by admin Sep 17, 2023 Organisasi Sistem Komputer

Organisasi Sistem Komputer

Organisasi sistem komputer adalah sebuah sistem komputer yang berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi aksitektural.

Arsitektur Komputer di dalam Organisasi Sistem Komputer

Arsitektur komputer adalah sebuah sistem komputer yang berkaitan dengan atribut-atribut sebuah sistem yang tampak (visible) bagi seorang pemrogram yang berdampak langsung dengan eksekusi logis sebuah program.

Alat pengelola data dapat digolongkan ke dalam 4 kelompok besar dalam Organisasi Sistem Komputer:

  1. Peralatan Manual: yaitu peralatan pengelolaan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah penggunaan tenaga manusia.
  2. Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik dan operasionalnya menggunakan tangan.
  3. Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang bergerak secara otomatis menggunakan motor elektronik.
  4. Peralatan Elektronik: Peralatan yang berkerja secara elektronik penuh.

Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik dalam Organisasi Sistem Komputer

  1. Abacus, muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di asia kecil dan beberapa tempat masih menggunakannya hingga saat ini, dan beranggapan bahwa inilah awal mula mesin komputasi. Alat ini memungkinkan penggunannya melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuah rak. Abacus pada Organisasi Sistem Komputer
  2. Kalkulator Roda Numerik (Numerical Whell Calculator), pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662) menemukan kalkulator roda numerik yang bernama Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga 8 digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya terbatas untuk melakukan penjumlahan. Numerical Whell Calculator dalam Organisasi Sistem Komputer
  3. Analitical Engine, Seorang profesor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871) yang sebenarnya membentuk awal mula komputer. Beliau menciptakan mesin komputasi persamaan differensial yang terdiri dari sekitar 50.000 komponen. Desain dasar dari Analitycal Engine menggunakan kartu-kartu perforasi (berlubang-lubang) yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut. Analitical Engine pada Organisasi Sistem Komputer
  4. Tabulating Machine, pada 1889, Herman Holerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan perhitungan tabulasi. Holerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Tabulating Machine dalam Organisasi Sistem Komputer
  5. Kalkulator Deifferensial, Vannevar Bush (1990-1974) membuat sebuah kalkulator untuk persamaan differensial di tahun 1931.
  6. Komputer Elektrik, pada tahun 1903, John V Atanasoft dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja Goerge Boole (1815-1964) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematika dinyatakan sebagai benar atau salah.

Komputer Generasi Pertama (1941-1956)

  1. Pada tahun 1941, Kondrad Zuse, seorang insinyur jerman membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali. Komputer Z3 Kondrad Suze
  2. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode rahasia yang digunaan Jerman.
  3. Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja di IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektrik untuk US Navi, Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel panjang 500 mil, The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relay elektronik. Mesin tersebut beroparsi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih komplek.
  4. Electronic Numerical Integrator and Komputer (ENIAC), dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi daya sebesar 160kW. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.
  5. John von Neumann (1903-1957) mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuh memori untuk menampung baik program ataupun data. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann tersebut.

Karakteristik Komputer Generasi Pertama

  1. Penggunaan tabung vakum dalam sirkuit elektronik dan mercury delay
    lines sebagai memory.
  2. Drum Magnetik sebagai media penyimpan internal utama.
  3. Kapasitas penyimpanan utama yang terbatas (1000 – 4000 bytes)
  4. Pemrograman bahasa symbol tingkat rendah.
  5. Problem panas dan pemeliharaan.
  6. Aplikasi : perhitungan sains, pemrosesan payroll, penyimpanan record.
  7. Waktu siklus : milidetik
  8. Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik.

Komputer Generasi Kedua (1956-1964)

Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. IBM membuat komputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC dengan menggunakan transistor. Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secaa luas di kalangan industri. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan
Formula Translator (FORTRAN) mulai digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia.

Karakteristik Komputer Generasi Kedua

  1. Penggunaan transistor untuk operasi internal.
  2. Magnetic core sebagai media penyimpan internal utama.
  3. Mempunyai kapasitas penyimpanan lebih banyak (4K – 32K)
  4. I/O lebih cepat, orientasi pita
  5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (Cobol, Fortran, Algol)
  6. Penurunan panas.
  7. Waktu siklus mikrodetik
  8. Kecepatan pemrosesan : 1 juta instruksi per detik (mips)

Komputer Generasi Ketiga (1965 – 1971)

Beberapa perkembangan dari komputer generasi ketiga dari pendahulunya :

  1. Integrated Circuit (IC) mulai menggantikan sirkuit transistor.
  2. Memory semikonduktor menggantikan magnetic core sebagai memory internal utama.
  3. Teknik Microprogramming mulai digunakan untuk menyederhanakan
    rancangan prosessor dan meningkatkan fleksibilitas.
  4. Diperkenalkan teknik pemrosesan parallel, termasuk pipelining,
    multiprogramming dan multiprocessing.
  5. Menggunakan catu daya bersama.

Ciri-ciri Komputer Generasi Ketiga

  1. Menggunakan sirkuit terintegrasi.
  2. Magnetic core dan penyimpanan utama yang padat (32K – 3 Mbyte)
  3. Lebih fleksibel dengan I/0 ; berorientasi disk.
  4. Ukuran lebih kecil, unjuk kerja lebih baik dan handal.
  5. Penggunaan bahasa pemrograman tingkat tinggi lebih luas.
  6. Muncul komputer mini.
  7. Pemrosesan jarak jauh dan time sharing melalui jaringan komunikasi.
  8. Tersedianya perangkat lunak sistem operasi untuk mengontrol I/O.
  9. Waktu siklus ; nano detik
  10. kecepatan pemrosesan ; 10 mips.

Komputer Generasi Keempat (1972 – 1989)

Komponen utama adalah IC. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi
jutaan. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Komputer mini dengan fasilitas image mulai dikembangkan dengan ditunjang oleh software.

Karakteristik Komputer Generasi Keempat

  1. Menggunaan large scale integrated circuit.
  2. Peningkatan kapasitas penyimpanan (lebih 3 Mbyte) dan kecepatan.
  3. Dukungan dari bahasa pemrograman yang lebih kompleks.
  4. Perangkat I/O semakin meningkat sehingga mendukung peripheral lainnya.
  5. Penggunaan minikomputer, mikroprosessor, dan mikrokomputer.
  6. Aplikasi ; simulasi model matematika, komunikasi data.
  7. Kecepatan pemrosesan ; 100 mips sampai 1 bips

Komputer Generasi Kelima

Pada komputer generasi kelima, perkembangan diutamakan pada pengolahan citra (image processing), multimedia dan komunikasi data. Dengan semakin pesat perkembangan networking, perkembangan terpacu pada konsep parallel computing, data clustering dan Grid Computing.

Paralelisme pada suatu komputer dapat diklasifikasikan pada beberapa tingkatan.

  1. Tingkat Pekerjaan, ini menjadi prinsip dari multiprogramming.
  2. Tingkat Prosedur, biasanya terdapat pada prosedur-prosedur bahasa pemrograman.
  3. Tingkat Instruksi, fase-fase sebuah instruksi, yaitu fetch, decode, dan eksekusi suatu instruksi.
  4. Tingkat Aritmatika dan bit, bit-bit dalam sirkuit aritmatika, missal adder.

Konsep Paralel Cumputing & Data Clustering.

Parallel Komputing
  • Beberapa komputer dihubungkan dengan konsep network
  • Masing-masing komputer memiliki protocol tersendiri yang berbeda satu sama lainnya.
  • Untuk membentuk superkomputer dipakai konsep data clustering, dimana masing-masing komputer mengolah beberapa data yang berbeda beda. Selanjutnya pada sebuah sistem akan didapat penggabungan dari beberapa data yang telah diolah oleh masing masing komputer.

Grid Computing.

Konsep paralelisme komputer yang lebih luas disebut sebagai grid computing, dimana didalamnya sudah terdapat embedded sistem, clustering sistem, individual sistem, maupun data communication. Grid Computing menggunakan prinsip bahwa masing-masing sistem dapat berkomunikasi satu sama lainnya tanpa batas, karena seluruh sistem terhubung secara matriks.

Grid Komputing

Aplikasi dari grid computing terlihat pada gambar diatas.
Dalam suatu medan pertempuran, diperlukan system yang canggih untuk mengoperasikan perangkat militer, terutama untuk komunikasi antar system.

Link materi Organisasi Sistem Komputer (OSK):

  1. Pendahuluan
  2. Sistem Bilangan, Operasi Aritmatika dan Pengkodean
  3. Rangkaian Logika
  4. Organisasi Komputer Dasar
  5. Komputer Pipeline

My Youtube Channel: https://www.youtube.com/@ekomartantoh

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *