abdul rouf organisasi dan arsitektur komputer...
TRANSCRIPT
![Page 1: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/1.jpg)
Abdul Rouf
1
Organisasi dan Arsitektur
Komputer : Perancangan Kinerja
(William Stallings)
Chapter 2
Evolusi dan Kinerja Komputer
![Page 2: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/2.jpg)
Abdul Rouf
2
ENIAC
Electronic Numerical Integrator And Computer
Eckert and Mauchly
University of Pennsylvania
Tabel Lintasan peluru
Mulai dibuat 1943
Selesai 1946
Terlambat untuk digunakan dlm PD-II
Dipakai sampai 1955
![Page 3: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/3.jpg)
Abdul Rouf
3
ENIAC - details
Menggunakan sistem Decimal (bukan binary)
Memiliki 20 accumulator untuk 10 digits
Diprogram secara manual melalui sakelar
Berisi 18,000 vacuum tubes
Berat 30 tons
Luas 15,000 square feet
Daya 140 kW
Kecepatan: 5,000 penambahan per detik
![Page 4: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/4.jpg)
Abdul Rouf
4
von Neumann/Turing
Konsep: Stored Program Computer
Main memory: menyimpan program dan data
ALU: mengerjakan operasi data biner
Control unit: interpretasi instruksi dari memory danmeng-eksekusi
Peratan Input/output dikendailkan oleh control unit
Princeton Institute for Advanced Studies IAS
Selesai dibuat 1952
![Page 5: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/5.jpg)
Abdul Rouf
5
Structure Mesin von Nuemann
Main
Memory
Arithmetic and Logic Unit
Program Control Unit
Input
Output
Equipment
![Page 6: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/6.jpg)
Abdul Rouf
6
IAS - details
Kapasitas memori: 1000 x 40 bit wordsMenggunakan sistem bilangan Biner
Panjang instruksi 20 bit ( 1 word = 2 instruksi )
Register-register dalam CPUMBR (Memory Buffer Register)
MAR (Memory Address Register)
IR (Instruction Register)
IBR (Instruction Buffer Register)
PC (Program Counter)
AC (Accumulator)
MQ (Multiplier Quotient)
![Page 7: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/7.jpg)
Abdul Rouf
7
Structure detail IAS
Main
Memory
Arithmetic and Logic Unit
Program Control Unit
Input
Output
Equipment
MBR
Arithmetic & Logic Circuits
MQAccumulator
MAR
Control
Circuits
IBR
IR
PC
Address
Instructions
& Data
Central Processing Unit
![Page 8: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/8.jpg)
Abdul Rouf
8
Komputer Komersial
1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation
UNIVAC I (Universal Automatic Computer)
Untuk kalkulasi sensus 1950 oleh US Bureau of Census
Menjadi divisi dari Sperry-Rand Corporation
UNIVAC II dipasarkan akhir th. 1950-an
Lebih cepat
Kapasitas memori lebih besar
![Page 9: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/9.jpg)
Abdul Rouf
9
IBM
Pabrik peralatan Punched-card
1953 – IBM-701
Komputer pertama IBM (stored program computer)
Untuk keperluan aplikasi Scientific
1955 – IBM- 702
Untuk applikasi bisnis
Merupakan awal dari seri 700/7000 yang membuat IBM menjadi pabrik komputer yang dominan
![Page 10: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/10.jpg)
Abdul Rouf
10
Transistor
Menggantikan vacuum tubes
Lebih kecil
Lebih murah
Disipasi panas sedikit
Merupakan komponen Solid State
Dibuat dari Silicon (Sand)
Ditemukan pada th 1947 di laboratorium Bell
Oleh William Shockley dkk.
![Page 11: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/11.jpg)
Abdul Rouf
11
Komputer berbasisTransistor
Mesin generasi II
NCR & RCA menghasilkan small transistor machines
IBM 7000
DEC - 1957
Membuat PDP-1
![Page 12: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/12.jpg)
Abdul Rouf
12
Microelectronics
Secara harafiah berarti “electronika kecil”
Sebuah computer dibuat dari gerbang logika (gate), sel memori dan interkoneksi
Sejumlah gate dikemas dalam satu keping semikonduktor
silicon wafer
![Page 13: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/13.jpg)
Abdul Rouf
13
Generasi Komputer
1946-1957 : Vacuum tube
1958-1964 : Transistor
1965-1971 : SSI - Small scale integration Up to 100 devices on a chip
1971 : MSI - Medium scale integration (100-3,000 devices on a chip
1971-1977 : LSI - Large scale integration3,000 - 100,000 devices on a chip
1978- : VLSI - Very large scale integration100,000 - 100,000,000 devices on a chip
Ultra large scale integrationOver 100,000,000 devices on a chip
![Page 14: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/14.jpg)
Abdul Rouf
14
Moore’s Law
Gordon Moore - cofounder of Intel
Meningkatkan kerapatan komponen dalam chip
Jumlah transistors/chip meningkat 2 x lipat per tahun
Sejak 1970 pengembangan agak lambatJumlah transistors 2 x lipat setiap 18 bulan
Harga suatu chip tetap / hampir tidak berubah
Kerapatan tinggi berarti jalur pendek, menghasilkan kinerja yang meningkat
Ukuran semakin kecil, flexibilitas meningkat
Daya listrik lebih hemat, panas menurun
Sambungan sedikit berarti semakin handal / reliable
![Page 15: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/15.jpg)
Abdul Rouf
15
Jumlah Transistor dalam CPU
![Page 16: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/16.jpg)
Abdul Rouf
16
IBM seri 360
1964
Pengganti seri 7000 (tidak kompatibel)
Rancangan awal suatu “keluarga” komputerMemiliki set instruksi yang sama atau identik
Menggunakan O/S yang sama atau identik
Kecepatan meningkat
Jumlah I/O ports bertambah (i.e. terminal tambah banyak)
Kapasitas memori bertambah
Harga meningkat
![Page 17: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/17.jpg)
Abdul Rouf
17
DEC PDP-8
1964
Minicomputer pertama
Tidak mengharuskan ruangan ber-AC
Ukurannya kecil
Harga $16,000
$100k+ untuk IBM 360
Embedded applications & OEM
Menggunakan BUS STRUCTURE
![Page 18: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/18.jpg)
Abdul Rouf
18
Struktur Bus pada DEC - PDP-8
OMNIBUS
Console
ControllerCPU Main Memory I/O
ModuleI/O
Module
![Page 19: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/19.jpg)
Abdul Rouf
19
Memori Semiconductor
1970
Fairchild
Ukuran kecil ( sebesar 1 sel core memory)
Dapat menyimpan 256 bits
Non-destructive read
Lebih cepat dari core memory
Kapasitas meningkat 2 x lipat setiap tahun
![Page 20: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/20.jpg)
Abdul Rouf
20
Intel
1971 - 4004 Microprocessor pertama, CPU dalam 1 chip, 4 bit
1972 - 80088 bit, Digunakan untuk aplikasi khusus
1974 - 8080Microprocessor general purpose yang pertama dari Intel
1978 - 8086, 80286
1985 - 80386
1989 - 80486
![Page 21: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/21.jpg)
Abdul Rouf
21
Meningkatkan kecepatan
Pipelining
On board cache
On board L1 & L2 cache
Branch prediction
Data flow analysis
Speculative execution
![Page 22: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/22.jpg)
Abdul Rouf
22
Performance Mismatch
Kecepatan Processor meningkat
Kapasitas memory meningkat
Kecepatan memory tertinggal dari prosesor
![Page 23: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/23.jpg)
Abdul Rouf
23
DRAM and Processor
Characteristics
![Page 24: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/24.jpg)
Abdul Rouf
24
Trends in DRAM use
![Page 25: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/25.jpg)
Abdul Rouf
25
Solusi
Meningkatkan jumlah bit per akses
Mengubah interface DRAM
Cache
Mengurangi frekuensicy akses memory
Cache yg lebih kompleks dan cache on chip
Meningkatkan bandwidth interkoneksi
Bus kecepatan tinggi - High speed buses
Hierarchy of buses
![Page 26: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/26.jpg)
Abdul Rouf
26
Pentium
CISC
Menggunakan teknik-teknik superscalar
Eksekusi instruksi secara parallel
P6 : menggunakan:
Brach prediction
Data flow analisys
Specultive execution
P7 : menggunakan teknologi berbasis RISC
![Page 27: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/27.jpg)
Abdul Rouf
27
PowerPC
Sistem RISC superscalar
Hasil kerjasama IBM – Motorolla - Apple
Diturunkan dari arsitektur POWER (IBM RS/6000)
Keluarga PowerPC:
601: 32-bit
603: low-end desktop dan komputer portabel
604: desktop dan low-end user
620: 64-bit penuh, high-end user
![Page 28: Abdul Rouf Organisasi dan Arsitektur Komputer ...valentine.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files... · Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja (William Stallings)](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022062507/5fd10a4455ddf749604217b3/html5/thumbnails/28.jpg)
Abdul Rouf
28
Internet Resources
http://www.intel.com/
Search for the Intel Museum
http://www.ibm.com
http://www.dec.com
Charles Babbage Institute
PowerPC
Intel Developer Home