Perbedaan Organisasi dan Arsitektur Komputer
Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer.
Pengertian Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar atau sebuah sistem komputer. Arsitektur komputer dapat didefinisikan serta dikategorikan sebagal ilmu sekaligus seni mengenai bagaimana cara menghubungkan komponen-komponen hardware agar dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.
Kita contohkan yang merupakan masalah rancangan arsitektural perlu atau tidaknya sebuah komputer memiliki perintah peng-alamatan pada memori. Apakah instruksi peng-alamatan tersebut akan dilaksanakan secara langsung ataukah melalui langkah cache adalah kajian organisasional
Arsitektur komputer juga mempelajari komponen-komponen sistem komputer yang berhubungan dengan pemrograman. Itu semua akan berdampak langsung pada perintah logis sebuah program. Sebagai contohnya set instruksi, aritmatika yang digunakan, teknik peng-alamatan, dan mekanisme input/output (I/O).
Sedangkan definisi dari Organisasi komputer adalah bagian yang terhubung dengan komponen-komponen pelaksanaan dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam melaksanakan aspek arsitektural-nya. Seperti teknologi perangkat keras, perangkat antar muka (user interface), memori dan sinyal-sinyal kontrol merupakan aspek dari organisasi komputer.
Ilmu yang mempelajari cara interkoneksi serta komponen-komponen hardware untuk membuat sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional maupun kinerja adalah definisi lain dari arsitektur komputer.
Sedangkan yang mempelajari bagian yang terhubung dengan unit operasional komputer serta hubungan antar komponen sistem komputer adalah Organisasi Komputer. Tidak hanya itu organisasi komputer juga mempelajari komponen sistem komputer dan interkoneksi yang menerapkan penjelasan arsitektural
Perbedaan antara organisasi komputer dan arsitektur komputer sebagai berikut :
Organisasi Komputer
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
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.
Perbedaan utama Organisasi dengan Arsitektur Komputer adalah, organisasi komputer merupakan sekumpulan unit unit operasional pada komputer yang bekerja bersama-sama demi satu tujuan, sedangkan arsitektur komputer merupakan teknik yang digunakan dalam perancangan suatu organisasi komputer agar dapat berjalan sebagai mana mestinya.
CARA KERJA CONTROL UNIT
Ketika sebuah komputer pertama kali diaktifkan power-nya, maka
komputer tersebut menjalankan operasi bootstrap. Operasi ini akan membaca
sebuah instruksi dari suatu lokasi memory yang telah diketahui sebelumnya dan
mentransfer instruksi tersebut ke control unit untuk dieksekusi.
Instruksi-intruksi dibaca dari memory dan dieksekusi sesuai dengan urutan
penyimpanannya. Program counter dari suatu computer menyediakan suatu cara
untuk menyimpan lokasi instruksi berikutnya. Urutan eksekusi berubah dengan
memindah lokasi intruksi baru ke program counter sebelum pembacaan (fetch)
instruksi dikerjakan. Sebuah intruksi merupakan kalimat imperatif pendek yang
sudah dapat menjelaskan makna dari perintah tersebut. Suatu intruksi terdiri
dari :
1. subjek
(komputernya)
2. verb (suatu
kode operasi yang mengindikasikan pekerjaan apa yang akan dilaksanakan)
3. objek
(operands) yang mengidentifikasikan nilai data atau lokasi memory.
Ketika intruksi-intruksi diterima oleh Control Unit,
operation code akan mengaktifkan urutan logic untuk mengeksekusi
intruksi-intruksi tersebut.
Satu eksekusi program terdiri dari beberapa instruction
cycle yang menjadi komponen penyusun dari program tersebut. Sedangkan untuk
setiap instruction cycle terdiri dari beberapa sub cycle lagi seperti ftech
cycle, indirect cycle, execute cucle, dan interrupt cycle. Setiap sub cycle ini
disusun dari beberapa perintah dasar yang disebut micro operation. Untuk lebih
jelasnya, seperti di bawah ini :
Setiap control signal yang ada sebenarnya berfungsi sebagai
switch untuk menghubungkan beberapa regsiter (MAR, MBR, PC, IR) serta komponen
lainnya seperti ALU dan setiap micro operation diwakilkan oleh satu control
signal. Micro operation bekerja antar register untuk membentuk suatu sub cycle,
sebagai contoh fetch cycle :
a. T1 : MAR ç
(PC)
b. T2 : MBR ç
(memory)
PC ç (PC) + 1
c. T3 : IR ç (MBR)
Sebagai contoh sederhana dari control signal seperti bagan
di bawah ini :
Untuk ftech cycle, micro operation pertama adalah MAR ç (PC)
yang diwakilkan oleh control signal C2. Selanjutnya MBR ç (memory) diwakilkan
C5 dan seterusnya.
Pada hardwire implementation control unit sebagai
combinatorial circuit yang dibuat berdasarkan control signal yang akan
dikeluarkan. Jadi untuk setiap control signal memiliki rangkaian logika
tertentu pada control unit yang dapat menghasilkan control signal yang
dimaksud. Secara umum untuk metode ini digunakan PLA (progammable logic array)
untuk merepresentasikan control signal, seperti gambar di bawah ini :
Input untuk control unit yaitu IR, flags, clock, dan control
bus signal. Flags dan control bus signal memiliki representasi secara langsung
dan signifikan terhadap operasi bila dibandingkan dengan IR dan clock. Untuk IR
sendiri, control unit akan menggunakan operation code yang terdapat pada IR.
Setiap operation code menandakan setiap proses yang berbeda. Proses ini dapat
disederhanakan dengan digunakannya decoder. Decoder memiliki n input dan 2n
output yang akan merepresentasikan opcode. Jadi input dari IR akan diterjemakan
oleh decoder sebelum menjadi input ke control unit.
Clock digunakan untuk mengukur durasi dari micro operation.
Untuk mengantisipasi propagasi sinyal yang dikirimkan melalui data paths dan
rangkaian prosesor, maka periode dari setiap clock seharusnya cukup besar.
Untuk mengatasinya digunakan counter yang dapat memberikan clock input bagi
control signal yang berbeda, namun pada akhir instruction cycle, contol unit
harus mengembalikan ke counter untuk menginisialisasikan periode awal.
Setiap control signal direptresentasikan dengan fungsi
Boolean lalu dibuatlah combinatorial circuit. Contohnya untuk C5 [MBR ç
(memory)] digunakan di fetch cycle dan indirect cycle. Masing-masing sub cycle
direpresentasikan dengan 2 bit, P dan Q. maka untuk C5 : C5 = ~P.~Q. T2 +
~P.Q.T2 >> T2 adalah clock yang digunakan.
Setelah
itu juga harus diperhatikan karena setiap operasi untuk execute cycle tidak
sama. Tetapi untuk memudahkan dalam contoh ini execute cycle membaca LDA dari
memory, sehingga secara lengkap : C5 = ~P.~Q.T2 + ~P.Q.T2 + P.~Q.(LDA).T2
Berbeda dengan sebelumnya, μ programmed implementation tidak
menggunakan combinatorial circuir namun menggunakan μ instruction yang disimpan
pada control memory. Proses untuk menghasilkan control signal dimulai dengan
seqencing logic yang memberi perintah READ kepada contol memory. Kemudian
dilanjutkan dengan pemindahan cari CAR (control address register) ke CBR
(contol buffer register) isi alamat yang ditujukan oleh control memry. Setelah
itu CBR mengeluarkan control signal yang dituju dan alamat selanjutnya ke
sequencing logic. Terakhir, sequencing logic akan memberikan alamat baru ke CAR
beradasarkan informasi dari CBR dan ALU.
Kelebihan dari μ programmed adalah lebih mudah untuk
mengimplementasikan dan mendesain control unit. Selain itu dibandingkan dengan
harwired jauh lebih murah. Implementasi dari decoder dan sequencing logic dari
μ programmed merupakan logika yang sederhana. Kemudahan untuk melakukan testing
dan menambahkan instruksi baru dengan desain yang fleksibel. Sedangkan
kelebihan dari hardwire adalah kecepatannya yang tinggi karena logika control
unit langsung dibentuk menjadi rangkaian.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar