tugas aok3 new

8/2/2019 Tugas Aok3 New

1/10

TUGAS

Arsitektur dan Organisasi Komputer I

Sistem Bus, cache, dan memori internal & eksternal

Disusun oleh :

Nama :RR Bertha Kumala Dewi

NIM :123100063

Kelas :C

DOSEN:

Hidayatulah Himawan,ST.,M.Kom

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN

YOGYAKARTA2012


2/10

1.Arsitekture dan Fungsi Sistem BUS

1. PENGERTIAN BUS DAN SISTEM BUS

Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih perangkat

komputer. Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi

yang dapat digunakan bersama. Sejumlah perangkat yang terhubung ke bus dan suatu sinyal

yang ditransmisikan oleh salah satu perangkat ini dapat ditermia oleh salah satu perangkat

yang terhubung ke bus. Bila dua buah perangkat melakukan transmisi dalam waktu yang

bersamaan, maka sinyal-sinyalnya akan bertumpang tindih dan menjadi rusak. Dengan

demikain, hanya sebuah perangkat saja yang akan berhasil melakukan transimi pada suatu

saat tertentu.

Umumnya sebuah bus terdiri dari sejumlah lintasan komunikasi atau saluran. Masing-masing

saluran dapat mentransmisikan sinyal yang menunjukkan biner 1 dan biner 0. Serangkaian

digit biner dapat ditransmisikan melalui saluran tunggal. Dengan mengumpulkan beberapa

saluran dari sebuah bus, dapat digunakan mentransmisikan digit biner secra bersamaan

(paralel). Misalnya sebuah satuan data 8 bit dapat ditransmisikan melalui bus delapan saluran.

Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua

buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sisterm komputer. Sebuah bus yang

menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, memori, input/output) disebut

bus sistem. Struktur interkoneksi komputer yang umum didasarkan pada penggunaan satu bus

sistem atau lebih.

Berikut merupakan contoh dari arsitekture BUS.

Ada beberapa bus utama yang digunakan di komputer modern.

1. Bus Prosessor. Disebut juga denganfront-side bus (FSB), merupakan bus tercepat

pada komputer dan merupakan inti dari chipset (dan motherboard). Utamanya, bus ini

di gunakan oleh mikroprosesor untuk melewatkan informasi ke / dari chache atau

memori utama, dan juga ke chipset north-bridge. Bus prosessor pada komputer


3/10

sekarang berjalan pada kecepatan 66MHz, 100MHz, 133MHz,atau 200Mhz

menggunakan lebar jalur data 64 bit (8 byte).

2. Bus ISA . Bus 16-bit 8MHz. kecepatan ini sangat rendah namun cukup ideal untuk

peripheral yang memang berkecepatan rendah, termasuk piranti lama. Untuk

keperluan modem, sound-card, dan piranti berkecepatan rengdah lain bus ini masih

mencukupi.

3. VESA(Video electronics Standards Association), dikenal sebagai VESA local bus

atau VL bus. VL Bus versi 1.0 ialah bus 32 bit yang dapat bekerja hingga 33MHz.

4. Bus PCI . Bus 32-bit yang normalnya berjalan pada 33MHz. Komputer yang modern

mendukung PCI 64-bit 66MHz. bus ini terdapat baik pada chipset north bridge atau

pada I/O controller hub.

5. Bus AGP . Bus cepat 32 bit yang khusus untuk kartu grafis / video. Berjalan paada

kecepatan 66MHz (AGP 1x),133MHz (AGP 2x), 266 MHz (AGP 4x), atau 533MHz

(AGP 8x) yang akan menghasilkan bandwidth hingga sebesar 2,133MB/det. AGP di

hubungkan ke north-bridge atau memori controller hub pada chipset dan konektornya

pada motherboard yang diwujudkan dalam bentuk slot AGP pada system yang

mendukungnya, umumnya berwarna coklat.

2. STRUKTUR BUS

Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran

ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang

berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran

data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya

yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.

A. 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.


4/10

B. 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.

C. 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

3. JENIS BUS

Saluran bus dapat dipisahkan menjadi dua tipe umum, yaitu dedicated dan multiplexed. Suatu

saluran bus didicated secara permanen diberi sebuah fungsi atau subset fisik komponen-

komponen komputer.

A. Dedicated

Dedicated bus ,merupakani bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya

paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus.

B. Multiplexed

Multiplexed bus merupakan bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data,

alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut

multiplexed bus. Namun bus jenis ini memiliki kekurangan yaitu hanya memerlukan

saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan

diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks.


5/10

4. Arbitrasi Bus

Beberapa modul dapat mengendalikan bus, dan setiap saat hanya satu modul yang dapat

mengendalikan.

Terdapat 2 arbitrasi :

1. Arbitrasi Centralised

o Ada satu hardware device yg mengendalikan akses bus

o Bisa berupa bagian dari CPU atau terpisah

2. Arbitrasi Distributed

o Setiap module dapat meng-klaim bus

o Setiap modules memiliki Control logic

2.Cache Memory

Cache berasal dari kata cash sehingga dapat di gambarkan bahwa cache adalah

tempat menyembunyikan sesuatu atau tempat menyimpan sementara. Dalam hal ini cache

bertujuan untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data-data yang pernah

diakses. Cache memori merupakan memori tipe SDRAM dengan kapasitas terbatas namun

memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari memori utama. Cache

memori ini terletak antara register dan RAM(memori utama) sehingga pemrosesan data tidak

langsung mengacu pada memori utama.

Cache memori terdiri dari tiga level yaitu L1,L2 dan L3.

Cache memori level 1 (L1) adalah cache memori yang terletak dalam prosesor

(cache internal). Cache ini memiliki kecepatan akses paling tinggi dan harganya

paling mahal. Ukuran memori berkembang mulai dari 8Kb, 64Kb dan 128Kb.

Cache level 2 (L2) memiliki kapasitas yang lebih besar yaitu berkisar antara

256Kb sampai dengan 2Mb. Namun cache L2 ini memiliki kecepatan yang lebih

rendah dari cache L1. Cache L2 terletak terpisah dengan prosesor atau disebut

dengan cache eksternal.

Sedangkan cache level 3 hanya dimiliki oleh prosesor yang memiliki unit lebih

dari satu misalnya dualcore dan quadcore. Fungsinya adalah untuk mengontrol

data yang masuk dari cache L2 dari masing-masing inti prosesor.

Cara kerja Cache memory dapat di gambarkan seperti ini. Ketika prosesor

membutuhkan data, maka ia akan mencarinya di cache. Saat data ditemukan, prosesor akan

langsung membacanya. Namun saat data yang dicari tidak ditemukan,maka prosesor akan

mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah. Cache dapat menyediakan data
http://id.wikipedia.org/wiki/Memorihttp://id.wikipedia.org/wiki/RAMhttp://id.wikipedia.org/wiki/Memorihttp://id.wikipedia.org/wiki/Memorihttp://id.wikipedia.org/wiki/Memorihttp://id.wikipedia.org/wiki/Memorihttp://id.wikipedia.org/wiki/RAMhttp://id.wikipedia.org/wiki/Memori


6/10

yang dibutuhkan oleh prosesor sehingga dapat memperringan kerja RAM. Dengan begitu

memory bandwidth akan naik dan kerja prosesor lebih efisien. Selain itu kapasitas memori

cache yang semakin besar juga akan meningkatkan kecepatan kerja komputer secara

keseluruhan.

Terdapat dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia komputer :

1. memory caching, sering disebut sebagai memory cache dan tersusun dari memori

komputer jenis SDRAM yang berkecepatan tinggi

2. disk caching. Sedangkan implementasi disk caching menggunakan sebagian dari

memori komputer.

Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari memori utama komputer atau

sebuah media penyimpanan data khusus yang berkecepatan tinggi.

Terdapat beberapa elemen penting dari rancangan memory cache yaitu:

Ukuran cache, disesuaikan dengan kebutuhan untuk membantu kerja memori.

Semakin besar ukuran cache semakin lambat karena semakin banyak jumlah gerbang

dalam pengalamatan cache.

Fungsi Pemetaan (Mapping), terdiri dari Pemetaan Langsung, Asosiatif, Asosiatif

Set.Pemetaan langsung merupakan teknik yang paling sederhana, yaitu memetakkan

masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache saja. Pemetaan

asosiatif dapat mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan cara mengizinkan

setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache.Hal ini

menurut artikel dari Yulisdin Mukhlis, ST., MT

Algoritma Penggantian, terdiri dariLeast Recently Used(LRU),First in First

Out(FIFO),Least Frequently Used(LFU), Acak. Algoritma penggantian digunakan

untuk menentukan blok mana yang harus dikeluarkan dari cache untuk menyiapkan

tempat bagi blok baru. Ada 2 metode algoritma penggantian yaitu Write-through danWrite-back.Write-through adalah Cache dan memori utama diupdate secara

bersamaan waktunya. Sedangkan Write-back melakukan update data di memori utama

hanya pada saat word memori telah dimodifikasi dari cache.

Ukuran blok, blok-blok yang berukuran Iebih besar mengurangi jumlah blok yang

menempati cache. Setiap pengambilan blok menindih isi cache yang lama, maka

sejumlah kecil blok akan menyebabkan data menjadi tertindih setelah blok itu

diambil. Dengan meningkatnya ukuran blok, maka jarak setiap word tambahan

menjadi lebih jauh dari word yang diminta,sehingga menjadi lebih kecil
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/SDRAMhttp://id.wikipedia.org/wiki/Memorihttp://id.wikipedia.org/wiki/Mediahttp://id.wikipedia.org/wiki/Mediahttp://id.wikipedia.org/wiki/Memorihttp://id.wikipedia.org/wiki/SDRAMhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Komputer


7/10

kemungkinannya untuk di perlukan dalam waktu dekat.(Dikutip dari artilek milik

Yulisdin "Mukhlis, ST., MT")

Line size, Jumlah cache, Satu atau dua dua tingkat, kesatuan atau terpisah

3.Memory Internal dan Memori External

Pengertian memori

Memori adalah bagian dari komputer tempat programprogram dan data

data disimpan. Terdapat dua jenis memory yang sering digunakan yaitu

1. Memori Internal

Memori internal adalah bahwa memori terpasang langsung pada motherboard.

2. Memori Eksternal

Memori eksternal adalah memori yang terletak diluar cpu.

Lokasi Memori pada sebuah sistem komputerAda 3 lokasi keberadaan memori di dlm sistem komputer yaitu :

1. Memori Lokal (CPU)

Memori ini built-in berada dalam CPU

Memori ini diperlukan untuk semua kegiatan CPU

Memori ini disebut register. Register digunakan sebagai memori sementara dal

am perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor

2. Memori Internal (Main memori)

Diluar CPU tetapi bersifat internal terhadap sistem computer.

Diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi program. Sehingga dapat diakses secar

a langsung oleh prosesor tanpa modul perantara.

Memori internal menggunakan media RAM

3. Memori Eksternal

Eksternal terhadap sistem komputer & berada diluar cpu

Untuk menyimpan data/instruksi secara permanen

Tidak diperlukan dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat di-

akses langsung oleh cpu

Memori ini terdiri dari perangkat storage peripheral (disk, pita, magnet , dll)

Memori Internal

Memory internal sesungguhnya itu dapat berupa :

1. First-Level (L1) Cache

Memory yang bernama L1 Cache ini adalah memori yang terletak paling dekat dengan

prosessor (lebih spesifik lagi dekat dengan blok CU (Control Unit)).L1 ini biasanya

berisi data yang penting dan sering diakses seperti data yang telah diatur melalui OS

(Operating system) menjadi Prioritas Tertinggi (High Priority).

2. Second-Level (L2) Cache


8/10

Memori L2 Cache ini terletak di Motherboard (lebih spesifik lagi : modul COAST :

Cache On a Stick. Bentuk khusus dari L2 yang mirip seperti Memory, biasanya L2

Cache yang lebih besar diperlukan di MotherBoard untuk Server.

3. Memory Module

Memory Module ini memiliki kapasitas yang berkisar antara 4 MB-512 MB. Kecepatan

aksesnya ada yang berbeda-beda. Ada yang berkecepatan 80 ns, 60 ns, 66 MHz (=15 ns),

100 MHz(=10ns), dan sekarang ini telah dikembangkan PC133mhZ(=7.5 ns).

Pengelompokan dari memory internal juga terbagi atas :

1. RAM (Random Access Memory)

Random akses, yaitu data secara langsung diakses melalui logik pengalamatan wired-in.

Dimungkinkannya pembacaan dan penulisan data ke memori secara cepat dan mudah.

Volatile RAM menyimpan data sementara.

RAM dinamik disusun oleh sel yang menyimpan data sebagai muatan listrik pada kapasi

tor. Kapasitor meiliki kecenderungan alami untuk mengosongkan muatan, maka RAM

dinamik memerlukan pengisian muatan listrik secara periodik untuk memeliharapenyimpanan data.

RAM statik, nilai biner disimpan dengan menggunakan konfigurasi gate logika flip

flop tradisional. Menyimpan data selama ada daya listriknya. Lebih cepat dibanding RA

M dinamik.

2. ROM (Read Only Memory)

Sangat berbeda dengan RAM.

Data Permanen, tidak bisa diubah.

Keuntungannya untuk data yang permanen.

Kerugiaannya apabila ada kesalahan data atau adanya perubahan data sehingga per

lu penyisipan penyisipan.

PROM (Programmable ROM)

non-volatile


9/10

Tiga macam jenis

1. EPROM

2. EEPROM

3. flash memory

EPROM

Dibaca scr optis dan ditulis scr elektris

Sbl operasi write, seluruh sel penyimpanan hrs dihapus menggunakan radiasi si

nar ultra violet thd

keping paket. Proses penghapusan 20 menit.

EEPROM (electrically erasable programmable read only memory)

memori yang dapat ditulisi kapan saja tanpa menghapus isi sebelumnya.

EEPROM

menggabungkan kelebihan non-volatile dengan fleksibilitas dapat di-update

4.Karakteristik Fisik Memori

1. Ada 2 yg mencerminkan karakteristik tsb:

Volatile dan Non volatile

Volatile, informasi. akan rusak secara alami/hilang bila daya listrik dimatikan.

Sedangkan Non volatile sebaliknya

2. .Erasable non erasable

Erasable : isi memori dapat dihapus & di-gantikan dengan inf. dgn inf lainnya.

Memori semikonduktor yg tdk terhapuska dan non volatile adalah ROM.


10/10

tugas aok3 new

Documents