepat dan memori yang sering dibatasi oleh kecepatan CPU. Mengeluarkan CPU dari jalan dan membiarkan pinggiran mengelola perangkat memori bis langsung meningkatkan kecepatan transfer. Transfer ini adalah teknik diistilahkan sebagai DMA. Selama transfer DMA, CPU yang menganggur dan tidak memiliki kontrol dari memori bus.
Ini semua adalah rangkuman tentang arsitektur sistem komputer. Harap pembaca liked it! Dan jangan lupa untuk menilai ringkasan ini.
Sumber: http://id.shvoong.com/books/guidance-self-improvement/1872020-sistem-arsitektur-komputer/#ixzz1YgAYs8l9
ORGANISASI DAN ARSITEK KOMPUTER...sampai merakit PC
sendiri...
1.1 Pengenalan konsep dasar komputer1.1.1 Pengertian dasar komputer
Konsep awal terciptanya komputer adalah sebagai alat hitung. Istilah komputer diambil dari bahasa latin computare yang artinya menghitung, jika dalam bahasa inggris to compute, yang
artinya juga sama yaitu menghitung.
Secara umum komputer dapat diartikan sebagai alat elektronika yang bekerja secara koordinasi dan
integrasi berdasarkan program, dapat menerima masukan berupa data yang diproses didalam suatu sistem
dan dikeluarkan dalam bentuk informasi.
Untuk lebih memahami konsep komputer anda bisa perhatikan struktur organisasi komputer disamping
dan berikut penjelasannya :
1. Input Device (Alat Masukan)
Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke
dalam komputer
2. Output Device (Alat Keluaran)
Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan
data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.
3. I/O Ports
Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. Peralatan input dan output
di atas terhubung melalui port ini.
4. CPU (Central Processing Unit)
CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU
(Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja
komputer.
5. Memori
Memori terbagi menjadi dua bagian yaitu memori internal dan memori eksternal. Memori internal berupa
RAM (Random Access Memory) yang berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk
sementara waktu, dan ROM (Read Only Memory) yaitu memori yang haya bisa dibaca dan berguna
sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan.
6. Data Bus
Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu
masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit
yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan.
Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus
biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.
7. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini,
CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas
16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
8. Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri
atas 4 samapai 10 jalur paralel.
1.1 Pengenalan konsep dasar komputer
1.1.2 Sistem Pengolahan Data Elektronik
Sistem Pengolahan Data Elektronik (SPDE) merupakan sistem pengolahan data yang menggunakan
komputer sebagai peralatan umum. Untuk melakukan sistem pengolahan data ini diperlukan unsur-unsur
pelaksana yang terdiri dari :
Hardware (Perangkat Keras)
Software (Perangkat Lunak)
Brainware (Sumber Daya Manusia)
1.1 Pengenalan konsep dasar komputer
1.1.3 Hardware komputer
Perangkat keras yang ada pada komputer atau yang lebih familiar disebut Hardware, dibagi menjadi
beberapa bagian, yaitu :
1. Perangkat Input
Perangkat input berfungsi untuk memasukkan data dan program kedalam komputer. Contoh perangkat
input antara lain:
·
Keyboard
·
Mouse
·
Scaner, dll.
2. Perangkat Output
Perangkat ini berfungsi untuk menampilkan hasil pengolahan data. Contoh perangkat input antara lain :
·
Monitor
·
Printer
·
Speaker, dll.
3. Perangkat Penyimpan Data
Perangkat ini berfungsi untuk menyimpan data secara permanen. Contoh perangkat penyimpan data
antara lain:
·
Diskete
·
Harddisk
·
Compact Disc
·
Flash Disc, dll.
4. Perangkat Pembaca dan Penulis Data
Perangkat ini berfungsi untuk membaca dan menulis data kedalam perangkat penyimpan data. Contoh
perangkat pembaca dan penulis data antara lain :
·
Floppy Disk Drive
·
CD ROM
·
CD RW
·
DVD ROM
·
DVD RW, dll.
5. Perangkat Proses
Perangkat ini berfungsi untuk proses komputer secara keseluruhan. Perangkat proses ini terdiri dari :
·
Control Procecing Unit (CPU) / Prosesor
·
Main Memory
1.1 Pengenalan konsep dasar komputer
1.1.4 Software Komputer
Software merupakan program-program yang befungsi mengatur kerja hardware. Software dibagi menjadi
beberapa bagian, yaitu :
1. Sistem Operasi (Operating System)
Sistem Operasi berfungsi untuk mengatur kerja komputer secara mendasar, misalnya menghidupkan dan
mematikan komputer, dll. Contoh Sistem Operasi yaitu :
·
Ms. DOS
·
MS. Windows untuk Personal Computer
·
Linux
·
LinDows, untuk pengguna Linux dan Windows
·
Mac OS untuk pengguna komputer Apple Macintosh
·
OS/2, AIX, OS/390 untuk komputer IBM
·
SunOS untuk Sun Komputer
·
Free BSD
·
Solaris
·
VMS untuk DEC, dll.
2. Program Paket (Package Program)
Program paket menyediakan program siap pakai yang dibuat oleh pabrik. Contoh Paket Program antara
lain:
·
Microsoft Office
·
Adobe Photoshop
·
Corel Draw, dll
No comments:
Post a Comment