MULTIMEDIA

A. Pengertian Multimedia

Multimedia adalah suatu sarana (media) yang didalamnya terdapat perpaduan (kombinasi) berbagai bentuk elemen informasi, seperti teks, grafik, animasi, video, interaktif maupun suara sebagai pendukung untuk mencapai tujuannya yaitu menyampaikan informasi atau sekedar memberikan hiburan bagi target audiens-nya.

Multimedia sering digunakan dalam dunia hiburan seperti game. Kata multimedia itu sendiri berasal dari kata multi (Bahasa Latin) yang berarti banyak dan katamedia (Bahasa Latin) yang berarti sesuatu yang dipakai untuk menyampaikan sesuatu.

Multimedia dapat disajikan dalam beberapa metode, antara lain :

  • Berbasis kertas (Paper-based), contoh : buku, majalah, brosur.
  • Berbasis cahaya (Light-based), contoh : slideshows, transparansi.
  • Berbasis suara (Audio-based), contoh : CD Players, tape recorder, radio.
  • Berbasis gambar bergerak (Moving-image-based), contoh : televisi, VCR (Video Cassete Recorder, film.
  • Berbasis Digital (Digitally-based), contoh : komputer.

 

B. Jenis jenis  Konten Multimedia
Menurut (Green & Brown, 2002: 2-6) Multimedia interaktif menggabungkan dan mensinergikan semua media yang terdiri dari:
1. Teks
Teks adalah simbol berupa medium visual yang digunakan untuk menjelaskan bahasa lisan. Teks memiliki berbagai macam jenis bentuk atau tipe (sebagai contoh: Time New Roman, Arial, Comic San MS), ukuran dan wana. Satuan dari ukuran suatu teks terdiri dari length dan size. Length biasanya menyatakan banyaknya teks dalam sebuah kata atau halaman. Size menyatakan ukuran besar atau kecil suatu huruf. Standar teks memiliki size 10 atau 12 poin. Semakin besar size suatu huruf maka semakin tampak besar ukuran huruf tersebut.
2. Grafik
Grafik adalah suatu medium berbasis visual. Seluruh gambar dua dimensi adalah grafik. Apabila gambar dirender dalam bentuk tiga dimensi (3D), maka tetap disajikan melalui medium dua dimensi. Hal ini termasuk gambar yang disajikan lewat kertas, televisi ataupun layar monitor. Grafik bisa saja menyajikan kenyataan (reality) atau hanya berbentuk iconic. Contoh grafik yang menyajikan kenyataan adalah foto dan contoh grafik yang berbentuk iconic adalah kartun seperti gambar yang biasa dipasang dipintu toilet untuk membedakan toilet laki-laki dan perempuan.
Grafik terdiri dari gambar diam dan gambar bergerak. Contoh dari gambar diam yaitu foto, gambar digital, lukisan, dan poster. Gambar diam biasa diukur berdasarkan size (sering disebut juga canvas size) dan resolusi. Contoh dari gambar bergerak adalah animasi, video dan film. Selain bisa diukur dengan menggunakan size dan resolusi, gambar bergerak juga memiliki durasi.
 
3. Audio
Audio atau medium berbasis suara adalah segala sesuatu yang bisa didengar dengan menggunakan indera pendengaran.  Contoh: narasi, lagu, sound effect, back sound.
 
4. Interaktivitas
Interaktivitas bukanlah medium, interaktivitas adalah rancangan dibalik suatu program multimedia. Interaktivitas mengijinkan seseorang untuk mengakses berbagai macam bentuk  media atau jalur didalam suatu program multimedia sehingga program tersebut dapat lebih berarti dan lebih memberikan kepuasan bagi pengguna. Interaktivitas dapat disebut juga sebagai interface design atau human factor design. Interaktivitas dapat dibagi menjadi dua macam struktur, yakni struktur linear dan struktur non linear. Struktur linear menyediakan  satu pilihan situasi saja kepada pengguna sedangkan struktur nonlinear terdiri dari berbagai macam pilihan kepada pengguna.
C. Kategori Multimedia

Multimedia dapat di definisikan menjadi 2 kategori, yaitu Multimedia Content Production dan Multimedia Communication.

1. Multimedia Content Production adalah penggunaan beberapa media (teks, audio, graphics, animation, video dan interactivity) yang berbeda dalam menyampaikan suatu informasi atau menghasilkan produk multimedia seperti video, audio, musik, film, game, entertaintment, dll. Dalam kategori ini media yang digunakan adalah :

  • Media teks/tulisan
  • Media audio/suara
  • Media video
  • Media animasi
  • Media gambar
  • Media Interaktif
  • Media spesial effect

2. Multimedia Communication adalah penggunaan media (massa), seperti televisi, radio, media cetak dan internet untuk mempublikasikan / menyiarkan / mengkomunikasikan material periklanan, publikasi, entertaintment, berita, pendidikan, dll. Dalam kategori ini media yang digunakan adalah :

  • TV
  • Radio
  • Film
  • Media Cetak
  • Musik
  • Game
  • Entertainment
  • Tutorial
  • Internet
Referensi :
  1. http://hvsuperman.blogspot.co.id/2012/09/pengertian-multimedia.html
  2. https://iketutsuastika.wordpress.com/2013/03/19/pengertian-multimedia-2/
  3. http://grafika-mutimedia.blogspot.co.id/2015/11/pengertian-multimedia-dan-contohnya.html
Advertisements

Prosesor Paralel (Jaringan Interkoneksi, Mesin SIMD, Mesin MMID, Arsitektur Pengganti)

A. Prosesor Paralel

Prosesor Paralel adalah suatu prosesor dimana pelaksanaan instruksinya secara bersamaan waktunya.

Sehingga menyebabkan pelaksanaan suatu kejadian :
1. Dalam interval waktu yang sama
2. Dalam dalam waktu yang bersamaan
3. Dalam waktu yang saling tumpang tindih

Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunaaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbea-beda tanpa berkaitan di antaranya.

Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.

Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan. Komputasi paralel membutuhkan:

  • Algoritma
  • Bahasa pemrograman
  • Compiler

Sebagaian besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai lebih dari satu. Bahkan juga ada komputer dengan ribuan CPU. Komputer dengan satu CPU dapat melakukan parallel processing dengan menghubungkannya dengan komputer lain pada jaringan. Namun, parallel processing ini memerlukan software canggih yang disebut distributed processing software. Parallel processing berbeda dengan multitasking, yaitu satu CPU mengeksekusi beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut juga parallel computing.

B. Jaringan Interkoneksi
Ada 5 komponen :

  • CPU
  • Memori
  • Interface : peralatan yang yangnmembawa pesanmasuk dan keluar dari CPU danMemori
  • Penghubung : saluran fisik yang dilalui bit-bituntuk berpindah tempat
  • Switch : peralatan yang memiliki banyak portinput dan port output
    Komunikasi diantara terminal-terminal yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi yang efektif antara prosesor dan modul memorisangat penting dalam lingkungan komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi  busbukan merupakan solusi yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit. Jumlah komponen dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi  bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan interkoneksi komponenkomponen di dalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan, diuji, dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi kesalahan yang kecil. Di sisi lain, sebuah  crossbar menyediakan interkoneksi penuh diantara semua terminal dari  suatu  sistem  tetapi  dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching .

C. Mesin SIMD & Mesin MMID

Mesin SIMD
SIMD adalah singkatan dari “Single Instruction, Multiple Data”, merupakan tentang sebuah istilah dalam komputasi yang akan merujuk kepada sekumpulan  operasi yang digunakan untuk menangani jumlah data yang sangat banyak dalam paralel secara efisien, seperti yang terjadi dalam prosesor vektor atau prosesor larik. SIMD pertama kali dipopulerkan pada super komputer skala besar, meski sekarang telah ditemukan pada komputer pribadi. Contoh aplikasi yang dapat mengambil keuntungan dari SIMD adalah aplikasi yang memiliki nilai yang sama yang ditambahkan ke banyak titik data (data point), yang umum terjadi dalam aplikasi multimedia.Prosesor yang memiliki SIMD menawarkan dua keunggulan, yakni:
Data langsung dapat dipahami dalam bentuk blok data, dibandingkan dengan beberapa data yang terpisah secara sendiri-sendiri. Dengan menggunakan blok data, prosesor dapat memuat data secara keseluruhan pada waktu yang sama. Daripada melakukan beberapa instruksi “ambil pixel ini, lalu ambil pixel itu, dst”, sebuah prosesor SIMD akan melakukannya dalam sebuah instruksi saja, yaitu “ambil semua pixel itu!” (istilah “semua” adalah nilai yang berbeda dari satu desain ke desain lainnya). Dengan kata lain, sistem SIMD dapat bekerja dengan memuat beberapa titik data secara sekaligus, dan melakukan operasi terhadap titik data secara sekaligus.

Mesin MMID

MMID adalah sebuah singkatan dari, “Multiple Instruction Stream-Multiple Data Stream” yaitu sebuah komputer yang memiliki beberapa prosesor yang bersifat otonomus yang mampu melakukan instruksi yang berbeda pada data yang berbeda. Sistem terdistribusi umumnya dikenal sebagai MMID, entah itu menggunakan satu ruangan memori secara bersama-sama atau sebuah ruangan memori yang terdistribusi. Pada sistem komputer MMID murni terdapat interaksi di antara pemrosesan. Hal ini disebabkan seluruh aliran dari dan ke memori berasal dari space data yang sama bagi semua pemroses. Komputer MMID bersifat tightly coupled jika tingkat interaksi antara pemroses tinggi dan disebut loosely coupled jika tingkat interaksi antara pemroses rendah.

D. Arsitektur Pengganti
Dalam bidang teknik computer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktur pengoperasian dasar dalam computer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dari deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain, implementasi perencanaan dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.

 

Referensi :

  1. https://triazis13.wordpress.com/2016/12/26/prosesor-paralel/
  2. http://dwihardjoapriyanto.blogspot.co.id/2016/12/prosesor-paralel.html

Pipeline Dan RISC

Pipeline

Pipeline adalah suatu teknik implementasi dengan mana berbagai instruksi dapat dilaksanakan secara tumpang tindih (overlapped; hal ini mengambil keuntungan paralelisme yang ada di antara tindakan yang diperlukan untuk mengeksekusi suatu instruksi.

Teknik pipeline ini dapat diterapkan pada berbagai tingkatan dalam sistem komputer. Bisa pada level yang tinggi, misalnya program aplikasi, sampai pada tingkat yang rendah, seperti pada instruksi yang dijalankan oleh microprocessor.

Pemrosesan Pipeline 

Pada umumnya efisiensi sebuah komputer dinilai berdasarkan kecepatan  perangkat keras dan fasilitas-fasilitas  perangkat lunak. Penilaian ini disebut THROUGHPUT, didefinisikan sebagai jumlah pemrosesan yang dapat dikerjakan dalam suatu interval waktu tertentu. Salah  satu teknik yang mendorong peningkatan suatu sistem throughput yang cukup hebat disebut sebagai pemrosesan pipeline.

375px-Pipeline,_4_stage.svg

Abu-abu yang terdapat  diatas kotak adalah daftar tunggu instruksi yang akan dilaksanakan, bagian bawah kotak abu abu adalah daftar instruksi yang telah selesai, dan tengah kotak putih adalah pipa.

Kekurangan pada pipeline adalah dalam prakteknya, bagaimanapun, prosesor RISC beroperasi lebih dari satu siklus per instruksi. Prosesor mungkin mengumpulkan hasil dari data dependensi dan instruksi cabang. Data dependensi terjadi bila instruksi tergantung pada hasil dari instruksi sebelumnya. Instruksi tertentu mungkin perlu data dalam register yang belum disimpan, sejak itulah pekerjaan yang sebelumnya instruksi yang belum mencapai tahap yang akan di pipeline.

RISC

Pengertian RISC

RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk set istruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya.

a. Karakteristik

Arsitektur RISC memiliki beberapa karakteristik diantaranya :

  • Siklus mesin ditentukan oleh waktu yang digunakan untuk mengambil dua buah operand dari register, melakukan operasi ALU, dan menyimpan hasil operasinya kedalam register, dengan demikian instruksi mesin RISC tidak boleh lebih kompleks dan harus dapat mengeksekusi secepat mikroinstruksi pada mesin-mesin CISC. Dengan menggunakan instruksi sederhana atau instruksi satu siklus hanya dibutuhkan satu mikrokode atau tidak sama sekali, instruksi mesin dapat dihardwired. Instruksi seperti itu akan dieksekusi lebih cepat dibanding yang sejenis pada yang lain karena tidak perlu mengakses penyimapanan kontrol mikroprogram saat eksekusi instruksi berlangsung.
  • Operasi berbentuk dari register-ke register yang hanya terdiri dari operasi load dan store yang mengakses memori . Fitur rancangan ini menyederhanakan set instruksi sehingga menyederhanakan pula unit control. Keuntungan lainnya memungkinkan optimasi pemakaian register sehingga operand yang sering diakses akan tetap ada di penyimpan berkecepatan tinggi. Penekanan pada operasi register ke register merupakan hal yang unik bagi perancangan RISC.
  • Penggunaan mode pengalamatan sederhana, hampir sama dengan instruksi menggunakan pengalamatan register,. Beberapa mode tambahan seperti pergeseran dan pe-relatif dapat dimasukkan selain itu banyak mode kompleks dapat disintesis pada perangkat lunak dibanding yang sederhana, selain dapat menyederhanakan sel instruksi dan unit kontrol.
  • Penggunaan format-format instruksi sederhana, panjang instruksinya tetap dan disesuaikan dengan panjang word. Fitur ini memiliki beberapa kelebihan karena dengan menggunakan field yang tetap pendekodean opcode dan  pengaksesan operand register dapat dilakukan secara bersama-sama

b. Ciri-ciri

  • Instruksi berukuran tunggal
  • Ukuran yang umum adalah 4 byte
  • Jumlah pengalamatan data sedikit, biasanya kurang dari 5 buah.
  • Tidak terdapat pengalamatan tak langsung yang mengharuskan melakukan sebuah akses memori agar memperoleh alamat operand lainnya dalam memori.
  • Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika, seperti penambahan ke memori dan penambahan dari memori.
  • Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi
  • Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.
  • Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .
  • Jumlah bit bagi integer register spesifier sama dengan 5 atau lebih, artinya sedikitnya 32 buah register integer dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.
  • Jumlah bit floating point register spesifier sama dengan 4 atau lebih, artinya sedikitnya 16 register floating point dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.

 

Refernsi :

  1. http://zhaaiezhaa39.blogspot.co.id/2015/11/pengertian-pipeline.html
  2. http://manly-boyz.blogspot.co.id/2011/09/definisi-pipelining.html
  3. http://maulanaihsan-jarkom.blogspot.co.id/2013/03/pengertian-risc-dan-cisc.html

Arsitektur Family IBM PC

1

Arsitektur Family IBM PC

IBM PC adalah sebutan untuk keluarga komputer pribadi buatan IBM. IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan “dipensiunkan” pada tanggal 2 April 1987. Sejak diluncurkan oleh IBM, IBM PC memiliki beberapa keluarga, yakni :

  • IBM 4860 PCjr
  • IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)
  • IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)
  • IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)
  • IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology
  • IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)
  • IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology

Konfigurasi Mikrokomputer Dasar

Micro Computer (Mikro Komputer) disebut juga dengan nama personal computer (komputer personal) . ukuran main memory komputer mikro sekarang berkisar dari 16 MB sampai lebih dari 128 MB, dengan konfigurasi operand register 8 bit, 16 bit, atau 32 bit. Kecepatan komputer mikro sekarang berkisar 200 Mhz sampai dengan 500 Mhz.Komputer mikro umumnya adalah single-user (pemakainya tunggal), yaitu satu komputer hanya dapat digunakan untuk satu pemakai saja untuk tiap saat.

  • Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.
  • Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan falitasny

Komponen IBM PC

  • Sistem kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat
  • Sistem kontrol interuppt : Pengontrol Interuppt
  • Sistem kontrol RAM & ROM : Chip RAM & ROM, Decoder Alamat, dan Buffer
  • Sistem kontrol DMA : Pengontrol DMA
  • Timer : Timer Interval Programmable
  • Sistem kontrol I/O : Interface Paralel Programmable

 

Referensi :

  1. https://muhammadfreeza.wordpress.com/2012/01/14/arsitektur-family-ibm-pc/
  2. https://triazis13.wordpress.com/2016/12/26/arsitektur-family-komputer-ibm-pc/

Memori (Eksternal, Internal Dan Klasifikasi)

Pengertian Memory Eksternal

            Memory Eksternal adalah memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Dengan kata lain memory ini termasuk perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama. 

           Contoh: Hardisk, Flash Disk, dan Floppy Disk. Pada dasarnya konsep dasar memori eksternal adalah Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak. Memori eksternal mempunyai dua fungsi utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

Jenis – Jenis Memory Eksternal

a.  Berdasarkan Karakteristik Bahan

  • Punched Card atau kartu berlubang : Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui punch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun 1979.
  • Magnetic disk : Magnetic Disk merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk.
  • Optical Disk : Optical disk terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisipermukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD
  • Magnetic Tape : Sedangkan magnetik tape, terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya pita kaset tape recorder

b. Berdasarkan Jenis Akses Data

  • DASD (Direct Access Storage Device) : Mempunyai akses langsung terhadap data. Contohnya : Magnetik (floppy disk, hard disk), Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk), Optical Disk dll.
  • SASD (Sequential Access Storage Device) : Mempunyai akses data secara tidak langsung(berurutan), seperti pita magnetik.

 

Pengertian Memory Internal

Memory Internal adalah Memory yang dapat diakses secara langsung oleh prosesor. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Fungsi dari memori utama sendiri adalah :

  • Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses.
  • Menyimpan daya hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran Menampung program/instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

Jenis – Jenis Memory Internal

a. ROM (Read Only Memory)

Adalah perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca. Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang.Memori ini berjenis non-volatile,artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan. Sampai sekarang dikenal beberapa jenis ROM yang pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain :

  • PROM (Progammable Read-Only-Memory) : Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program, isi PROM tak bisa dihapus.
  • EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory) : Berbeda dengan PROM, isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan menggunakan sinar ultraviolet.
  • EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) : EEPROM dapat menyimpan data secara permanen,tetapi isinya masih bisa dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash Memory. Flash Memory biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game, dan cip BIOS.

b. RAM (Random Access Memory)

Merupakan jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer dihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda.Jenis memori ini merupakan jenis volatile (mudah menguap), yaitu data yang tersimpan akan hilang jika catu dayanya dimatikan.

RAM dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu jenis Statik dan Dinamik.

  • RAM statik menyimpan satu bit informasi dalam sebuah flip-flop. RAM statik biasanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan kapasitas memori RAM yang besar.
  • RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan.RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer.Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh,data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut ke memori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC).

 

Klasifikasi Memori

Memori Utama :

  1. Internal : RAM, DRAM, SDRAM
  2. Eksternal : ROM, PROM, EPROM, CACHE

Memori Pembantu :

Disk magnetik, pita magnetik, floopy disk,  drummagnetik, optical disk

Memori Utama :

Memori utama yang digunakan untuk menyimpan dan memanggil data diklasifikasikan menjadi 2, yaitu

a. RAM (Random Access Memory)

  • Ram diakses melalui alamat,
  • Semua lokasi yang dapat dialamati dapat diakses secara acak (random),
  • Membutuhkan waktu akses yang sama tanpa tergantung pada lokai fisik di dalam memori

Ada 2 jenis RAM

  • RAM Dinamik
  • RAM Statistik

b. CAM (Content Address Memory)

  • Memori diakses berdasarkan isi bukan alamat
  • Pencarian data dilakukan secara simultan dan parallel
  • CAM disebut jyga memori asosiatif

Memori Cache

  • Buffer berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data yang diakses pada saat itu dan data yang berdekatan dalam memori utama
  • Waktu akses memori cache lebih cepat 5 – 10 kali dibandingkan memori utama

Prinsip Kerja Memori Cache

  • Cache berisi salinan sebagian isi memori utama
  • Pada saat CPU membaca sebuah word memory, dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui apakah word berada berada di cache. Jika word berada di cache, maka akan dikirimkan ke CPU yang dikenal sebagai proses HITT. Jika tidak ada, maka blok memori utama yang terdiri dari sejumlah word tetap akan diletakkan di cache yang dikenal sebagai proses MISS dan selanjutnya dikirim ke CPU

 

Referensi :

  1. https://amalias15.wordpress.com/2016/05/23/pengertian-fungsi-contoh-dan-cara-kerja-memori-penyimpanan-pada-komputer/
  2. https://faris6593.blogspot.co.id/2013/03/pengertian-perbedaan-memory-internal-external.html
  3. http://utari-21.blogspot.co.id/2012/09/klasifikasi-memori.html

Central Processing Unit (CPU)

CPU, singkatan dari Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Prosesor sering digunakan untuk menyebut CPU pada umumnya. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.

Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut :

A. Unit kontrol (Control Unit)

Unit kontrol ini adalah bagian dari prosesor yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas 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 instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU (Aritmathic Logic Unit). Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah :

  • Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
  • Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
  • Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
  • Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika.
  • Mengawasi kerja dari ALU.
  • Menyimpan hasil proses ke memori utama.

B. ALU ( Arithmatic and Logical Unit )
ALU merupakan bagian dari CPU yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmatika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.

Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).

C. Register
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. jika dianalogikan, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

Jenis-jenis register, yaitu :

  • 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.

D. Sistem Bus

Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai sub sistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.

Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi.

Sistem Bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus.

Struktur Bus 

Saluran Data

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.

Saluran Alamat

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.

Saluran Kontrol

Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.

Secara umum saluran kontrol meliputi :

  • Memory Write, memerintahkan data pada bus yang akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.
  • Memory Read memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data.
  • I/O Write, memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.
  • I/O Read, memerintahkan data dari port I/O ditempatkan pada bus data.
  • Transfer  ACK,  menunjukkan  data  telah  diterima  dari  bus  atau  data  telah ditempatkan pada bus.
  • Bus Request, menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus.
  • Bus  Grant,  menunjukkan modul yang melakukan request telah  diberi hak mengontrol bus.
  • Interrupt Request, menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul.
  • Interrupt ACK, menunjukkan penangguhan interupsi telah diketahui CPU.
  • Clock, kontrol untuk sinkronisasi operasi antar modul.
  • Reset, digunakan untuk menginisialisasi seluruh modul.

 

Referensi :

  1. http://missnuroxfordutomo.blogspot.co.id/2011/04/pengertian-cpu-dan-fungsinya.html
  2. https://hartonookey.wordpress.com/2015/01/09/pengertian-dan-definisi-cpu-central-processing-unit/
  3. https://aris83.wordpress.com/2013/06/03/jenis-jenis-register-pada-cpu/
  4. http://fersanroom.blogspot.co.id/2016/02/sistem-bus-cara-kerja-jenis-sistem-bus.html

Arsitektur Set Instruksi dan Teknik Pengalamatan

Set Instruksi didefinisikan sebagai suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada).
ISA merupakan sebuah spesifikasi dari Pullman semua kode-kode biner (opcode) yang diimplementasikan dalam bentuk aslinya (native form) dalam sebuah desain prosesor tertentu.
A. Elemen Elemen Set Instruksi
  • Operation Code (opcode) : menentukan operasi yang akan dilaksanakan.
  • Source Operand Reference : merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan.
  • Result Operand Reference : merupakan hasil dari operasi yang dilaksanakan.
  • Next Instruction Reference : memberitahu CPU untuk mengambil instruksi berikutnya setelah instruksi yang dijalankan selesai.
B. Jenis Jenis Instruksi
  • Data Processing / Pengolahan Data : instruksi-instruksi aritmetika dan logika. Instruksi aritmetika memiliki kemampuan untuk mengolahdata numeric, sedangkan instruksi logika beroperasi pada bit-bit word sebagai bit bukan sebagai bilangan. Operasi-operasi tersebut dilakukan terutama untuk data di register CPU.
  • Data Storage / Penyimpanan Data : instruksi-instruksi memori. Instruksi-instruksi memori diperlukan untuk memindah data yang terdapat di memori dan register.
  • Data Movement / Perpindahan Data : instruksi I/O. Instruksi-instruksi I/O diperlukan untuk memindahkan program dan data ke dalam memori dan mengembalikan hasil komputansi kepada pengguna.
  • Control / Kontrol : instruksi pemeriksaan dan percabangan. Instruksi-instruksi kontrol digunakan untuk memeriksa nilai data, status komputansi dan mencabangkan ke set instruksi lain.
C. Teknik Pengalamatan
1. Immediate Addressing (Pengalamatan Segera)

  • Pengalamatan yang paling sederhana.
  • Operand benar-benar ada dalam instruksi atau bagian dari intsruksi
  • Operand sama dengan field alamat
  • Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk complement dua
  • Bit paling kiri sebagai bit tanda
  • Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda digeser ke kiri hingga maksimum word data

Keuntungan :

Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk memperoleh operand

Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhanakan akan cepat

Kekurangan :

Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field

Contoh :
ADD 7 ; tambahkan 7 pada akumulator

2. Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)

  • Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil
  • Hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulus khusus

Kelebihan :
Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kekurangan :
Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil dibandingkan panjang word

Contoh :
ADD A ; tambahkan isi pada lokasi alamat A ke akumulator

3. Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)
Merupakan mode pengalamatan tak langsung
  • Field alamat mengacu pada alamat word di alamat memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang

Kelebihan :
Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat referensi

Kekurangan :
Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat proses operasi

Contoh :
ADD (A) ; tambahkan isi memori yang ditunjuk oleh isi alamat A ke akumulator

4. Register addressing (Pengalamatan Register)

  • Metode pengalamatan register mirip dengan mode pengalamatan langsung
  • Perbedaanya terletak pada field alamat yang mengacu pada register, bukan pada memori utama
  • Field yang mereferensi register memiliki panjang 3 atau 4 bit, sehingga dapat mereferensi 8 atau 16 register general purpose

Keuntungan :
Diperlukan field alamat berukuran kecil dalam instruksi dan tidak diperlukan referensi memori

Akses ke register lebih cepat daripada akses ke memori, sehingga proses eksekusi akan lebih cepatKerugian :

Ruang alamat menjadi terbatas
5. Register indirect addressing (Pengalamatan tak-langsung register)– Metode pengalamatan register tidak langsung mirip dengan mode pengalamatan tidak langsung
Perbedaannya adalah field alamat mengacu pada alamat register
  • Letak operand berada pada memori yang dituju oleh isi register
  • Keuntungan dan keterbatasan pengalamatan register tidak langsung pada dasarnya sama dengan pengalamatan tidak langsung
  • Keterbatasan field alamat diatasi dengan pengaksesan memori yang tidak langsung sehingga alamat yang dapat direferensi makin banyak
  • Dalam satu siklus pengambilan dan penyimpanan, mode pengalamatan register tidak langsung hanya menggunakan satu referensi memori utama sehingga lebih cepat daripada mode pengalamatan tidak langsung

6. Displacement addressing

  • Menggabungkan kemampuan pengalamatan langsung dan pengalamatan register tidak langsung
  • Mode ini mensyaratkan instruksi memiliki dua buah field alamat, sedikitnya sebuah field yang eksplisit
  • Operand berada pada alamat A ditambahkan isi register
    Tiga model displacement
  • Relative addressing : register yang direferensi secara implisit adalah Program Counter (PC)
  • Alamat efektif didapatkan dari alamat instruksi saat itu ditambahkan ke field alamat
  • Memanfaatkan konsep lokalitas memori untuk menyediakan operand-operand berikutnya

Base register addressing : register yang direferensi berisi sebuah alamat memori dan field alamat berisi perpindahan dari alamat itu

  • Referensi register dapat eksplisit maupun implisit
  • Memanfaatkan konsep lokalitas memori

Indexing  : field alamat mereferensi alamat memori utama, dan register yang direferensikan berisi pemindahan positif dari alamat tersebut

  • Merupakan kebalikan dari mode base register
  • Field alamat dianggap sebagai alamat memori dalam indexing
  • Manfaat penting dari indexing adalah untuk eksekusi program-pprogram iteratif

Contoh :
Field eksplisit bernilai A dan field imlisit mengarah pada register

7. Stack addressing

  • Stack adalah array lokasi yang linier = pushdown list = last-in-firs-out
  • Stack merupakan blok lokasi yang terbaik
  • Btir ditambahkan ke puncak stack sehingga setiap blok akan terisi secara parsial
  • Yang berkaitan dengan stack adalah pointer yang nilainya merupakan alamat bagian paling atas stack
  • Dua elemen teratas stack dapat berada di dalam register CPU, yang dalam hal ini stack pointer mereferensi ke elemen ketiga stack
  • Stack pointer tetap berada dalam register
  • Dengan demikian, referensi-referensi ke lokasi stack di dalam memori pada dasarnya merupakan pengalamatan register tidak langsung

Referensi :

  1. https://triazis13.wordpress.com/2016/11/06/arsitektur-set-instruksi/
  2. http://irfan-abet.blogspot.co.id/2015/01/arsitektur-set-instruksi.html