Soal UTS Organisasi & Arsitektur Komputer

1. Berikan contoh arsitektur komputer yang ada di dunia !
   - Arsitektur Von Neumann (atau Mesin Von Neumann) adalah arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann (1903-1957). Arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini. Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, “bus”.
   
   - Arsitektur RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk negeset istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya. Reduced Instruction Set Computing (RISC) atau “Komputasi set instruksi yang disederhanakan” pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson,pengajar pada University of California di Berkely.
   
   - Arsitektur CISC Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer (CISC) “Kumpulan instruksi komputasi kompleks”) adalah sebuah arsitektur dari set instruksi dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memory, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan RISC.
   
   - Arsitektur Harvard menggunakan memori terpisah untuk program dan data dengan alamat dan bus data yang berdiri sendiri. Karena dua perbedaan aliran data dan alamat, maka tidak  diperlukan multiplexing  alamat dan bus data
   
   - Arsitektur Blue Gene adalah sebuah arsitektur komputer yang dirancang untuk menciptakan beberapa superkomputer generasi berikut, yang dirancang untuk mencapai kecepatan operasi petaflop (1 peta = 10 pangkat 15), dan pada 2005 telah mencapai kecepatan lebih dari 100 teraflop (1 tera = 10 pangkat 12). Blue Gene merupakan proyek antara Departemen Energi Amerika Serikat (yang membiayai projek ini), industri (terutama IBM), dan kalangan akademi. Ada lima projek Blue Gene dalam pengembangan saat ini, di antaranya adalah Blue Gene/L, Blue Gene/C, dan Blue Gene/P.
   ↓
2. Jelaskan perbedaan utama antara organisasi komputer dan arsitektur komputer dan berikan contohnya !
   - Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya.
   Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol.
   
   - Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer.
   Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
   ↓
3. Gambarkan struktur central processing unit dan jelaskan masing-masing fungsi !
   
   
   
   Komponen Utama CPU
   - Arithmetic and Logic Unit (ALU)
   - Control Unit
   - Registers
   - CPU Interconnections
   
   

   Arithmetic and Logic Unit (ALU)

   1. Bertugas membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.
   2. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan intruksi-intruksi bahasa mesin yang diberikan padanya.
   3. Seperti istilahnya ALU terdiri dari dua bagian, yaitu Unit Arithmetika dan unit logika boolean, yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

   
   

   Control Unit (CU)

   bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis intruksi tersebut.

   
   

   Registers

   Media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

   
   

   CPU Interconnections

   Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus-bus eksternal CPU. Komponen internal CPU yaitu ALU, Unit Control dan register-register. Komponen eksternal CPU : sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran.

   ↓
4. Jelaskan perbedaan memori sekunder dan memori primer !
   - Memori primer adalah tempat kerja bagi processor, tempat menyimpan data yang akan diproses oleh processor. Contohnya adalah RAM dan VRAM.
   - Memori sekunder adalah tempat menyimpan seluruh data yang bersangkutan dengan dokumen dan perangkat lunak. Contohnya: Hard disk, Flash disk (disebut dengan USB stick), CD, Disket, dll.
   ↓
5. Untuk melakukan proses akses data dalam memori utama terdapat 4 jenis metode akses data. Terangkan masing-masing metode akses data tersebut !
   
   Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, sbb.:a
   1. Sequential Access
   2. Direct Access
   3. Random Access
   4. Associative Access
   Sequential Access
   • Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record.
   • Akses dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik.
   • Informasi pengalamatan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses pencarian.
   • Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record.
   • Waktu access record sangat bervariasi.
   • Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik
   
   Direct Access
   • Seperti sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik.
   • Akses dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir.
   • Waktu aksesnya bervariasi.
   • Contoh direct access adalah akses padadisk.
   Random Access
   • Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung.
   • Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan.
   • Contoh random access adalah sistem memori utama.
   Associative Access
   • Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya.
   • Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri.
   • Waktu pencariannya tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya.
   • Contoh associative access adalah memori cache.