- Sistem 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 dan saluran control. Saluran
data(data bus) adalah 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 dengan tujuan agar mentransfer word
dalam sekali waktu. Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan
satuan bit, misal lebar bus 16 bit.
KONEKSI BUS
Bus merupakan lintasan komunikasi yang
menghubungkan dua atau lebih komponen komputer. Sifat penting dan merupakan
syarat utama bus adalah media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh
sejumlah perangkat yang terhubung apadanya. Karena
digunakan bersama, iperlukan aturan main agar tidak terjadi tabrakan data
atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan bersama namun dalam
satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.
TIPE BUS
Berdasar jenis busnya, bus dibedakan menjadi bus yang khusus
menyalurkan data tertentu, Misalnya paket data saja, atau alamat saja,
jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus dilalukan informasi yang
berbeda baik data, alamat maupun sinyal kontrol dengan metode mulipleks data
maka bus ini disebut multiplexed bus. Keuntungan mulitiplexed bus adalah hanya
memerlukan saluran sedikit sehingga dapat menghemat tempat, namun kerugiannya
adalah kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek
untuk mengurai data yang telah dimulitipleks. Saat ini yang umum, bus
didedikasikan untuk tiga macam, yaitu bus data, bus alamat dan bus kontrol.
- Arithmatic Logic Unit
ALU
ALU, singkatan
dari Arithmetic And Logic Unit salah satu bagian dalam dari
sebuah mikroprosesoryang
berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi
penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND
dan OR. tugas utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit)adalah melakukan semua
perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi
program. ALU melakukan operasi aritmatika yang lainnya. Seperti pengurangan,
pengurangan, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit
elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatika ini
disebutadder. ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan,
sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan
pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di
ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebutadder.
Tugas lalin dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai
dengan instruksi program. Operasi logika (logical operation) meliputi
perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:
a. sama dengan (=)
b. tidak sama dengan (<>)
c. kurang dari (<)
d. kurang atau sama dengan dari (<=)
e. lebih besar dari (>)
f. lebih besar atau sama dengan dari (>=)
- Central Logic Unit
CU ( CONTROL UNIT )
Tugas dari CU adalah sebagai
berikut:
1. Mengatur
dan mengendalikan alat-alat input dan output.
2. Mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama.
3. Mengambil
data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.
4. Mengirim
instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta
mengawasi kerja.
5. Menyimpan
hasil proses ke memori utama.
MACAM-MACAM
CU
Single-Cycle CU
Proses di CUl ini hanya terjadi
dalam satu clock
cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari
itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean
masing-masing control linehanya merupakan fungsi
dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang
sama untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu
proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam
instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan
jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi adalah
“R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis
ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung
pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw”
maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw”
atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”.
Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar
tetapi cycle ini tidak efisien.
Multi-Cycle CU
Berbeda dengan unit kontrol
yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki
banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode,
fungsi boolean dari
masing-masing output control line dapat ditentukan.
Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan
terdapat banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana.
Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat
pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa
yang selanjutnya akan dijalankan CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya.
- Set Register
Set Register
Register prosesor, dalam arsitektur
komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan
sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program
komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum
digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang
dieksekusi dalam waktu tertentu.
Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori : ini
berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling
kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan
sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi
data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya,
seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register
32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain.
Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat
diindeks secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi
yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata
"Register Arsitektur". Sebagai contoh set instruksi intel x86
mendefinisikan sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tapi CPU
yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan
register 32-bit.
sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Register_prosesor
- Cache Memory
Cache memory merupakan
media penyimpanan data sekunder berkecepatan tinggi, dimana tempat menyimpan
data atau informasi sementara yang sering digunakan atau diakses oleh komputer.
Fungsi Cache Memory
--> Mempercepat Akses data pada komputer
--> Meringankan kerja prosessor
--> Menjembatani perbedaan kecepatan antara cpu dan memory utama.
--> Mempercepat kinerja memory
Letak Cache MemorY
1.
Terdapat di dalam Processor (on chip )
Cache internal
diletakkan dalam prosesor sehingga tidak memerlukan bus eksternal, maka waktu
aksesnya akan sangat cepat sekali
2.
Terdapat diluar Processor(off chip)
berada pada MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat
cepat,
meskipuntidak
secepat chache memori jenis pertama
Jenis Cache Memory
1. L1 cache L1 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori yang digunakan
sebagai cache yang terintegrasi menyatu pada prosesor.
- Berguna
untuk menyimpan secara sementara instruksi dan data, dan memastikan bahwa
prosesor memiliki supply data yangstabil untuk diproses sementara memori
mengambil dan menyimpan data baru.
- L1 cache
(Level 1 cache) disebut pula dengan istilah primary cache, first cache, atau
level one cache.
- transfer
data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat Kecepatannya mendekati
kecepatan register
2. L2 cache Arti istilah L2 Cache adalah Sejumlah kecil SRAM memori
yang berada di motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor.
- Berguna untuk menyimpan sementara
instruksi dan data, dan memastikan bahwa prosesor memiliki supply data
yangstabil untuk diproses sementara memori mengambil dan menyimpan data baru
- (Level 2 cache) secondary cache, second level cache, atau
level two cache.
- L2 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 namun
kecepatan transfernya sedikit lebih lama dari L1cache.
3. L3 cache jarang sekali
ada, hanya ada di komputer tertentu.
-
Berguna ketika terdapat cache yang hilang ”missing” pada cache L1&L2
- L3 cache memiliki ukuran lbih besar dibandingkan L1 dan
L2 namun kecepatan
transfernya lebih lama dari L1cache dan L2 Cache.
Cara Kerja Cache Memori
1. CPU membaca word memori
2. Periksa di Cache Memory,
3. Jika ada akan dikirim ke CPU
4. Jika tidak ada akan dicari ke Memory Utama
5. Dikirim ke Cache Memory lalu
dikirim ke CPU
- Virtual Memory
Virtual Memory
Virtual Memori adalah sebuah sistem
yang digunakan oleh sistem operasi untuk menggunakan sebagian dari Memori
Sekunder yaitu Harddisk seolah-olah ia menggunakannya sebagai memori
internal/utama (RAM) fisik yang terpasang di dalam sebuah sistem komputer.
Sistem ini beroperasi dengan cara memindahkan beberapa kode yang tidak
dibutuhkan ke sebuah berkas di dalam hard drive yang disebut dengan page
file. Proses pemakaian Virtual memori di windows umumnya dapat dilihat di
Task manager.
