AMELINDA PUTRI_1001082022_TK2C

TEKNIK KOMPUTER

TEKNOLOGI INFORMASI

ARSITEKTUR KOMPUTER

A.      Von Neumann

1.       Digram Blok

2.       Cara Kerja

Pemrosesan

Unit Pemproses Pusat atau CPU ( central processing unit) berperanan untuk memproses arahan, melaksanakan pengiraan dan menguruskan laluan informasi menerusi system komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input , output dan storan bagi melaksanakan arahan-arahan berkaitan.Dalam arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC - Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central Processing Unit).

Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan “kerja” yang nyata.

Unit kontrol menyimpan perintah sekarang yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Sekali yang terjadi, unit kontrol pergi ke perintah berikutnya (biasanya ditempatkan di slot berikutnya, kecuali kalau perintah itu adalah perintah lompatan yang memberitahukan kepada komputer bahwa perintah berikutnya ditempatkan di lokasi lain).

Input dan Hasil

I/O membolehkan komputer mendapatkan informasi dari dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard, monitor dan disk drive, ke yang lebih tidak biasa seperti webcam (kamera web, printer, scanner, dan sebagainya.

Yang dimiliki oleh semua alat masukan biasa ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital adalah contoh sistem pengolah data.

3.       Kelebihan dan Kekurangan

Kekurangan

Arsitektur Von Neumann bukan tidak punya kelemahan, diantaranya adalah bus tunggalnya itu sendiri. Sehingga instruksi untuk mengakses program dan data harus dijalankan secara sekuensial dan tidak bisa dilakukan overlaping untuk menjalankan dua isntruksi yang berurutan. Selain itu bandwidth program harus sama dengan banwitdh data. Jika memori data adalah 8 bits maka program juga harus 8 bits. Satu instruksi biasanya terdiri dari opcode (instruksinya sendiri) dan diikuti dengan operand (alamat atau data). Karena memori program terbatas hanya 8 bits, maka instruksi yang panjang harus dilakukan dengan 2 atau 3 bytes. Misalnya byte pertama adalah opcode dan byte berikutnya adalah operand. Secara umum prosesor Von Neumann membutuhkan jumlah clock CPI (Clock per Instruction) yang relatif lebih banyak dan walhasil eksekusi instruksi dapat menjadi relatif lebih lama.

Kelebihan

Dengan arsitektur Von Neuman prosesor tidak perlu membedakan program dan data. Prosesor tipe ini tidak memerlukan control bus tambahan berupa pin I/O khusus untuk membedakan program dan data. Karena kemudahan ini, tidak terlalu sulit bagi prosesor yang berarsitektur Von Neumann untuk menambahan peripheral eksternal seperti A/D converter, LCD, EEPROM dan devais I/O lainnya. Biasanya devais eksternal ini sudah ada di dalam satu chips, sehingga prosesor seperti ini sering disebut dengan nama mikrokontroler (microcontroller).

Keuntungan lain dengan arrrsitektur Von Neumann adalah pada fleksibilitas pengalamatan program dan data. Biasanya program selalu ada di ROM dan data selalu ada di RAM. Arsitektur Von Neumann memungkinkan prosesor untuk menjalankan program yang ada didalam memori data (RAM). Misalnya pada saat power on, dibuat program inisialisasi yang mengisi byte di dalam RAM. Data di dalam RAM ini pada gilirannya nanti akan dijalankan sebagai program. Sebaliknya data juga dapat disimpan di dalam memori program (ROM). Contohnya adalah data look-up-table yang ditaruh di ROM. Data ini ditempatkan di ROM agar tidak hilang pada saat catu daya mati. Pada mikroprosesor Von Neumann, instruksi yang membaca data look-up-table atau program pengambilan data di ROM, adalah instruksi pengalamatan biasa. Sebagai contoh, pada mikrokontroler 8bit Motorola 68HC11 program itu ditulis dengan :

LDAA $4000 ; A <-- $4000

Program ini adalah instruksi untuk mengisi accumulator A dengan data yang ada di alamat 4000 (ROM).  Instruksi tersebut singkat hanya perlu satu baris saja. Pada prinsipnya, kode biner yang ada di ROM atau di RAM bisa berupa program dan bisa juga berupa data.

4.       Contoh Implementasi.

Implementasi dari arsitek von neuman adalah arsitektur Komputer Modern.

B.      Non Von Neumann (Harvard)

1.       Diagram Blok

2.       Cara Kerja

Mikrokontroler yang menggunakan arsitektur ini memiliki dua bus yang berbeda. Satu bus 8-bit dan menghubungkan CPU ke RAM. Yang lain terdiri dari beberapa jalur (12, 14 atau 16) dan menghubungkan CPU ke ROM. Dengan demikian, CPU dapat membaca instruksi dan mengakses memori data pada saat yang bersamaan. Karena semua register memori RAM lebarnya 8-bit, semua pertukaran data dalam mikrokontroler menggunakan format yang sama, sehingga selama eksekusi penulisan data, hanya 8-bit yang diperhatikan. Dengan kata lain, yang perlu Anda perhatikan saat merancang program adalah lebar data yang bisa dipertukarkan atau diproses hanya selebar 8-bit, ya hanya selebar 8-bit saja.

Program yang Anda buat untuk beberapa mikrokontroler ini akan tersimpan di dalam ROM internal (Flash ROM) setelah dilakukan kompilasi ke bahasa mesin. Lokasi memori ini dinyatakan dalam 12, 14 atau 16-bit. Sebagian dari bit, 4, 6 atau 8-bit digunakan sebagai instruksinya sendiri dan diikuti dengan data 8-bit.

3.       Kekurangan dan Kelebihan

Kekurangan

arsitektur Harvard tidak memungkinkan untuk menempatkan data pada ROM. Kedengarannya aneh, tetapi arsitektur ini memang tidak memungkinkan untuk mengakses data yang ada di ROM. Namun hal ini bisa diatasi dengan cara membuat instruksi dan mekanisme khusus untuk pengalamatan data di ROM. Mikroprosesor yang memiliki instruksi seperti ini biasanya disebut ber-arsitektur Modified Harvard. Instruksi yang seperti ini dapat ditemukan pada keluarga MCS-51 termasuk Intel 80C51, P87CLXX dari Philips dan Atmel AT89LSXX. Tetapi instruksi itu keseluruhannya menjadi program yang lebih panjang seperti contoh program dengan 80C51 berikut ini.

MOV DPTR,#4000 ;DPTR = $4000

CLR A ;@A = 0

MOVC A,@A+DPTR ;A <-- (DPTR+@A)

Urutan program di atas adalah :

1. load/isi data pointer dengan #4000

2. set accumulator A = 0 sebagai offset

3. load/isi accumulator A dengan data di alamat 4000+offset

Kelebihan

·         Semua data di dalam program selebar 1 byte (8-bit). Karena bus data yang digunakan dalam pembacaa program memiliki beberapa jalur (12, 14 atau 16), instruksi dan data dapat dibaca dibaca sekaligus. Dengan demikian, semua instruksi dapat dieksekusi hanya dengan satu siklus instruksi, kecuali instruksi lompat (jump) yang dieksekusi dalam dua siklus.

·         Kenyataan bahwa program (ROM) dan data sementara (RAM) terpisah, CPU dapat mengeksekusi dua instruksi sekaligus. Gampangnya, selama proses pembacaan dan penulisan RAM (akhir dari suatu instruksi), instruksi berikutnya dibaca melalui bus yang lain.

·         Jika menggunakan mikrokontrole menggunakan arsitektur Von-Neumann kita tidak bisa tahu seberapa banyak memori yang dibutuhkan oleh beberapa instruksi. Pada dasarnya, masing-masing instruksi program membutuhkan dua lokasi memori (satu mengandung instruksi APA yang harus dilakukan, sedangkan sisanya mengandung informasi data YANG MANA akan diproses).

4.       Contoh Implementasi

Implentasi dari arsitektur ini adalah DSP (Digital Signal Prosessing)/ proses sinyal digital artinya suatu rangkaian terintegrasi yang serupa dengan mikroprosessor, teteapi arsitektuurnya dioptimasi untuk melakukan pemrosesan data diskrit dengan kecepatan tinggiseperti proses filtering dan fast fourier transform.

Daftar Pustaka

·         http://www.pustakaoke.web.id/?p=53

·        http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/01/mikrokontroler-arsitektur-von-neumann-vs-harvard/

·         http://dc247.4shared.com/doc/Pp-RYfsw/preview.html

Perkembangan Prosesor AMD

#Amelinda Putri (1001082022) tk2c#

arsitektur komputer

BPk. cipto prabowo

AMD

(Advanced Micro Device)

AMD merupakan sebuah perusahaan semikonduktor multinasional Amerika Serikat yang berpusat di Sunnyvale, California. Perusahaan ini mengembangkan prosesor computer dan teknologi untuk pasar konsumen dan komersial. Ada beberapa produk utama yang diproduksi oleh AMD diantaranya adalah mikroprosesor, chipset motherboard, embedded prosesor kartu grafis (GPU) dan prosesor untuk server, workstation dan computer pribadi, teknologi prosesor untuk perangkat genggam, televise digital, mobil, konsol game, dan aplikasi lainnya yang terdapat system.

AMD merupakan perusahaan terbesar sebagai produsen global mikroprosesor berdasarkan arsitektur x86 setelah Intel Corporation, dan ketiga terbesar pemasok unit pengolahan grafis.

Pabrik pertama AMD berada di Austin, Texas, Amerika dan pabrik kedua berada di Dresden Jerman yang khusus untuk memproduksi Athlon saja.

AMD didirikan pada tanggal 1 Mei 1969. Pada awal berdiri perusahaan ini hanya memproduksi untuk chip logika saja, kemudian memasuki bisnis chip RAM yatiu pada tahun 1975. Pada tahun yang sama AMD memperkenalkan klon reverse engineered dari mikroprosesor Intel 8080. Dalam masa itu juga AMD dirancang dan diproduksi serangkaian elemen prosesor bit-slice (Am2900, Am29116, Am293xx) yang digunakan dalam desain berbagai computer mini.

Selama waktu itu, AMD berusaha untuk merangkul perubahan yang dirasakan terhadap RISC dengan mereka untuk membuat variasi pada grafis dan perangkat audio serta memori EPROM.  Ia memiliki beberapa sukses pada pertengahan 1980-an dengan AMD7910 dan AMD7911 “World Chip” modem FSK, salah satu perangkat multistandar pertama yang menutupi kedua Bell dan nada CCITT sampai dengan 1200 baud half duplex atau full duplex 300/300. The 29K AMD selamat sebagai prosesor tertanam dan Spansion AMD spin-off terus membuat memori flash industri terkemuka. AMD memutuskan untuk pindah persneling dan hanya berkonsentrasi pada mikroprosesor Intel yang kompatibel dan memori flash, menempatkan mereka dalam kompetisi langsung dengan prosesor Intel yang kompatibel untuk x86 dan memori flash mereka pasar sekunder.

AMD mengumumkan merger dengan ATI Technologies pada tanggal 24 Juli 2006. AMD dibayar $ 4300000000 tunai dan 58 juta saham dari saham dengan total sebesar US $ 5,4 miliar. Merger diselesaikan pada tanggal 25 Oktober 2006 dan ATI sekarang merupakan bagian dari AMD.

Saat itu dilaporkan pada bulan Desember 2006 bahwa AMD, bersama dengan saingan utama dalam industri grafis Nvidia, menerima panggilan dari pengadilan dari Departemen Kehakiman tentang kemungkinan pelanggaran antitrust di industri kartu grafis, termasuk tindakan memperbaiki harga.

Pada bulan Oktober 2008, AMD mengumumkan rencana untuk spin off operasi manufaktur dalam bentuk usaha patungan bernilai miliaran dolar dengan Advanced Technology Investment Co, sebuah perusahaan investasi yang dibentuk oleh pemerintah Abu Dhabi. Usaha baru ini disebut GlobalFoundries Inc. Hal ini akan memungkinkan AMD untuk fokus hanya pada desain chip.

Berikut beberapa produk mikroprosesor yang diproduksi oleh AMD :

1. AMD K5

·         K5 merupakan mikroprosesor tiruan Pentium. K5 AMD juga ada yang PR166.. Bekerja hanya pada 116.6 MHz (1.75 x 66 MHz) secara internal. Hal ini dikarenakan cache yang dioptimasi dan perkembangan-perkembangan baru lainnya.

·         Hanya ada fitur yang tidak sesuai dengan P166 yaitu dalam kerja floating-point.

2. AMD K6

·         K6 AMD dirilis pada tanggal 2 April 1997. Car kerjanya sedikit lebih bagus dari yang sebelumnya. Oleh karena itu termasuk dalam keluarga P6. Dilengkapi dengan 32+32 KB cache L1 dan MMX dan Berisi 8.8 juta transistor.

·         K6 seperti halnya K5 kompatibel dengan Pentium. Maka, dapat diletakkan di Socket 7, pada motherboard Pentium umumnya, dan ini segera membuat K6 menjadi sangat terkenal.

3. AMD K6-2

·         Versi “model 8” berikutnya K6 mempunyai nama sandi “Chomper”.

·         Prosesor ini diluncurkan pada tanggal  28 Mei 1998 dipasarkan sebagai K6-2, dan seperti versi model 7 K6 yang asli, dibuat dengan teknologi 0.25 mikron. Chip-chip ini bekerja hanya dengan 2.2 voltage. Chip ini berhasil menjadi saingan Pentium II Intel.

·         K6-2 dibuat untuk bus front side (bus sistem) pada kecepatan 100 MHz dan motherboard Super 7. AMD membuat perusahaan lain seperti Via dan Alladin, membuat chip set baru untuk motherboard Socket 7 tradisional, setelah Intel tahu 1997 menghentikan platform tersebut.

4.      AMD K6-III

·         Pada awal tahun 1999 AMD meluncurkan K6-III yang tidak lain adalah K6-2 yang memiliki L2 cache sebesar 256 KB. Kelebihan lainnya adalah prosesor ini masih menggunakan Super Socket 7. pengguna prosesor lama dapat menggunakan psosesor ini tanpa mengganti motherboard. Ini yang tidak dimilliki oleh Intel. K6-III memiliki kecepatan 400 dan 450 MHz.

5.      AMD K7 ATHLON

·         Processor AMD utama yang sangat menggemparkan Athlon (K7) diperkenalkan Agustus 1999.

·         Seperti pada Pentium II , yang rancangannya sepenuhnya milik AMD. Socket tersebut disebut Slot A.
· Kecepatan clock 600 MHz merupakan versi pertama.
· Cache L2 mencapai 8 MB (minimum 512 KB, tanpa tambahan TAG RAM).
· Cache L1 128 KB.
· Berisi 22 juta transistor (Pentium III mempunyai 9.3 juta).
· Bus jenis baru
. Jenis bus sistem yang benar-benar baru, yang pada versi pertama akan bekerja pada 200 MHz. Kecepatan RAM 200

6.      AMD DURON

Duron adalah prosesor kelas value ditunjukkan untuk pengguna komputer yang hanya ingin bermain game dan menjalankan aplikasi sehari-hari. Duron diluncurkan pada tahun 2000 untuk bersaing dengan Celeron.

a. Splitfire

Duron Splifire diproduksi tahun 2000 dan 2001 yang tidak lain adalah Thunderbird yang L2 cache dipangkas menjadi 64 KB. AMD hanya menyediakan Splitfire yang berjalan pada 133 MHz dan tersedia dalam kecepatan 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, dan 950 MHz.

b. Morgan

Morgan adalah generasi kedua Duron yang tidak lain adlah Palamino yang dipangkas L2 cache menjadi 64 KB, diproduksi menggunakan teknologi lama yaitu Ceramic Pin Grid Array (CPGA). Perbedaan Morgan dan Splitfire adlah Morgan sudah memilki intruksi SSE. Sedankan kesamaannya adalah AMD tetap tidak menyediakan Morgan yang berjalan pada FSB 133 MHz. Morgan tersedia dalam kecepatan 1000, 1100, 1200, dan 1300 MHz.

c. Applebred

Duron generasi ketiga adalah Applebred yang tidak lain adalah Thoroughbred yang dipangkas L2 cache menjadi 64 KB. Apllebred memiliki arsitektur yang sama persis dengan Thoroughbred. Penamaan Apllebred berdasarkan kecepatan aslinya dan tersedia dalam kecepatan 1400, 1600, dan 1800 MHz.

7.      AMD SEMPRON

·         Pada tahun 2004, AMD mengeluarkan Sempron untuk menggantikan Duron. Sempron tersedia dalam dua jenis, yaitu Sempron menggunakan Socket A dan Socket 754. Sempron yang menggunakan Socket A tidak lain adalah Thoroughbred B dan Thorton yang memiliki L2 cache sebesar 256 KB dan berjalan pada FSB 166 MHz. Sedangkan Sempron yang menggunakan Socket 754 tidak lain adalah A-64 yang dipangkas sehingga L2 cache menjadi 256 KB dan kemampuan menjalankan 64-bit dihilangkan. Penamaan Sempron menggunakan PR seperti Athlon XP. Sempron yang menggunakan Socket A tersedia dalam kecepatan 1500 (2000+), 1670 (2400+), 1750 (2500+), 1830 (2600+), dan 2000 MHz (2800+). Sedangkan Sempron ynag menggunakan Socket 754 tersedia dalam kecepatan 1800 MHz (3100+).

Daftar Pustaka

http://blog.ub.ac.id/shelaaja/2011/02/27/perkembangan-mikroprosesor-amd/

http://sobatpc.com/sejarah-dan-perkembangan-prosesor-amd/

http://id.wikipedia.org/wiki/AMD_K5

http://id.wikipedia.org/wiki/AMD_K6

http://id.wikipedia.org/wiki/AMD_Athlon

http://id.wikipedia.org/wiki/Duron

http://id.wikipedia.org/wiki/Sempron