Processor Paralel

Processor Paralel

          Prosesor parallel adalah komputer yang memiliki CPU lebih dari satu. Prosesor ini terbagi menjadi tiga kelompok utama yaitu, mesin SIMD, mesin MIMD dan Arsitektur pengganti. Tujuan utama dari adanya prosesor parallel adalah untuk meningkatkan performa komputasi artinya melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan.

Jaringan Interkoneksi

Jaringan interkoneksi adalah jaringan untuk menghubungkan prosesor dan memori secara bersamaan. Dalam system multi prosesor, system multi memori multi prosesor dan array prosesor ini adalah salah satu persoalan desain yang mendasar. Jaringan interkoneksi terdiri dalam berbagai jenis dan topologi tergantung pada dimana ia akan digunakan dan tingkat kecocokannya. Adapun tujuan dari adanya topologi dan jenis jaringan interkoneksi yaitu:

·         Untuk menyampaikan signal control ke prosesor

·         Untuk menghubungkan CPU dan prosesor I/O ke berbagai bank memori

·         Untuk menyampaikan pesan diantara prosesor

·         Untuk mengorganisasi data guna melakukan transfer

·         Untuk interkoneksi relative jangka Panjang

Mesin SIMD

SIMD atau Single Instruction – Multiple Data adalah komputer yang memiliki lebih dari satu prosesor, tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi secara parallel pada data yang berbeda pada level lock-step atau dapat diartikan terdapat lebih dari satu elemen pemrosesan yang dikendalikan, dengan sebuah unit pengendali yang sama. Salah satu komputer parallel yang menggunakan arsitektur SIMD adalah komputer vektor. Berikut skema dari SIMD:

Mesin MIMD

MIMD atau Multiple Instructions – Multiple Data adalah multiprosesor dengan setiap prosesor masing-masing memiliki unit control sendiri dan menjalankan programnya sendiri namun prosesor tersebut membagi system memori yang sama. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer parallel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Berikut skema MIMD:

Arsitektur Pengganti

Arsitektur pengganti hadir untuk menjawab permasalahan dengan banyaknya aplikasi yang membutuhkan atau meminta komputasional yang berat pada komputer. Sebagian besar prosesor khusus tersebut merupakan arsitektur flow-control (control arus) dengan demikian itu menggunakan counter program. Kelompok lain dari arsitektur pengganti yang baru-baru ini telah diperkenalkan adalah jaringan neural yang didasarkan pada sistem biologis dan terdiri atas sejumlah elemen komputasional yang sangat sederhana yang beroperasi secara paralel.

elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/arkomp/bab_7.pdf

lib.ui.ac.id/file?file=digital/134234-T%2027918-Studi%20kinerja-Literatur.pdf

http://rezaaditya.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/43604/Parallel+Processing+%289%29.pdf

Pipe Lining & RISC

Pipe Lining & RISC

Apa itu Pipe Lining?

Didalam sebuah komputer, sebuah pipeline atau jalur pipa adalah sebuah pergerakan instruksi yang secara terus menerus dan tumpang tindih instruksi ke prosesor atau ketika prosesor sedang melakukan proses aritmatika, pipeline bekerja untuk melakukan instruksi lain. Tanpa pipeline, sebuah prosesor mendapatkan instruksi pertama dari memori, melakukan instruksi itu terlebih dahulu, lalu mengambil (fetch) instruksi selanjutnya dari memori lagi. ketika proses pengambilan (Fetching) instruksi, bagian pemrosesan aritmatika dari prosesor tidak bekerja. Bagian aritmatika menunggu untuk mendapatkan instruksi selanjutnya.

Jika dengan pipelining, sebuah instruksi dapat langsung di ambil (fetch) ketika prosesor sedang melakukan pengoperasian aritmatika, menahan instruksi-instruksi kedalam penyangga dekat dengan prosesor sampai setiap proses operasi instruksi dilakukan. Hasilnya adalah peningkatan jumlah instruksi yang dapat diproses dalam rentang waktu tertentu.

RISC

RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan desain bagian control pada prosesor yang menjalankan tiap instruksi, jika ada sirkuit elektronik terpisah di unit control prosesor, yang menghasilkan setiap sinyal yang dibutuhkan dengan jenis eksekusi yang paling sederhana.

Ada tiga buah elemen yang menentukan karakter arsitektur RISC, yaitu:

• Penggunaan register dalam jumlah yang besar. Hal ini dimaksudkan untuk mengoptimalkan pereferensian operand.
• Diperlukan perhatian bagi perancangan pipeline instruksi. Karena tingginya proporsi instruksi pencabangan bersyarat dan prosedur call, pipeline instruksi yang bersifat langsung dan ringkas akan menjadi tidak efisien.
• Terdapat set instruksi yang disederhanakan (dikurangi).Perkembangan RISC, pada tahun 1980, John Cocke di IBM menghasilkan minikomputer eksperimental, yaitu IBM 801 dengan prosesor komersial pertama yang menggunakan RISC. Pada tahun itu juga, Kelompok Barkeley yang dipimpin David Patterson mulai meneliti rancangan RISC dengan menghasilkan RISC-1 dan RISC-2.Pemakai Teknik RISC.
• IBM dengan Intel Inside-nya.
• Prosessor PowerPC, prosessor buatan motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh.

Sumber:

northcampus.uok.edu.in/downloads/20161012125757357.pdf

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

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

Arsitektur Family IBM-PC

Arsitektur Family IBM-PC

            IBM atau International Business Machines Corporation adalah sebuah perusahaan di Amerika Serikat yang memproduksi dan menjual perangkat keras (Hardware) dan lunak (Software) Komputer. IBM didirikan pada tanggal 16 juni 1911 beroperasi sejak 1888 dan berpusat di Armonk, New York Amerika Serikat

            IBM PC adalah salah satu keluaran dari IBM untuk sebutan keluarga komputer pribadi buatan IBM. Diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan pada tanggal 2 April 1987 sudah tidak diproduksi. IBM PC memiliki beberapa keluarga antara lain:

Gambar IBM PC (dari kiri kekanan)

·         IBM 4860 PCjr

·         IBM 5140 Convertible Personal Computer (Laptop)

·         IBM 5150 Personal Computer

·         IBM 5155 Portable PC

·         IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology

·         IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286

·         IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology

Family IBM PC dan turunannya

Komputer personal atau PC pertama kali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register, ALU, dan CU atau unit control komputer. IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS. PC BUS melengkapi PC dengan 8 jalur data, 20 jalur alamat, sejumlah alur control dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB.

Komponen IBM PC:

·         Sistem Kontrol BUS: Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat

·         Sistem Kontrol Interrupt: Pengontrol Interrupt

·         Sistem Kontrol RAM dan ROM: Chip RAM dan ROM, Decoder Alamat, dan Buffer

·         Sistem Kontrol DMA: Pengontrol DMA

·         Timer: Timer Interval Programmable

·         Sistem Kontrol I/O: Interface Paralel Programmable

Konfigurasi Mikrokomputer dasar

·         Chipset adalah set dari chip yang mendukung dan dapat melakukan berbagai fungsi tertentu seperti, pengontrol interrupt, pengontrol bus dan timer

·         Chip khusus yang disebut koprosesor yang beroperasi Bersama dengan CPU untuk meningkatkan fungsionalitasnya

Sumber:

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

https://muhammadfreeza.wordpress.com/2012/01/14/arsitektur-family-ibm-pc/

http://muhammadnurcahyopratomo.blogspot.co.id/2012/07/arsitektur-ibm-server.html

Memory

Memory

Memori didalam sebuah komputer, merujuk pada media penyimpanan data bersifat sementara maupun permanen. Setiap program dan data yang sedang atau telah diproses oleh prosesor, akan disimpan didalam memori. Data yang disimpan dalam memori fisik bersifat sementara atau bersifat volatile, hanya akan tersimpan selama komputer tersebut masih dialiri daya. Memori ini disebut RAM atau Random Access Memory. Ketika komputer dimatikan data yang disimpan akan hilang. Adapula memori fisik disebut ROM atau Read Only Memory yang bersifat permanen atau non volatile, artinya setiap data yang disimpan tidak akan hilang apabila sudah tersimpan didalam memori.

Klasifikasi Memori

Memori Utama :

   1. Internal : RAM, DRAM, SDRAM

   2. Eksternal : ROM, PROM, EPROM, CACHE

Memori Pembantu

    Disk magnetik, pita magnetik, floopy disk, drum magnetik, optical disk

Memori Utama :

1. Internal

RAM

RAM pada komputer bertanggung jawab untuk menyimpan data secara sementara. RAM menyimpan data secara acak dan prosesor mengakses data ini secara acak dari penyimpanan RAM. RAM adalah salah satu jenis memori yang bersifat volatile. Ketika komputer dimatikan, RAM kehilangan semua informasi yang tersimpan.

Struktur RAM dibagi menjadi 4 bagian, yaitu:

• Input Area, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat input
• Program Area, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diproses.
• Working Area, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil dari pengolahan.
• Output Area, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output

Berdasarkan jenisnya RAM dibagi menjadi enam, yaitu

• Dynamic RAM (DRAM), Jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu.
• Static RAM (SRAM), Jenis RAM yang tidak menggunakan kapasitor sebagai bahan dasarnya melainkan semikonduktor
• Extemded Data Out RAM (EDORAM), Jenis RAM yang dapat menyimpan dan mengambil isi memori secara bersamaan, sehingga kecepatan baca tulisnya lebih menjadi cepat.
• Synchronous Dynamic RAM (SDRAM), Jenis RAM dinamis yang kemampuannya lebih cepat dari EDORAM dan terdiri dari 168 pin.
• Rambus Dynamic RAM (RDRAM). Jenis RAM dinamis yang sinkron yang diproduksi oleh Rambus Corporation menggunakan Bus Speed sebesar 800MHz tetapi memiliki jalur data sempit (8 bit).
• Non-Volatile RAM (NVRAM), Jenis RAM yang menggunakan baterai lithium didalamnya sehingga data yang tersimpan tidak akan hilang bilamana daya pada komputer dimatikan.

      2. Eksternal

      ROM

            Tidak seperti RAM yang bersifat sementara, ROM adalah memori penyimpanan permanen. ROM akan tetap aktif (menyimpan data) meskipun daya komputer sudah dimatikan atau bersifat non volatile. ROM tidak memungkinkan pengguna untuk memodifikasi data yang tersimpan. Program sistem yang tersimpan pada perangkat ROM tidak bisa diubah oleh karena itu, aman digunakan.

Jenis-jenis ROM berdasarkan cara pemrogramannya, dikelompokkan menjadi empat bagian yaitu

•     Programmable Read Only Memory (PROM) merupakan sebuah chip memori yang hanya dapat diisi data satu kali saja.
•    Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) merupakan jenis khusus PROM yang dapat dihapus dengan bantuan sinar ultra violet
•    Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) adalah tipe khusus dari PROM yang bisa dihapus dengan memakai perintah elektris.
•     Flash Memory adalah sejenis EEPROM yang mengizinkan banyak lokasi memori untuk dihapus atau ditulis dalam satu operasi pemrograman.

Cache Memory

            Cache memory adalah memori yang berukuran kecil untuk tempat menyimpan data sementara. Cache memory adalah salah satu tipe SDRAM yang memiliki kapasitas terbatas namun berkecepatan sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari memori utama. Fungsi dari cache adalah untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache sudah menyimpan data atau informasi yang telah diakses oleh proses buffer, sehingga meringankan kerja dari processor.

Memori pembantu

            Memori pembantu adalah memori yang bersifat non-volatile artinya jika tidak ada daya atau listrik, isi memori tidak akan hilang dan memori ini tidak mempengaruhi secara langsung fungsi dari CPU. Jenis-jenis memori pembantu yaitu:

• Disk Magnetik merupakan sebuah lembaran datar atau piringan, yang terdiri dari sebuah disk drive, sebuah kendali disk, dan satu atau lebih disk. Proses penulisan ke disk yaitu disk drive atau piringan, akan menimbulkan kemagnetan pada titik diatas permukaan disk yang secara langsung dibawah head. Sedangkan proses pembacaan yaitu head diatur agar dapat mendeteksi perubahan arah kemagnetan.

• Pita Magnetik merupakan suatu lajur plastic tipis, lebar ½ inch, yang dilapisi dengan perekaman magnetic. Biasanya terbagi menjadi 7/9 track Panjang pita. Kerapatan rekaman (bpi) yaitu 800,1600, dan 6250 bpi. Merupakan system SAM (Sequential Access Memory) yaitu data ditulis sesuai urutan pemunculannya

• Floppy disk atau sering disebut disket, merupakan lembaran datar  yang tipis dan fleksibel. Hamper sama dengan harddisk akan tetapi kapasitas penyimpanannya lebih rendah

• Drum Magnetik merupakan salah satu perkembangan dari Disk magnetik. Drum magnetic memiliki Panjang 16 inch yang bekerja 12.500 putaran per menit. Media ini digunakan untuk menunjang komputer keluaran IBM.

• Optical Disk adalah sebuah cakram optic yang dirancang untuk mendukung salah satu dari tiga jenis rekaman yaitu read-only (CD dan CD-ROM), recordable yang hanya dapat di rekam sekali (CD-R), dan re-recordable yang dapat direkam berulang-ulang (CD-RW). Optical disk paling sering digunakan untuk menyimpan music,video, atau data dan program untuk komputer pribadi.

Sumber:

https://mrosyidin8.wordpress.com/2014/10/19/memori-utama-dan-memori-pembantu/

http://anysluthfia.blogspot.co.id/2013/04/a.html

http://bangvandawablog.blogspot.co.id/2012/09/pengertian-dan-konsep-memory-cache.html

http://abuadam31.blogspot.co.id/2014/10/memori-pembantu-auxuliary-memory.html