system bus atau bus sistem

Upload: haris-dgoriez

Post on 15-Oct-2015

20 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

mengenai sistem bus dalam organisasi sistem komputer

TRANSCRIPT

System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan. Sebagai contoh, sebuah komputer PC dengan prosesor umumnya Intel Pentium 4 memiliki bus prosesor (Front-Side Bus), bus AGP, bus PCI, bus USB, bus ISA (yang digunakan oleh keyboard dan mouse), dan bus-bus lainnya.Bus disusun secara hierarkis, karena setiap bus yang memiliki kecepatan rendah akan dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap perangkat di dalam sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada. Sebagai contoh, kartu grafis AGP akan dihubungkan ke bus AGP. Beberapa perangkat lainnya (utamanya chipset atau kontrolir) akan bertindak sebagai jembatan antara bus-bus yang berbeda. Sebagai contoh, sebuah kontrolir bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu bus PCI atau bus PCI Express.Berdasar jenis busnya, bus dapat dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut multiplexed bus. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus.Beberapa bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut: Bus prosesor. Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP). Bus ini juga terbagi atas beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus lainnya. Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8 byte. Bus AGP (Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge, Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan. Bus PCI (Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP). Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express) Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express) Bus ISA (Industry Standard Architecture) Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute) Bus MCA (Micro Channel Architecture) Bus SCSI (Small Computer System Interface]]. Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar Bus USB (Universal Serial Bus). Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Bus ini ditujukan bagi perangkat yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer karena tidak akan efisien jika perangkat yang berkecepatan rendah dipasang pada bus berkecepatan tinggi seperti PCI. Keuntungan yang didapat dari bus USB antara lain: tidak harus memasang jumper, tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O, hanya satu jenis kabel yang digunakan, dapat mensuplai daya pada peralatan I/O, tidak diperlukan reboot. Bus 1394. Bus yang mempunyai nama FireWire memiliki kecepatan tinggi diatas SCSI dan PCI. Bus 1394 sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Bus ini tidak hanya populer perangkat komputer tetapi juga perangkat elektronik seperti kamera digital, VCR, dan televisi.

SistemBUS1. Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya2. Komponen komputer :1. CPU2. Memori3. Perangkat I/OTransfer data antar komponen komputer.1. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus2. Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus3. Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baikMikroprosesor Melakukan pekerjaan secara paralel Program dijalankan secara multitasking Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepatInterkoneksi komponen sistem komputer dalam menjalankan fungsinya Interkoneksi bus Pertimbanganpertimbangan perancangan busStruktur Interkoneksi adalah Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul (CPU,Memori,I/O)Struktur interkoneksi bergantung pada1. Jenis data2. Karakteristik pertukaran dataJenis DataMemori :Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masingmasing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.Modul I/O :Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.CPU :CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routineroutine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian sistem komputer.Gambar 1. Modul KomputerDari jenis pertukaran data yang diperlukan modulmodul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data. Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori. CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori. I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O. CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O. I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMASampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus.Sistem bus1. Digunakan secara tunggal2. Digunakan secara jamak,Hal ini Tergantung karakteristik sistemnyaInterkoneksi Bus Struktur BusSebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu : Saluran data Saluran alamat Saluran kontrolGambar 2. Pola InterkoneksiSaluran DataLintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluran.Tujuan : agar mentransfer word dalam sekali waktu.Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bitSaluran Alamat (Address Bus) Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data. Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul. Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nyaSaluran kontrol (Control Bus)Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.Sinyal sinyal kontrol terdiri atas Sinyal pewaktuan adalah Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat Sinyalsinyal perintah adalah Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasiPrinsip Operasi Bus1. Meminta penggunaan bus.2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang ditujuHierarki Multiple BusBila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerjaFaktor faktor :1. Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus.2. Antrian penggunaan bus semakin panjang.3. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data.Gambar 3. Arsitektur bus jamak tradisionalArsitektur bus jamakProsesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul modul I/O diklasifikasikan menjadi dua, Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula,Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansiGambar 4. Arsitektur bus jamak kinerja tinggiKeuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi1. Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.2. Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus

Cara Kerja Dan Mekanisme Sistem Busa. definisiBus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen komputer. Sifat penting dan merupakan syarat utama bus adalah media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya.Digunakan bersama Diperlukan aturan main agar tidak terjadi tabrakan data ataukerusakan data yang ditransmisikan.Walaupun digunakan bersama namun dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.Sistem Bus adalah penghubung bagi semua komponen komputer yang bertugas mentrasfer data ke suatu jaringan kerja dari prosedur. Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus . Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge .Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran.Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit.Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian.- Saluran data- Saluran alamat - Saluran kontrol

1. Saluran data (data bus)Lintasan bagi perpindahan data antar modul. Secara kolektif lintasan ini disebut bus data.Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word, misalnya 8, 16, 32 saluranTujuan : agar mentransfer word dalam sekali waktu.Jumlah saluran dalam bus data dikatakan lebar bus, dengan satuan bit, misal lebar bus 16 bit

2. Saluran alamat (address bus)- Digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.- Digunakan untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU.- Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.- Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat. Contoh : mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki alamat hardware-nya.

3. Saluran kontrol (control bus)- Digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada.- Karena bus data dan bus alamat digunakan oleh semua komponen maka diperlukan suatu mekanisme kerja yang dikontrol melalui bus kontrol ini.- Sinyal sinyal kontrol, terdiri atas Sinyal pewaktuan.Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat. Sinyalsinyal perintah.Sinyal perintah berfungsi membentuk suatu Operasi.

Prinsip operasi bus adalah sebagai berikut.- Operasi pengiriman data ke modul lainnya : Meminta penggunaan bus. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.

- Operasi meminta data dari modul lainnya : Meminta penggunaan bus. Mengirimrequestke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai. Menunggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.

b. Implementasi Sistem Bus Dalam Motherboard PcBeberapa bus utama dalam sistem komputer modern terimplementasi di dalam Motherboard adalah sebagai berikut: . Arithmetic and Logic Unit (ALU)Tugas utama dari arithmetic and logic unit (ALU) adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai denganinstruksi yang diberikan oleh program dan melakukan perbandingan logika. ALUmelakukan operasi aritmatika dengan dasar pertambahan sedang aritmatika yanglainnya seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan denganpengmbangan dari operasi pertambahan. Sebagai contoh a-b akan bernilai samadengan operasi penamabahan a + (-b) atau operasi perkalian 2 x a akan bernilaisama dengan a + a. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untukmelaksanakan operasi aritmatika adalah sirkuit adder. Bus AGP(Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s. Bus PCI(Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistemI/Oberkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP). Bus PCI Express(Peripherals Component Interconnect Express) Bus PCI-X(Peripherals Component Interconnect Express) Bus ISA(Industry Standard Architecture) Bus EISA(Extended Industry Standard Architecute) Bus MCA(Micro Channel Architecture) Bus SCSI(Small Computer System Interface). Bus ini diperkenalkan olehMacintoshpada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar

1. Arsitektur bus jamak tradisional.

- Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi.- Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul modul I/O diklasifikasikan menjadi dua, Memerlukan transfer data berkecepatan tinggi. Memerlukan transfer data berkecepatan rendah.- Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula.- Modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi.

2. Arsitektur bus jamak kinerja tinggi

Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi,- Bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor.- Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus.