1 / 37

Bab 1.2. Evolusi dan Kinerja Komputer Oleh : I Wayan Supardi, S.Si.,M.Si

Organisasi dan Arsitektur Komputer I Pertemuan -2. Bab 1.2. Evolusi dan Kinerja Komputer Oleh : I Wayan Supardi, S.Si.,M.Si. Organisasi dan Arsitektur Komputer I. Arsitektur Komputer Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

laurel
Download Presentation

Bab 1.2. Evolusi dan Kinerja Komputer Oleh : I Wayan Supardi, S.Si.,M.Si

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Organisasi dan Arsitektur Komputer I Pertemuan -2 Bab 1.2. Evolusi dan Kinerja Komputer Oleh : I Wayan Supardi, S.Si.,M.Si

  2. Organisasi dan Arsitektur Komputer I • Arsitektur Komputer • Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer • Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan,teknik pengalamatan, mekanisme I/O • Organisasi Komputer • Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional • Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka,teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol BAB I Pendahuluan

  3. Tujuan 1. Menjelaskan tentang sejarah teknologi komputer 2. Menjelaskan trend teknologi yang telah membuat unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem komputer 3. Meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien 4. Menjelaskan perkembangan pentium dan PowerPC BAB I Pendahuluan

  4. ENIAC – Latar belakang • Electronic Numerical Integrator And Computer • Eckert and Mauchly • University of Pennsylvania • Pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru • Dimulai tahun 1943 • Selesai tahun 1946 • Too late for war effort • Digunakan sampai tahun 1955 BAB I Pendahuluan

  5. ENIAC - detail • Decimal (not binary) • 20 akumulator masing-masing menampung 10 • digit desimal • Diprogram secara manual dengan switch • 18,000 tabung vakum • 30 tons • 15,000 meter persegi • 140 kW konsumsi dayanya • 5,000 operasi penambahan / detik BAB I Pendahuluan

  6. von Neumann/Turing • Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi. • Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data biner. • Control Unit, untuk melakukan kontrol terhadap instruksi–instruksi di dalam memori. • I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar. • Princeton Institute for Advanced Studies IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). • Completed 1952 BAB I Pendahuluan

  7. von Neumann/Turing • Ahli matematika : konsultan pembuatan ENIAC • 1945 memperbaiki kelemahan ENIAC : EDVAC • EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) • Konsep: stored-program concept • 1946 dipublikasikasikan • Dikenal :Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). BAB I Pendahuluan

  8. Struktur dari von Nuemann machine BAB I Pendahuluan

  9. IAS - detail • 1000 lokasi penyimpanan x 40 bit words • Binary number • 2 x 20 bit instructions • Format Memori IAS BAB I Pendahuluan

  10. Struktur dari IAS - detail BAB I Pendahuluan

  11. ALU-IAS(Computer of Institute for Advanced Studies) • Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori. • Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR. • Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi. • Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori. • Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori. • Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementara operand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) disimpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ. • IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki 21 instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini : • Data tranfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau antara dua register ALU sendiri. • Unconditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu. • Conditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut. • Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU. • Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program. BAB I Pendahuluan

  12. Komputer Komersial • 1947 - Eckert-Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly • Computer Corporation • UNIVAC I (Universal Automatic Computer) • UNIVAC I menjadi tulang punggung perhitungan sensus di USA • Tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2 buah perusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM • Tahun 1950 diluncurkan UNIVAC II, karakteristik : • Lebih cepat • Memory lebih besar BAB I Pendahuluan

  13. IBM • Punched-card processing equipment • 1953 - the 701 • IBM’s first stored program computer • Scientific calculations • 1955 - the 702 • Applikasi bisnis • Mengeluarkan seri 700/7000 BAB I Pendahuluan

  14. Transistors • Pengganti tabung vakum • Lebih kecil • Lebih ringan • Disipasi daya lebih rendah • Solid State device • Terbuat dari silikon-Silicon (Sand) • Ditemukan tahun 1947 di Lab.Bell • William Shockley et al. BAB I Pendahuluan

  15. Konfigurasi IBM 7094 BAB I Pendahuluan

  16. Transistor Based Computers • Mesin generasi kedua • NCR & RCA membuat small transistor machines • IBM 7000 • DEC - 1957 • Dibuat PDP-1 BAB I Pendahuluan

  17. Microelectronics • Literally - “small electronics” • Komputer terbentuk dari kumpulan gate, kumpulan memori dan interkoneksinya • Dapat dibuat dengan semikonduktor • Contoh : silicon wafer (wafer silikon) BAB I Pendahuluan

  18. Generasi dari Komputer • Tabung Vakum - 1946-1957 • Transistor - 1958-1964 • Small scale integration - 1965 on • Up to 100 devices on a chip • Medium scale integration - to 1971 • 100-3,000 devices on a chip • Large scale integration - 1971-1977 • 3,000 - 100,000 devices on a chip • Very large scale integration - 1978 to date • 100,000 - 100,000,000 devices on a chip • Ultra large scale integration • Over 100,000,000 devices on a chip BAB I Pendahuluan

  19. Moore’s Law • Kepadatan komponendalam sebuah chip meningkat • Gordon Moore - cofounder of Intel • Jumlah transistor dalam chip menjadi dua kali lipat tiap tahun • Sejak 1970 perkembangan agak lambat • Jumlah transitor menjadi 2 kali dalam sebuah chip berkembang tiap 18 bulan • Harga dari chip rata-rata tetap / tidak berubah • Higher packing density berarti jalur elektronik lebih pendek, kemampuan makin meningkat • Ukuran yang mengecil meningkatkan flexebilitas • Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan • Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas BAB I Pendahuluan

  20. Grafik jumlah transistor dalam chips Pentium BAB I Pendahuluan

  21. Seri IBM 360 • 1964 • Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya. • Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang menguntungkan konsumen sehingga apabila kebutuhan menuntut penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena sama. • Kecepatan yang meningkat, model – model yang ditawarkan mulai dari kecepatan rendah sampai kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri. • Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memori yang digunakan. • Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal. BAB I Pendahuluan

  22. DEC PDP-8 • 1964 • Minicomputer pertama kali (setelah miniskirt!) • Tidak memerlukan air conditioned room • Embedded applications & OEM • Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama bagian sistem bus. Pada komputer ini menggunakan omnibus system • Sistem ini terdiri atas 96 buah lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan untuk membawa sinyal – sinyal kontrol, alamat maupun data • Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh komputer – komputer modern BAB I Pendahuluan

  23. Struktur Bus DEC - PDP-8 BAB I Pendahuluan

  24. Memori Semikonduktor • 1970 • Fairchild • Size of a single core • i.e. 1 bit of magnetic core storage • Holds 256 bits • Non-destructive read • Much faster than core • Capacity approximately doubles each year BAB I Pendahuluan

  25. Intel • 1971 - 4004 • Microprocessor pertama • Semua komponen CPU adalah single chip • 4 bit • Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972 • 8 bit • Mikroposessor dengan desain applikasi khusus • 1974 - 8080 • Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum BAB I Pendahuluan

  26. Evolusi mikroprosesor Intel BAB I Pendahuluan

  27. Peningakatan Kecepatan • Pipelining • On board cache • On board L1 & L2 cache • Branch prediction • Data Flow Analisys • Speculative Execution BAB I Pendahuluan

  28. Kemampuan • Kecepatan prosessor meningkat • Kapasitas memori meningkat • Kecepatan memori tertinggal dibanding kecepatan prosessor BAB I Pendahuluan

  29. Karakteristik DRAM danProsessor BAB I Pendahuluan

  30. Penggunaan DRAM BAB I Pendahuluan

  31. Generasi Pentium • 8080, keluar tahun 1972 merupakan mikroprosesor pertama keluaran Intel dengan mesin 8 bit dan bus data ke memori juga 8 bit. Jumlah instruksinya 66 instruksi dengan kemampuan pengalamatan 16KB. • 8086, dikenalkan tahun 1974 adalah mikroprosesor 16 bit dengan teknologi cache instruksi. Jumlah instruksi mencapai 111 dan kemampuan pengalamatan ke memori 64KB. • 80286, keluar tahun 1982 merupakan pengembangan dari 8086, kemampuan pengalamatan mencapai 1MB dengan 133 instruksi. • 80386, keluar tahun 1985 dengan mesin 32 bit. Sudah mendukung sistem multitasking. Dengan mesin 32 bitnya, produk ini mampu menjadi terunggul pada masa itu. • 80486, dikenalkan tahun 1989. Kemajuannya pada teknologi cache memori dan pipelining instruksi. Sudah dilengkapi dengan math co-processor. • Pentium, dikeluarkan tahun 1993, menggunakan teknologi superscalar sehingga memungkinkan eksekusi instruksi secara paralel. • Pentium Pro, keluar tahun 1995. Kemajuannya pada peningkatan organisasi superscalar untuk proses paralel, ditemukan sistem prediksi cabang, analisa aliran data dan sistem cache memori yang makin canggih. • Pentium II, keluar sekitar tahun 1997 dengan teknologi MMX sehingga mampu menangani kebutuhan multimedia. Mulai Pentium II telah menggunakan teknologi RISC. • Pentium III, terdapat kemampuan instruksi floating point untuk menangani grafis 3D. • Pentium IV, kemampuan floating point dan multimedia semakin canggih. • Itanium, memiliki kemampuan 2 unit floating point, 4 unit integer, 3 unit pencabangan, internet • streaming, 128 interger register. BAB I Pendahuluan

  32. PowerPC • Proyek sistem RISC diawali tahun 1975 oleh IBM pada komputer muni seri 801. • Seri pertama ini hanyalah prototipe, seri komersialnya adalah PC RT yang dikenalkan tahun 1986. • Tahun 1990 IBM mengeluarkan generasi berikutnya yaitu IBM RISC System/6000 yang merupakan mesin RISC superskalar workstation. • Setelah ini arsitektur IBM lebih dikenal sebagai arsitektur POWER BAB I Pendahuluan

  33. Power PC • IBM menjalin kerja sama dengan Motorola menghasilkan mikroprosesor seri 6800 • Apple menggunakan keping Motorola dalam Macintoshnya. Saat ini terdapat 4 kelompok PowerPC BAB I Pendahuluan

  34. Kelompok Power PC • 601, adalah mesin 32 bit merupakan produksi masal arsitektur PowerPC untuk lebih dikenal masyarakat. • 603, merupakan komputer desktop dan komputer portabel. Kelompok ini sama dengan seri 601 namun lebih murah untuk keperluan efisien. • 604, seri komputer PowerPC untuk kegunaan komputer lowend server dan komputer desktop. • 620, ditujukan untuk penggunaan high-end server. Mesin dengan arsitektur 64 bit. • 740/750, seri dengan cache L2. • G4, seperti seri 750 tetapi lebih cepat dan menggunakan 8 instruksi paralel BAB I Pendahuluan

  35. Beberapa Solusi • Meningkatkan jumlah bits yang diterima tiap proses • Make DRAM “wider” rather than “deeper” • Mengubah DRAM interface • Cache • Mengurangi frekuensi dari akses memori • More complex cache and cache on chip • Meningkatkan interconnection bandwidth • High speed buses • Hierarchy of buses BAB I Pendahuluan

  36. Kesimpulan • Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum, Transistor, IC dan VLSI. • Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. • Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara • teknologi menggunakan rancangan CISC (complex instruction set computers) dalam arsitekturnya. • PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set computers). BAB I Pendahuluan

  37. Bab 1.3. Sistem Komputer BAB I Pendahuluan

More Related