Rangkuman Arsitektur dan Organisasi Komputer

Hadyan Rakha Dewanta 14/Xmm4

Arsitektur dan Organisasi Komputer

A. Pengertian Arsitektur Komputer 

Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dan suatu sistem komputer. juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagal ilmu dan sekaligus seni mengenai cara menghubungkan komponen-komponen perangkat keras
untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

B. Pengertian Organisasi Komputer
Organisasi komputer adalah bagian yang terhubung dengan komponen-komponen
pelaksanaan dan interkoneksi antarkomponen penyusun sistem komputer dalam l aspek arsitekturalnya.
Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka,
teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol.

C. Perbedaan Arsitektur dan Organisasi Komputer
Perbedaaan utamanya adalah sebagai berikut :
a. Organisasi komputer: bagian yang terkait erat dengan komponen-komponen
operasional.
Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem
memori, dan sinyal-sinyal kontrol.

b. Arsitektur komputer: kelengkapan sistem komputer yang terkait dengan kegiatan
pemrograman.
Contoh: Set instruksi, aritmetika yang dipergunakan, teknik pengalamatan,
mekanisme I/O

D. Struktur dan Function
Sebuah komputer adalah sebuah sistem yang kompleks; komputer kontemporer
mengandung jutaan komponen elektronik dasar. Kuncinya adalah untuk mengenali sifat
hirarkis sistem yang paling kompleks, termasuk komputer.
Struktur: cara di mana komponen yang saling terkait
Fungsi: operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur
Dalam hal deskripsi, kita memiliki dua pilihan: mulai dari bawah dan membangun
untuk keterangan lengkap, atau dimulai dengan pandangan atas dan membusuk sistem ke subparts nya.

A. Struktur Dasar Komputer
Struktur dasar komputer mempelajari tentang bagaimana cara dari tiap komponen
saling berkaitan. Fungsi komputer menjelaskan operasi masing-masing komponen
sebagai bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen ada dalam
struktur komputer. Ada empat struktur utama di dalam sebuah komputer, yaitu CPU,
memori, perangkat input, dan output.
.
1. Central Processor Unit (CPU)
CPU berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan sebagai pusat kegiatan
dan pengolahan. Otak dalam CPU cukup disebut sebagai prosesor. Dalam mewujudkan
fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen yang merupakan bagian
dari struktur CPU.

1) Struktur Utama CPU

a) Program Control Unit, bertugas untuk mengontrol operasi CPU secara
keseluruhan dan mengontrol operasi CPU sehingga terjadi kesamaan kerja
antarkomponen dalam menjalankan fungsi operasinya. Termasuk dalam tanggungjawab
unit kontrol adalah mengambil instruksi instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

b) Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi pengolahan
data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa karena bagian ini mengerjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya, ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmetika dan unit logika yang masing-masing memiliki penjelasan tugas tersendiri.

c) Register, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses
pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya

d) CPU Interconnection, adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan
komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama,
perangkat input/ output

2. Memori Utama
Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, jenis memori dibagi
menjadi dua, yaitu RAM dan ROM.

1) RAM (Random Access Memory)
RAM adalah memori yang dapat dibaca atau ditulis. Data dalam sebuah RAM
bersifat volatile, artinya data akan terhapus bila arus Iistrik mati. Karena sifat RAM
yang volatile ini, maka program komputer tidak tersimpan di RAM. RAM hanya
digunakan untuk menyimpan data sementara, yang tidak begitu vital saat aliran daya
terputus.

Jenis RAM sangat bervariasi, di antaranya:

a) DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus
diperbarui oleh CPU agar data yang terkandung di dalamnya tidak hilang

b) SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang paling umum
digunakan pada PC masa sekarang. RAM ini disinkronisasi oleh jam sistem
dan memiliki kecepatan lebih tinggi dan pada DRAM.

c) SRAM (Static RAM) adalah jenis memori yang tidak perlu pembaruan oleh CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi dan pada DRAM.

d) RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis memori yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM.

e) EDORAM (Extended Data Out RAM) adalah jenis memori yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium.

f) DDR (Double Data Rate) tipe RAM yang menggunakan teknologi double
clock cycle. DDR sekarang sudah semakin berkembang dengan munculnya
DDR2 dan DDR3 yang memiliki kecepatan yang sangat tinggi.Kedepannya mungkin jenis-jenis RAM akan terus berkembang dengan
semakin berkembangnya sistem komputer yang ada saat ini, karena untuk menunjang kebutuhan komputasi yang tinggi dibutuhkan performa komputer yang
maksimal.

2) ROM (Read Only Memory)
ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca. Data yang tersimpan dalam ROM bersifat non volatile, artinya data tidak akan terhapus meskipun arus listrik mati. Karena sifatnya yang demikian, maka ROM dipergunakan untuk menyimpan program. Ada beberapa tipe ROM, di antaranya ROM murni, PROM,dan EPROM. PByROM (Programmable ROM) adalah ROM yang dapat diprogram sendiri oleh
pemakai.

3. Input/Output
Input/Output berfungsi memindahkan data dari/ke lingkungan luar atau perangkat
lainnya Sistem komputer membutuhkan perantara I/O.Perangkat I/O sebagai jembatan
penghubung antara computer dengan piranti di luar sistem dapat menerima data dari
komputer dan dapat pula memberi data ke komputer Ada dua macam perantara I/O, yaitu
piranti untuk hubungan serial (UART-universal asynchronous receiver-transmitter) dan
piranti untuk hubungan paralel (PlO-paralel input output).

1) Perangkat Input dan Cara Kerjanya
Alat input Iangsung adalah alat yang inputnya Iangsung diproses oleh alat pemroses, sedangkan alat input tidak Iangsung prosesnya melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses. Alat input  langsung dapat berupa papan ketik (keyboard), pointing device (misalnya mouse, touch screen, light pen, digitizer graphics tablet), scanner (misalnya magnetic ink character recognition, optical data reader atau optical character recognition reader), sensor (misalnya digitizing camera),voice recognizer(misalnya mikrofon). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch yang Dilakukan meaIui media punched card (kartu plong), key-to-tape yang merekam data ke media berbentuk pita (tape) sebelum diproses oleh alat pemroses, dankey-to-disk yang merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau hard disk) sebelum diproses.

a) Keyboard
Keyboard adalah suatu alat input yang memiliki berbagai macam tombol dengan
setiap tombol memiliki fungsi yang berbeda-beda. Dalam hal ini, fungsi keyboard ini
sendiri sangat tergantung dan tombol-tombolnya. Setiap tombol merepresentasikan
karakter tertentu.

b)Mouse
Mouse adalah alat yang digunakan untuk memasukkan perintah ke dalam komputer
dengan cara menggesernya.Pergeseran ini menggerakkan pointer.

c) Scanner
Scanner adalah suatu alat clektronik yang fungsinya mirip dengan mesin fotokopi.
Mesin fotokopi hasilnya dapat langsung kita lihat pada kertas sedangkan scanner
hasilnya ditampilkan pada layar monitor komputer atau disimpan di memori. Hasil ini
dapat diubah dan dimodifikasi sehingga tampilan dan hasil akhirnya menjadi bagus
yang kemudian dapat disimpan sebagai file teks, dokumen, atau gambar.

B. Fungsi Utama Komputer

Fungsi utama sistem komputer merupakan operasi dasar dan masing-masing
komponen sebagai bagian dan struktur. Pada prinsipnya fungsi utama sistem komputer
sangat sederhana. Terdapat empat buah fungsi yang harus beroperasi, antara lain
sebagai berikut

a. Pengolahan Data
Pengolahan data berfungsi mengolah kumpulan data yang menghasilkan suatu
informasi.Data yang diolah biasanya berupa dokumen, surat, kata, grafik, kondisi, ide,objek, dan lain-laintergantung kebutuhan dan pengguna komputer tersebut. Proses pengolahan data tersebut dilakukan oleh suatu perangkat lunak.

b. Penyimpan Data
Fungsi komputer sebagai penyimpan data yang juga berarti untuk mengamankan data sepertidokumen, gambar, video dan lain-lain yang suatu saat nanti data tersebut akan digunakan kembali untuk diolah. Semua data di dalam komputer disimpan dalam sebuah hard disk. Hard disk ini sendiri juga memiliki kapasitas memori yang berbeda-beda.

c. Pemindahan Data
Fungsi komputer sebagai pemindahan data adalah untuk mengirimkan atau menerima datadari satu komputer ke komputer lainnya agar proses pengolahan data lebih mudah.

d. Kendali
Fungsi komputer sebagai kendali adalah dikerjakan oleh seseorang dengan
memasukkan perintah-perintah ke dalam sistem komputer, lalu komputer akan
mengerjakan sesuai dengan perintah-periniah yang telah diinput oleh manusia.
Komputer harus dapat memproses data. Representasi data tersebut bermacam-
macam, tetapi nantinya harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam
pengolahan data, komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan

A. Konsep Dasar Operasi Komputer
Sistem Operasi komputer merupakan software pada lapisan pertama yangdiletakkan pada memori komputer, (memori komputer dalam hal ini ada Hardisk, bukanmemory ram) pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnyadijalankan setelah Sistem Operasi Komputer berjalan, dan Sistem Operasi akanmelakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebutseperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user.

Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut,karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukantugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan kernel suatu Sistem Operasi.Sistem komputer pada dasarnya terdiri dari empat komponen utama, yaituperangkat-keras, program aplikasi, sistem-operasi, dan para pengguna. Sistem operasiberfungsi untuk mengatur dan mengawasi penggunaan perangkat keras oleh berbagai program aplikasi serta para pengguna.

Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan
informasi. Supaya tujuan pokok tersebut tercapai, maka harus ada elemen-eletnen yang
mendukungnya. Elemen-elemen dan sistem komputer adalah software, hardware dan
brainware.

a. Hardware (perangkat keras) adalah peralatan di sistem komputer yang secara fisik
terlihat dan dapat dijamah, seperti monitor, keyboard, mouse dan lain-lain.

b. Software (perangkat lunak) adalah program yang berisi penintah-perintah untuk
melakukanpengolahan data, Software terdiri dari:

1) Sistem operasi: DOS, IJnux, Windows, Mac, dan lain-lain

2) Bahasa pemrograman: .Visual Basic, C++, Pascal, Java, Visual C, dan lain-lain

3) Aplikasi: MS Office, Antivirus, Winamp, Mozilla, dan lain-lain

C.adalah manusia yang terlibat dalam mengoprasikan serta mengatur system
komputer.

Tujuan mempelajari sistem operasi agar dapat merancang sendiri serta dapat
memodifikasi sistem yang telah ada sesuai dengan kebutuhan kita, agar dapat memilih
alternatif sistem operasi, memaksimalkan penggunaan sistem operasi dan agar konsep
dan teknik sistem operasi dapat diterapkan pada aplikasi-aplikasi lain.

Sistem operasi mempunyai tiga sasaran utama yaitu kenyamanan — membuat
penggunaan komputer menjadi lebih nyaman, efisien — penggunaan sumber-daya sistem
komputer secara efisien, serta mampu berevolusi — sistem operasi harus dibangun
sehingga memungkinkan dan memudahkan pengembangan, pengujian serta pengajuan
sistem-sistem yang baru.

                             

 John Van Neumann

Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logika (ALU), unit kontrol, memori,  dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, ―bus‖.

Mesin Van Neumann adalah mesin komputer pertama yang bersifat stored program. Arsitektur pada mesin ini mewakili mesin pertama dan digunakan pada komputer sekarang ini. Jhon von Neumann adalah seorang ahli matematika dan anggota institute of Advance Study di Princenton New Jersey yang bekerja sama dengan H.H Goldstine dan A.W. Binks

BAB 2

A. Magnetic Disk

 Magnetic Disk merupakan piranti penyimpanan sekunder yang paling banyak dijumpai pada sistem komputer modern. Disk adalah sebuah piringan bundar yang dibuat dari logam atau plastic yang dilapisi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi. Data yang dikirim akan direkam di atasnya dan kemudian dapat dibaca dari disk dengan menggunakan kumparan penginduksi (conducting coil) yang dikenal dengan sebutan head.

A. Pengetian RAID ( Redundant Array of Independent Disks ) 

RAID (Redundant Array of Independent Disks) atau dalam bahasa indonesia penyimpan data redundan yaitu sebuah teknologi dalam penyimpanan data yang digunakan untuk meminimalkan kesalahan pada saat penyimpanan dan pembacaan data dengan menggunakan redundansi (penumpukan data) dengan menggunakan perangkat lunak atau menggunakan hard disk itu sendiri

B. Level RAID 

 1. RAID level 0
 RAID 0 merupakan non-redundant disk array, tidak memiliki redundansi sama sekali. skema ini memberikan peningkatan performa dan penambahan media penyimpanan namun tanpa toleransi fault. Semakin banyak disk yang digunakan semakin besar pula kemungkinan disk failurnya.

2. RAID level 1 
Skema yang digunakan pada RAID 1 adalah mirrorring. data yang dituliskan pada satu drive akan diduplikasi atau dituliskan juga pada drive lainnya. pada umumnya skema ini diterapkan dengan 2 harddisk/diskdrive tapi aplikasi mengunakan 3 atau lebih disk drive juga memungkinkan.

3. RAID level 2 
RAID level 2 pada level ini, menggunakan teknik akses paralel, seluruh anggota disk berpartisipasi dalam  mengeksekusi setiap request I/O. Umumnya, pemutaran setiap drive disinkronisasikan sehingga seluruh head disk selalu berada pada posisi yang sama pada setiap disk yang terdapat pada array.

4. RAID level 3 

Pada level ini pengorganisasian sama dengan pada level 2. Perbedaan yang mendasar adalah level 3 hanya mebutuhkan disk redundant tunggal, tidak bergantung pada besarnya array disk.

A. Pengertian Optical Disc Optical disc (piringan optik) adalah sebuah perangkat keras yang menggunakan sinar laser ataugelombang elektromagnetik bertenaga rendah untuk melakukan proses pembacaan (reading) dan optical disc dan juga pada penulisan (writing) data. Optical disc dapat menampung data hingga ratusan bahkan ribuan kali daya tampung disket. Piringan optik dapat berupa CD atau DVD. Beberapa drive hanya bisa membaca data pada disk, namun teknologi saat ini memperbolehkan sebuah drive untuk melakukan pembacaan maupun penulisan pada drive.

B. Ciri-Ciri Optical Disc

a. Menggunakan laser untuk membaca data
b. Dapat digunakan untuk menyimpan data yang volumenya sangat besar
c. Dapat membaca dengan cepat

C. Jenis-Jenis Optical Disc Teknologi dan jenis-jenis dari optical disc bermacam-macam tergantung dari bahan pembuatannya maupun perkembangan teknologi terbarunya. Ada beberapa Jenis optical disc saat ini, dimulai dari CD, DVD, Blu-ray, hingga saat ini ada yang terharu dan optical disc yaitu FM Disc. Berikut penjelasan jenis-jenis optical disc :

a.Compact Disc (CD)
 CD (compact disc) atau laser optical disc merupakan jenis piringan optik generasi pertama kali yang muncul sebelum adanya DVD). Pembacaan dan penulisan data pada piringan ditangani melalui sinar laser. Oleh karena itu kecepatan akses CD jauh lebih tinggi dari pada disket.

b. DVD (Digital Video Disc)
 DVD adalah generasi selanjutnya dan teknologi penyimpanan dengan menggunakan media optical disc. DVD memiliki kapastias yang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa.

c. Blu-ray Disc 
Blu-ray merupakan sebuah format optik yang berfungsi untuk menyimpan media digital, temiasuk video berkapasitas tinggi. Teknologi Blu-ray adalah format disc optik yang merupakan perkembangan dan CD dan DVD.