Prosesor Paralel

Prosesor Paralel

Paralel Prosesor adalah suatu prosesor dimana pelaksanaan instruksinya secara bersamaan waktunya.

Sehingga menyebabkan pelaksanaan suatu kejadian :

1. Dlam interval waktu yang sama
2.  Dalam dalam waktu yang bersamaan
3. Dalam waktu yang saling tumpang tindih

Jaringan Interkoneksi

Ada 5 komponen

1.  CPU
2. Memori
3. Interface : peralatan yang yangnmembawa pesanmasuk dan keluar dari CPU danMemori
4.  Penghubung : saluran fisik yang dilalui bit-bituntuk berpindah tempat
5.  Switch : peralatan yang memiliki banyak portinput dan port output

         Komunikasi diantara terminal-terminal yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi yang efektif antara prosesor dan modul memorisangat penting dalam lingkungan komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi  busbukan merupakan solusi yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit. Jumlah komponen dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi  bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan interkoneksi komponenkomponen di dalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan, diuji, dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi kesalahan yang kecil. Di sisi lain, sebuah  crossbar menyediakan interkoneksi penuh diantara semua terminal dari  suatu  sistem  tetapi  dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching .

 Mesin SIMD & Mesin MMID

Mesin SIMD

SIMD adalah singkatan dari “Single Instruction, Multiple Data”, merupakan tentang sebuah istilah dalam komputasi yang akan merujuk kepada sekumpulan  operasi yang digunakan untuk menangani jumlah data yang sangat banyak dalam paralel secara efisien, seperti yang terjadi dalam prosesor vektor atau prosesor larik. SIMD pertama kali dipopulerkan pada super komputer skala besar, meski sekarang telah ditemukan pada komputer pribadi. Contoh aplikasi yang dapat mengambil keuntungan dari SIMD adalah aplikasi yang memiliki nilai yang sama yang ditambahkan ke banyak titik data (data point), yang umum terjadi dalam aplikasi multimedia. Salah satu contoh operasinya adalah mengubah brightness dari sebuah gambar. Setiap  dari sebuah gambar 24-bit berisi tiga buah nilai berukuran 8-bit brightness dari porsi warna merah (red), hijau (green), dan biru (blue). Untuk melakukan perubahan brightness, nilai R, G, dan B akan dibaca dari memori, dan sebuah nilai baru ditambahkan (atau dikurangkan) terhadap nilai-nilai R, G, B tersebut dan nilai akhirnya akan dikembalikan (ditulis kembali) ke memori.

Prosesor yang memiliki SIMD menawarkan dua keunggulan, yakni:

Data langsung dapat dipahami dalam bentuk blok data, dibandingkan dengan beberapa data yang terpisah secara sendiri-sendiri. Dengan menggunakan blok data, prosesor dapat memuat data secara keseluruhan pada waktu yang sama. Daripada melakukan beberapa instruksi “ambil pixel ini, lalu ambil pixel itu, dst”, sebuah prosesor SIMD akan melakukannya dalam sebuah instruksi saja, yaitu “ambil semua pixel itu!” (istilah “semua” adalah nilai yang berbeda dari satu desain ke desain lainnya). Jelas, hal ini dapat mengurangi banyak waktu pemrosesan (akibat instruksi yang dikeluarkan hanya satu untuk sekumpulan data), jika dibandingkan dengan desain prosesor tradisional yang tidak memiliki SIMD (yang memberikan satu instruksi untuk satu data saja). Sistem SIMD umumnya hanya mencakup instruksi-instruksi yang dapat diaplikasikan terhadap semua data dalam satu operasi. Dengan kata lain, sistem SIMD dapat bekerja dengan memuat beberapa titik data secara sekaligus, dan melakukan operasi terhadap titik data secara sekaligus.

Mesin MMID

MIMD adalah sebuah singkatan dari, “Multiple Instruction Stream-Multiple Data Stream” yaitu sebuah komputer yang memiliki beberapa prosesor yang bersifat otonomus yang mampu melakukan instruksi yang berbeda pada data yang berbeda. Sistem terdistribusi umumnya dikenal sebagai MIMD, entah itu menggunakan satu ruangan memori secara bersama-sama atau sebuah ruangan memori yang terdistribusi. Pada sistem komputer MIMD murni terdapat interaksi di antara pemrosesan. Hal ini disebabkan seluruh aliran dari dan ke memori berasal dari space data yang sama bagi semua pemroses. Komputer MIMD bersifat tightly coupled jika tingkat interaksi antara pemroses tinggi dan disebut loosely coupled jika tingkat interaksi antara pemroses rendah.

Arsitektur Pengganti

Dalam bidang teknik computer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktur pengoperasian dasar dalam computer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dari deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain, implementasi perencanaan dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.

http://id.scribd.com/doc/17220400/Paralel-Prosesor

https://www.academia.edu/7424831/Parallel_PROCESSING_Pemrosesan_paralel

https://id.wikipedia.org/wiki/SIMD

https://id.wikipedia.org/wiki/Taksonomi_Flynn

IBM (International Business Machines)

IBM (International Business Machines)

IBM (International Business Machines) merupakan sebuah perusahaan hardware yang mengembangkan software – software yang sudah ada seperti UNIX dan WINDOWS. IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan “dipensiunkan” pada tanggal 2 April 1987.

Family IBM PC & Turunannya

IBM PC memiliki beberapa keluarga, yakni :

• IBM 4860 PCjr
• IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)
• IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)
• IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)
• IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology
• IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)
• IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology

Konfigurasi Mikrokomputer Dasar

Micro Computer (Mikro Komputer) disebut juga dengan nama personal computer (komputer personal) . ukuran main memory komputer mikro sekarang berkisar dari 16 MB sampai lebih dari 128 MB, dengan konfigurasi operand register 8 bit, 16 bit, atau 32 bit. Kecepatan komputer mikro sekarang berkisar 200 Mhz sampai dengan 500 Mhz.Komputer mikro umumnya adalah single-user (pemakainya tunggal), yaitu satu komputer hanya dapat digunakan untuk satu pemakai saja untuk tiap saat.

•  Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.
•  Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna         meningkatkan falitasny.

Komponen IBM PC

1. Sistem kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat
2.  Sistem kontrol interuppt : Pengontrol Interuppt
3. Sistem kontrol RAM & ROM : Chip RAM & ROM, Decoder Alamat, dan Buffer
4.  Sistem kontrol DMA : Pengontrol DMA
5. Timer : Timer Interval Programmable
6.  Sistem kontrol I/O : Interface Paralel Programmable

Referensi

https://id.wikipedia.org/wiki/IBM_PC

https://www.extremetech.com/computing/92640-ibm-personal-computer-its-30-year-legacy-slideshow

http://icikomputer.blogspot.co.id/2015/09/arsitektur-famili-komputer-ibm.html

Pipelining & RISC

Pipeline

Pipeline adalah suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara continue pada unit pemrosesor. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja. Teknik Pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistem komputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijaankan oleh microprocessor.

           Pada microprocessor yang tidak menggunakan pipeline, satu instruksi dilakukan sampai selesai, baru instruksi berikutnya dapat dilaksanakan. Sedangkan dalam microprocessor yang menggunakan teknik pipeline, ketika satu instruksi sedangkan diproses, maka instruksi yang berikutnya juga dapat diproses dalam waktu yang bersamaan. Tetapi, instruksi yang diproses secara bersamaan ini, ada dalam tahap proses yang berbeda. Jadi, ada sejumlah tahapan yang akan dilewati oleh sebuah instruksi.

           Konsep pemrosesan pipeline dapat digunakan dalam sebuah komputer untuk memperbaiki throughput sistem tersebut dalam berbagai variasi cara. Tiga jenis pokok pipelining adalah pipelining aritmatika, instruksi, dan prosesor. Peningkatan throughput sistem dengan satu atau lebih jenis pipelining ini tergantung pada fungsi dan harga pipelining. Harga pipelining termasuk tambahan perangkat keras yang diperlukan untuk mekanisme latch dan kendali, serta waktu yang tidak produktif bagi pengisian pipeline dan memaksa latensi untuk menghindari adanya tubrukan.

Pipelining instruksi dalam suatu komputer nonpipeline, CPU bekerja melalui suatu siklus yang berkesinambungan dari fetch-decode-eksekusi untuk semua instruksinya. 

           Proses fetch suatu instruksi tidak akan dimulai sampai eksekusi instruksi sebelumnya selesai. Untuk mem-pipeline fungsi ini, instruksi-instruksi yang berdampingan di fetch dari memori ketika instruksi yang sebelumnya di-decode dan dijalankan. Proses pipelining instruksi, disebut juga instruction lihat-ke-muka (look-ahead), mem-fetch instruksi secara berurutan. Dengan demikian, jika suatu instruksi menyebabkan percabganan keluar dari urutan itu maka pipe akan dikosongkan dari seluruh instruksi yang telah di-fetch sebelumnya dan instruksi percabangan (branched-to instruction) tersebut di-fetch.

Instruksi pada pipeline

Tahapan pipeline 

1. Mengambil instruksi dan membuffferkannya.
2. Ketika tahapan kedua bebas tahapan pertama mengirimkan instruksi yang dibufferkan tersebut.
3. Pada saat tahapan kedua sedang mengeksekusi instruksi ,tahapan pertama memanfaatkan siklus memori yang tidak dipakai untuk mengambil dan membuffferkan instruksi berikutnya.

Berikut ini adalah gambaran tentang Instuksi pipeline :

Karena untuk setiap tahap pengerjaan instruksi, komponen yang bekerja berbeda, maka dimungkinkan untuk mengisi kekosongan kerja di komponen tersebut. Sebagai contoh :

Instruksi  1 : ADD  AX, AX Instruksi 2: ADD EX, CX

Setelah CU menjemput instruksi 1 dari memori (IF), CU akan menerjemahkan instruksi tersebut(ID). Pada menerjemahkan instruksi  1 tersebut, komponen IF tidak bekerja. Adanya teknologi pipeline menyebabkan IF akan menjemput instruksi 2 pada saat ID menerjemahkan instruksi 1. Demikian seterusnya pada saat CU menjalankan instruksi 1 (EX), instruksi 2 diterjemahkan (ID).

Contoh pengerjaan instruksi tanpa pipeline :

Contoh pengerjaan instruksi dengan pipeline :

       Dengan adanya pipeline dua instruksi selesai dilaksanakan padadetik keenam (sedangkan pada kasus tanpa pipeline baru selesai pada detik kesepuluh). Dengan demikian telah terjadi percepatan sebanyak 1,67x dari 10T menjadi hanya 6T. Sedangkan untuk pengerjaan 3 buah instruksi terjadi percepatan sebanyak 2, 14x dari 15T menjadi hanya 7T.

       Untuk kasus pipeline sendiri, 2 instruksi dapat dikerjakan dalam 6T (CPI = 3) dan instruksi dapat dikerjakan dalam 7T (CPT = 2,3) dan untuk 4 instruksi dapat dikerjakan dalam  8T (CPI =2). Ini berarti untuk 100 instruksi akan dapat dikerjakan dalam 104T (CPI = 1,04). Pada kondisi  ideal CPI akan harga 1.

https://www.academia.edu/24360633/ARSITEKTUR_IBM_SERVER

RISC (REDUCET INSTRUCTION SET 

COMPUTER)

RISC (Reduce Instruction Set Computer) atau komputasi set instruksi yang disederhanakan merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vector. Desain ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Coorporatoin. Selain itu RISC juga umum dipakai pada Advanced RUSC Machine (ARM) dan Strong ARM.

Beberapa elemen penting pada arsitektur RISC :

1. Set instruksi yang terbatas dan sederhana
2. Register general-purpose yang berjumlah banyak, atau penggunaan teknologi kompiler untuk mengoptimalkan pemakaian registernya.
3. Penekanan pada pengoptimalan pipeline instruksi.

Ditinjau dari jenis set instruksinya, ada 2 jenis arsitektur komputer, yaitu:

• Arsitektur komputer dengan kumpulan perintah yang rumit (Complex Instruction Set Computer = CISC)
•   Arsitektur komputer dengan kumpulan perintah yang sederhana (Reduced Instruction Set Computer = RISC)

http://fromengineering4you.blogspot.co.id/2015/12/pengertian-risc-reducet-instruction-set.html

Memory Internal & Eksternal

MEMORI

Memori adalah perangkat yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semaki besar memori yang disediakan, maka semakin banyak data maupun instruksi yang dapat diolah.

Berikut Pengklasifian Memori :

Memory Internal

Memory internal adalah Memory yang dapat diakses secaralangsung oleh prosesor. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Fungsi darimemori utama sendiri adalah :.

1. Menyimpan data yang berasal dari peranti masukansampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untukdiproses.
2. Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelumdikirimkan ke peranti keluaran Menampung program/instruksiyang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingatsekunder

Jenis - Jenis Memory Internal

1.         ROM (Read Only Memory)

            Adalah perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca. Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan. Fungsi ROM adalah untuk menyimpan firmware Pada perangkat komputer

            Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu sistem. 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. Instruksi dalam BIOS inilah yang akan dijalankan oleh mikroprosesor ketika komputer mulai dihidupkan.

Jenis jenis ROM 

•   PROM (Progammable Read-Only-Memory) : Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.
•  EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory) : Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.
•  EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only0Memory) : EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memory. Flash Memory biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan cip BIOS.

                RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan. RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer. Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh, data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut ke memori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC).

Cache Memory

Memori berkapasitas terbatas, memori ini berkecepatan tinggidan lebih mahal dibandingkan memory utama. Berada diantaramemori utama dan register pemroses, berfungsi agar pemroses tidak langsung mengacu kepada memori utama tetapi di cache memory yang kecepatan aksesnya yang lebih tinggi, metodemenggunakan cache memory ini akan meningkatkan kinerjasistem

Elemen – elemen rancangan cache: 

• Ukuran cache
• Fungsi Pemetaan
•   Pemetaan langsung
•   Pemetaan  asosiatif

Gambar jenis jenis ROM

2.     RAM (Random Access Memory)

          

            Merupakan jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer dihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda. Jenis memori ini merupakan jenis volatile (mudah menguap), yaitu data yang tersimpan akan hilang jika catu dayanya dimatikan.

            Karena alasan tersebut, maka program utama tidak pernah disimpan di RAM. Random artinya data yang disimpan pada RAM dapat diakses secara acak. Modul memori RAM yang umum diperdagangkan berkapasitas 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 2 GB, dan 4 GB.

            RAM dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu jenis Statik dan Dinamik. RAM statikmenyimpan satu bit informasi dalam sebuah flip-flop. RAM statik biasanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan kapasitas memori RAM yang besar.

            RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan. RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer. Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh, data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut ke memori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC).

            Jenis - Jenis RAM

D RAM (Dynamic Random Access Memory)

jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Data yang terkandung di dalamnya harus ter-refresh secara berkala oleh CPU agar tidak hilang. Hal ini membuatnya sangat dinamis dibandingkan dengan memori lainnya. Dalam strukturnya, DRAM hanya memerlukan satu transistor dan kapasitor per bit, sehingga memiliki kepadatan sangat tinggi.

 S RAM (Static Random Access Memory)

pada SRAM tidak menggunakan kapasitor. Hal ini mengakibatkan SRAM tidak perlu lagi disegarkan secara berkala seperti halnya dengan DRAM. Ini juga sekaligus membuatnya memiliki kecepatan lebih tinggi dari DRAM. Berdasarkan fungsinya terbagi menjadiAsynchronous dan Synchronous.

 EDO RAM (Extended Data Out Random Accses Memory)

jenis RAM yang dapat menyimpan dan mengambil isi memori secara bersamaan, sehingga kecepatan baca tulisnya pun menjadi lebih cepat. Umumnya digunakan pada PC terdahulu sebagai pengganti Fast Page Memory (FPM) RAM. Seperti FPM DRAM, EDO RAM memiliki kecepatan maksimal 50MHz EDO RAM juga harus membutuhkan L2 Cache untuk membuat semuanya berjalan dengan cepat, namun jika user tidak memilikinya, makaEDO RAM akan berjalan jauh lebih lambat.

 FPM RAM (Fast Page Mode DRAM)

model DRAM paling lama. Masalah yang sering muncul dari FPM DRAM adalah kecepatan transfernya yang lambat yakni maksimum 50MHz.

SD RAM (Synchronous Dynamic Random Acces Memory)

SD RAM merupakan tipe baru dari DRAM. SD RAM mulai berjalan dengan kecepatan transfer 66MHz, sementara mode halaman DRAM dan EDO RAM yang lebih lama akan berjalan di maksimal 50MHz. Untuk mempercepat kinerja processor, maka RAM generasi baru seperti DDR dan RD RAM biasanya dapat mendukung performa yang lebih baik.

             DDR (Double Data Rate SDRAM). DDR pada dasarnya memiliki kecepatan transfer dua kali lipat daripada SDRAM. DDR akan beroperasi di 333MHz, dengan pengoperasian sebenarnya 166MHz * 2 (aka PC333 / PC2700) atau 133MHz*2 (PC266 / PC2100). DDR RAM juga kompatibel dengan SDRAM secara fisik, namun menggunakan bus parallel yang sama, sehingga membuat implemnetasi lebih mudah dibandingkan RDRAM, yang merupakan teknologi berbeda.

 RD RAM (Rambus Dynamic Random Acces Memory)

 salah satu tipe dari RAM dinamis sinkron yang diproduksi oleh Rambus Corporation menggunakan Bus Speed sebesar 800 MHz tetapi memiliki jalur data yang sempit (8 bit).RD RAM memiliki memory controller yang canggih sehingga tidak semua motherboard bisa mendukungnya. Contoh produk yang memakainya adalah 3dfx seri Voodoo4.

            RDRAM merupakan teknologi memory serial yang datang dengan tiga pilihan, yakni PC600, PC700, dan PC800. PC800 RDRAM didesain dengan double maximum kecepatan transfer daripada PC100 SDRAM, namun memiliki latensi tinggi. RDRAM memiliki multi channel, seperti pada motherboard Pentium 4, yang dapat menawarkan fungsi memori paling bagus, terutama ketika dipasangkan dengan memory PC1066 RDRAM.

Gambar jenis jenir RAM 

Memory 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.

            Contoh: 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

DISKET

Disket Adalah media penyimpanan yang sangat populer bagi personal komputer.Secara pisik, disket terbuat dari lempengan plastik yang berbentuk bundardimana pada permukaannya dilapisi oleh magnit sebagai tempat untukmenyimpan guratan-guratan data.

Gambar disket 

Bagian-bagian dari disket adalah :

• Stress relief cutouts berfungsi untuk membuka/tutup pengait drive.
• Read/Write Windows merupakan jendela yang digunakan untuk membaca danmenulis dari mekanisme drive.
• Hub ring berfungsi sebagai pegangan untuk memutar disket.
• Index Hole apabila lubang yag ada pada karton/cover menumpuk dengan lubangpada disket, menandakan posisi sector 0.
• Write lubang ini apabila dalam posisi terbuka, maka disket bisa dibaca danditulis; Apabila tertutup maka disket hanya bisa dibaca saja. 
• Label digunakan untuk menulis nama pemilik disket ataupun namaprogram/data yang tersimpan didalamnya

HARDISK

Hardisk adalah salah media penyimpan data yang cukup populer bagimainframe ataupun PC. Harddisk merupakan media penyimpananyang memiliki bentuk pisik yang berbeda jika dibanding dengan disket. Secara umum hard disk biasanya terpasang dan menyatudidalam CPU (fixed disk). Mekanisme yang menyebabkan data yangtersimpan bisa dibaca ataupun ditulis didalam hard disk, disebutsebagai disk drive.

Gambar Hardisk 

CD – ROM

CD-ROM secara pisik mempunyai bentuk seperti halnya CD audio dan merupakan suatu hasil pengembangan teknologi baru pada tahun1983, serta bisa digunakan sebagai tempat untuk menyimpan datadengan kapasitas tinggi. CD ROM secara umum dapat menyimpan datahingga 600 MB, tetapi kini banyak dipasarkan hingga ukuran gigabite.Harga CD ROM relative murah apabila dibanding dengan disket ataupunhard disk.

Gambar CD ROM

Magnetic Tape

Magnetic Tape merupakan media penyimpanan data yang biasanya digunakan untukkomputer jenis mini ataupun mainframe.

Terdapat dua jenis magnetic tape yang biasanya digunakan oleh komputer.

• Jenis pertama mempunyai bentuk standart yang memiliki lebar pita 1/2 "(12.7 mm). Magnetic tape terbuat dari plastik tipis yang dilapisi magnetic padapermukaannya

• Bentuk kedua adalah kaset ataupun catridge seperti halnya yang telahkita kenal pada kaset yang terdapat di audio tape recorder. Data yangada disini juga disimpan dalam bentuk kode-kode tertentu sepertihalnya yang terdapat dalam pita magnetic ukuran standart. Kasetataupun catridge banyak digunakan pada komputer jenis home-komputer.

https://www.academia.edu/9145726/Memory_Internal_dan_Eksternal

CENTRAL PROCESSING UNIT ( CPU)

CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU)

Arsitektur dasar mesin tipe von  neumann menjadi kerangka referensi pada komputer digital umum (general-purpose) modern. 3 bagian fundamental tersebut adalah:

Program disimpan dalam unit memori utama yang berhadapan dengan piranti I/O melalui CPU. CPU membaca dari atau menulis ke memori, dengan mengirimkan alamat word ke unit memori melalui   bus address kemudian menerima atau mengirimkan data melalui bus data. Data dipertukarkan antara CPU dan Unit I/O juga dengan menggunakan bus data. Operasi disinkronisasikan oleh dua bus control dengan sinyal kendali yang dikirimkan oleh CPU dan sinyal  acknowledgment serta sinyal interupsi yang diterima oleh CPU.

• Organisasi CPU 

Gambar diatas disebut jalur data dan berisi register-register  (terutama 1 sampai 32), ALU (Arithmetic Logic Unit) dan beberapa  bus yang menghubungkan bagian-bagian tersebut. Register-register  tersebut melengkapi dua register untuk input ALU, yang dalam  gambar diberi label A dan B. Register-register ini menyimpan input  ALU sementara ALU menjalankan fungsi perhitungan.

KUMPULAN REGISTER

Register dari sebuah komputer secara kolektif disebut sebagai  kumpulan register (register set).

pada gambar (a) diatas menunjukkan kumpulan register pada  mikroprosesor intel 8085. Pada CPU ini, register A berfungsi sebagai  sebuah akumulator 8 bit. CPU juga mencakup sebuah program  counter (PC), sebuah stack pointer (SP), sebuah flag register dan  enam register pengalamatan 8 bit. Pada gambar (b) diatas, register 8  bit biasanya digunakan secara berpasangan. Register A bersama sama dengan flag register, membentuk program status word (PSW).  Tiga pasangan lainnya digunakan untuk tujuan pengalamatan,  pasangan H merupakan pasangan yang sangat umum digunakan.  Pasangan ini bisa dirujuk secara bersama-sama atau terpisah, yang menyebabkan tersedianya berbagai variasi intruksi.

ARITHMETIC AND LOGIC UNIT (ALU)

Ide mengenai satu adder umum yang mampu menambahkan  dua register bersama-sama dan menyimpan hasilnya dalam register lainnya merupakan prinsip yang mendasar pada ALU. Sehingga ALU  didefinisikan sebagai sebuah unit yang berisi sirkuit untuk  menjalankan sekumpulan operasi mikro aritmatika dan logika.  Sebuah contoh dari dua fungsi ALU ditunjukkan sebagai berikut, 

Sejumlah n baris input dari A dan B dihubungkan dengan blok  fungsi f1 dan f2. Kemudian sejumlah n baris output pada blok tersebut  dihubungkan dengan sejumlah n multiplexer (MUX). Tergantung dari operasi mikro tertentu yang harus dijalankan maka baris seleksi akan  di-set untuk memilih baris output fungsi yang semestinya untuk  sejumlah n baris dari R1, yaitu hasil operasi ALU. Jumlah baris seleksi  yang diperlukan tergantung pada jumlah fungsi di dalam ALU, pada  bagian ini ada dua input n-bit, yaitu A dan B, dan sebuah output n-bit, yaitu R1.

Fungsi Aritmatika pada sebuah ALU biasanya mencakup integer, floating-point (real) dan desimal berkode biner. Disini operasi yang terjadi adalah penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.

Fungsi Logika pada ALU lebih sederhana. Untuk segala operasi logika yang ingin diterapkan, maka hanya perlu memuat sejumlah n gerbang logika tertentu untuk operasi tersebut (satu untuk setiap pasangan bit input). Selain itu pula ALU dapat digunakan sebagai Pergeseran, dengan menerapkan sirkuit geser kombinasional yang dikenal sebagai skalar posisi. Karena kita ingin menjalankan pergeseran bersamaan dengan fungsi aritmatika atau logika, seperti pada perkalian atau pengepakan string, maka akan lebih efisien untuk men-set penggeser diluar ALU. Dengan cara ini dapat ditambahkan dua angka dan menggeser seluruh hasil dalam satu langkah daripada meneruskan hasilnya ke input  ALU lagi dan kemudian mensetup ALU untuk menggeser angka tersebut. Terlihat pada gambar dibawah ini:

CONTROL LOGIC UNIT (CLU)

CLU pada komputer memasukkan informasi tentang instruksi  dan mengeluarkan baris kendali yang diperlukan untuk mengaktifkan operasi-mikro yang semestinya. CLU terbentuk atas sebuah prosesor instruksi (IP atau instruction processor) yang berfungsi untuk mengendalikan fetch, perhitungan alamat dan siklus interupsi, kemudian prosesor aritmatika (AP atau arithmatic processor) yang berfungsi untuk mengendalikan siklus eksekusi bagi operasi aritmatika dan logika. 

Konfigurasi CPU

Komponen CPU dapat tersusun dalam berbagai cara, sangat  tergantung pada jumlah bus data internal yang digunakan. Dua contoh  diantaranya adalah Organisasi bus tunggal dan organisasi triple bus.

Organisasi triple bus

Penggunaan tiga bus data internal, seperti gambar diatas akan melonggarkan beberapa batasan yang dibebankan oleh susunan bus-tunggal. Dalam hal ini, bus-bus yang terpisah dapat digunakan untuk dua input ALU termasuk juga untuk output ALU. Jika register dari kumpulan register adalah edge-trigerred, maka akan mungkin untuk menjalankan jenis operasi-mikro R1 ← (R2) + (R3) pada satu sinyal waktu.

 Organisasi Bus-Tunggal

ALU memerlukan input register Y dan register Z secara  bersamaan. Dengan hanya sebuah bus data tunggal, sebuah  operand akan disimpan dalam Y dan yang lainnya dapat disimpan dalam bus. Sewaktu ALU menghitung hasilnya, input tersebut harus tetap konstan pada bus. Karena itu, kadang-kadang hasilnya disimpan dalam Z sampai operasi selesai dan kemudian ditransfer  melalui bus ke tempat dimana harus disimpan. Dalam hubungan  yang sama, CLU memerlukan informasi dari register khusus (special purpose) secara bersamaan untuk menghasilkan fungsi  pengendalian yang tepat. Oleh karena itu, register-register tersebut  dihubungkan secara langsung ke CLU selain dihubungkan dengan  bus data untuk komunikasi umum.

MEMORI

CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi di register yang berukuran kecil sehingga tidak dapat menyimpan semua informasi yang dibutuhkan untuk keseluruhan proses program. Untuk mengatasi hal ini, maka CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpan yang berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Unit ini dapat dibayangkan sebagai sekumpulan kotak-kotak yang masing-masing dapat menyimpan sepenggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Tiap-tiap lokasi dari kotak ditunjukkan oleh suatu alamat (address), yaitu berupa nomor yang menunjukkan lokasi tertentu dari kotak memori.

Ukuran memori ditunjukkan oleh satuan byte, misalnya 1 Mb, 4 Mb, 8 Mb, atau bahkan adayang sampai 256 Mb. Pada umumnya 1 byte memori terdiri dari 8 – 32 bit (binary digit), yaitu banyaknya digit biner (0 atau 1) yang mampu disimpan dalam satu kotak memori.

Random Access Memory (RAM)

Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram. Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:

1. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
2. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
3. Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.
4. Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

Input yang dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage. Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage, dan bila berbentuk data maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan ditampilkan ke alat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.

SUMBER 

https://gerypata21.wordpress.com/cpu-central-prossecing-unit/

homepage.cs.uri.edu/faculty/wolfe/book/.../Reading04.htm

 file:///C:/Users/Hana/Downloads/Documents/handout5Central%20Processing%20Unit.pdff

file:///C:/Users/Hana/Downloads/Documents/handout6Input%20Output.pdf