PC Architecture

PC architecture atau arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama mengenai bagaimana CPU akan bekerja dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll.

 

PC architecture juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya. Dengan kata lain apabila desain komputer adalah seni menghasilkan komputer menurut spesifIkasi biaya dan kinerja yang berdaya saing, maka arsitektur komputer adalah seni membuat spesifIkasi yang berlaku sepanjang beberapa generasi teknologi. PC architecture ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:

• Set instruksi (ISA)

• Arsitektur mikro dari ISA

• Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras computer.

 

PC architecture akan berkembang secara perlahan dengan perubahan yang sedikit dan tersusun dengan rapi, yang kemudian akan terbentuk pada beberapa tahun kemudian. Jika arsitektur tersebut merniliki kekurangan yang sangat menyolok, maka harns dilakukan perubahan yang lebih drastis dan lebih sering. PDP-ll yang dibuat oleh Digital Equipment Corporation (DEC) memiliki cacat atau kekurangan yaitu mempunyai ruang lingkup address yang kecil. Segera sesudah pengenalannya yang pertama, arsitektur ini diperluas untuk memperbesar ruang lingkup address fisiknya. Namun, arsitektur ini hanya terkunci pada address 16-bit yang sesungguhnya. Arsitektur DECVAX mengembangkan gagasan yang tepat terhadap PDP-ll menjadi arsitektur yang mempunyai address virtual 32-bit,yang pada waktu pengenalannya begitu terlihat tak terbatas. Arsitektur ini digunakan oleh DEC dan pelanggannya dengan sangat baik selama satu dekade hingga munculnya arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computery) yang menghasilkan mesin yang lebih berbiaya efektif dari pada implementasi VAX. Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitekturnya lebih kompleks. 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. .

Unit-unit dasar yang terdapat pada suatu sistem PC architecture antara lain :

1.  Central processing unit (CPU), yang mengendalikan semua unit sistem computer yang lain dan mengubah input menjadi output.

• Primary Storage (penyimpanan primer), berisi data yang sedang diolah dan program.
• Control Unit (unit pengendali), membuat semua unit bekerja sama sebagai suatu sistem
• Aritmatika and Logical Unit, tempat berlangsungkan operasi perhitungan matematika dan logika.

2.  Unit Input, memasukkan data ke dalam primary storage.

3.  Secondary storage (penyimpanan sekunder), menyedikan tempat untuk menyimpan program dan data saat tiak digunakan.

4.  Unit Output, mencatat hasil pengolahan.

Kemudian penjelasan singkat tentang beberapa bagian dari PC architecture adalah sebagai berikut :

·         Peralatan Input

Beberapa alat input memiliki fungsi ganda, yaitu sebagai alat input dan juga sebagai alat output untuk menghasilkan data. Alat input/ouput demikian dikenal dengan terminal. Alat input dibagi ke dalam dua golongan yaitu alat input langsung dan tidak langsung. Alat input langsung memungkinkan input diproses secara langsung oleh CPU melalui alat input tanpa terlebih dahulu dinmasukkan ke dalam media penyimpanan ekternal. Alat input langsung terdiri dari beberapa golongan yaitu: keyboard, pointing device, scanner, voice recognizer.

·         Memori Sekunder  (Secondary Memory)

Memori sekunder, dipergunakan untuk menyimpan data, informasi, dan program secara permanen sebagai berkas atau file. Contoh memori sekunder adalah floppy disk, hard disk, zip drive, CD-Rom, DVD, dan lain-lain. Sebagian besar memori sekunder saat ini berbentuk disk/cakram/piringan. Operasi terhadap data, informasi, dan program dilakukan dengan perputaran disk. Satu putaran piringan disebut RPM ( Rotation Per Minute ). Semakin cepat perputaran, maka waktu akses akan semakin singkat. Hal ini mengakibatkan semakin besar tekanan terhadap disk dan semakin besar panas yang dihasilkan. Jenis memori sekunder yang akan digunakan akan menentukan kecepatan akses dan metode akses data. Beberapa contoh ukuran kecepatan memory sekunder adalah sebagai berikut.

• Pre-IDE : Memiliki kecepatan 3600 RPM
• IDE : Memiliki kecepatan 5200 RPM
• IDE/SCSI : Memiliki kecepatan 5400 RPM
• IDE/SCSI : Memiliki kecepatan 10000 RPM

Memori sekunder memiliki alat untuk membaca dan menulis. Alat untuk membaca dan menulis pada harddisk disebut head sedangkan pada floppy disk disebut side. Setiap piringan dalam disk memiliki 2 sisi head/side, yaitu sisi 0 dan sisi 1. Head/side dibagi menjadi sejumlah lingkaran konsentrik yang disebut track. Kumpulan track yang sama dari sebuah head yang ada disebut cylinder. Pada suatu track dibagai menjadi daerah-daerah lebih kecil yang disebut sector.

·         Output Device

Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk,yaitu tulisan (huruf,angka,symbol khusus),image (dalam bentuk grafik atau gambar),suara ,dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer. Peralatan output dapat berupa:

• Hard-copy device,yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film.

• Soft-copy device,yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik.

Output bentuk pertama sifatnya adalah permanen dan lebih portable (dapat dilepas dari alat output dan dapat dibawa ke mana-mana). Alat yang umum digunakan untuk ini adalah printer, plotter dan alat microfilm. Sedangkan output bentuk kedua dapat berupa video display,flat panel,dan speaker. Alat output bentuk ketiga yang menggunakan media magnetic disk adalah disk driver dan yang menggunakan media magnetic tape adalah tape driver.