JAWABAN SOAL UTS SEMESTER 1 ARSITEKTUR KOMPUTER

1. Perkembangan komputer

Komputer Generasi Pertama (1946 – 1959)

Komputer generasi pertama muncul pada tahun 1946 dengan menggunakan tabung vakum sebagai komponen dasar pembuatannya. Tabung vakum ini juga menjadi salah satu komponen dasar memang dikenal sama sekali tidak efisien pada beberapa aspek.

Sebab komponen ini memang cepat sekali panas pada saat di pakai. Electronic numerical integrator and computer atau yang di singkat dengan ENIAC ini ialah salah satu contoh dari komputer generasi yang pertama.

Untuk perangkat dari komputer generasi pertama dibuat oleh John mauchly dan juga J.Presper Eckert pada University of Pennsylvania. Mereka berdua ini memang membangun ENIAC dengan memakai 18.000 dari tabung vakum dengan ukuran 1800 kaki serat mempunyai berat yang dapat mencapai sekitar 30 ton.

Bahasa yang dipakai pada komputer generasi yang pertama ini merupakan bahasa mesin. Bahasa ini akan menjadi bahasa pemrograman yang amat sangat dasar, selain itu bahasa ini juga hanya akan di mengerti oleh komputer.

Dana yang diperlukan untuk bisa membuat perangkat komputer ini bisa mencapai kurang lebih 1 juta dollar. Namun sayangnya kemampuan dari komputer generasi ini memang amat sangat terbatas, sehingga untuk bisa memecahkan suatu masalah yang ada di dalam satu waktu.

Bahkan operator ini juga wajib memakai kartu berlubang atau punched cards, serta menggunakan pita kertas untuk bisa input. Untuk bisa melakukan output yang dihasilkan akan berupa print out. Dengan menggunakan biaya pembuatan yang sangat fantastis, namun fungsi dari komputer generasi pertama ini memang belum maksimal.

Komputer Generasi Kedua (1959 – 1965)

Ditemukannya transistor pada tahun 1948 membawa perubahan di berbagai alat elektronik seperti televisi, radio dan komputer.

Transistor menggantikan tabung vakum yang sebelumnya digunakan pada alat-alat elektronik tersebut, dengan digantinya tabung vakum menjadi transistor membuat ukuran alat elektronik terutama komputer menjadi lebih kecil.

Transistor mulai digunakan di komputer pada tahun 1956. Selain munculnya transistor, komputer generasi kedua ditandai dengan penemuan lain yang mengembangkan memori inti-magnetik, penemuan ini juga yang membuat komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat dan lebih bisa diandalkan dibanding komputer generasi pertama serta lebih hemat energi karena tidak membutuhkan daya sebesar komputer pada generasi pertama.

Komputer awal pada generasi kedua ini adalah Super komputer dari IBM yang bernama Stretch dan Superkomputer dari Sprey-Rand yang bernama LARC dan Kedua merk komputer ini dikembangkan untuk laboratorium Energi Atom.

Namun komputer-komputer tidak terlalu populer karena harganya yang terlalu mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis.

Pada generasi kedua ini sudah mulai muncul dua bahasa pemograman yaitu Common Business Oriented Language (COBOL) dan juga Formula Translator (FORTRAN).

Komputer Generasi Ketiga (1965 – 1971)

Komputer generasi ketiga ditandai dengan munculnya IC (Integrated Circuit) yang menggantikan peran transistor. Dasar diciptakannya IC adalah karena transistor menghasilkan panas yang sangat besar dan hal itu dapat merusak bagian-bagian internal komputer.

IC dikembangkan oleh seorang insinyur di Texas Instrument yang bernama Jack Kilby. Pada awal ditemukan atau diciptakan, IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik kedalam satu piringan silikon kecil yang terbuat dari Pasir Kuarsa, Kemudian para ilmuwan berhasil mengembangkan sehingga IC dapat mengkombinasikan lebih banyak komponen-komponen elektronik di dalamnya.

Hal ini lah yang membuat ukuran komputer menjadi lebih kecil lagi karena komponen-komponen komputer dipadatkan kedalam IC.

Di generasi ketiga ini pula mulai ditemukan Operating System (OS) yang membuat komputer bisa melalukan beberapa tugas berbeda dalam waktu bersamaan atau dikenal dengan sebutan multi-tasking.

Komputer Generasi Keempat (1971 – Sekarang)

 

Setelah ditemukannya IC pada generasi komputer ketiga, inovasi selanjutnya yang ditemukan di generasi keempat adalah Large Scale Integration (LSI).

LSI itu sendiri merupakan gabungan atau penyatuan beribu-ribu IC pada suatu kepingan yang biasa disebut juga dengan sebutan CHIP.

Komputer generasi keempat  sudah menggunakan processor 8080 yang dikenalkan oleh perusahaan Intel pada tahun 1974.

Dengan pemadatan IC kedalam suatu CHIP, yang IC itu sendiri merupakan gabungan dari komponen-komponen elektronik, semakin memperkecil ukuran dari satu komputer yang ada di generasi keempat.

Komputer-komputer yang kita pakai saat ini merupakan komputer generasi keempat dengan segala perkembangan-perkembangannya baik dalam segi fisik, fungsi serta efisiensi dibanding komputer-komputer pada awal generasi keempat.

Komputer Generasi Kelima  (Sekarang – Masa Depan)

Komputer generasi  kelima masih dalam tahap perancangan atau dengan kata lain generasi komputer kelima ini adalah proyeksi komputer di masa depan. Jepang adalah negara yang terkenal paling ‘ngotot’ untuk menciptakan komputer generasi kelima ini.

Ada satu lembaga khusu bernama Institute For New Computer Technology (ICOT) yang dibentuk untuk mewujudkan komputer generasi kelima ini.

Untuk generasi kelima ini, komputer kedepannya diharapkan mampu untuk melakukan interaksi dengan manusia, interaksi yang dimaksud di sini adalah berkomunikasi dengan manusia dan mampu menerima masukan visual dari manusia atau dalam bahasa kerenya adalah AI (Artificial Intelligence)

Mungkin gambaran dari komputer generasi kelima dapat kita lihat di film Ironman atau film-film fiksi lainnya yang menggambarkan komputer-komputer yang super canggih.

Sumber : https://www.webmobile.id/pengertian-dan-sejarah-komputer-lengkap/

2. Sistem kerja dalam CPU

Sistem komputer akan bekerja saat data atau instruksi dimasukkan. Kemudian menuju ke system bus yang berfungsi sebagai penghubung/ jalur data. Pada saat suatu program akan dieksekusi atau  diproses, maka isi dari sebuah program tersebut yang berada di dalam harddisk akan di diambil dan di masukkan ke RAM.

Control Unit membedakan instruksi dan data, instruksi ditempatkan ke Program-Penyimpanan sedangkan data ditempatkan di Working-Storage. Selanjutnya instruksi dan data itu di ambil oleh Control Unit di simpan di Register.

 Bila instruksi merupakan perhitungan logika atau aritmatika, maka ia dibawa ke ALU untuk diproses. Hasilnya akan ditampung di Accumulator. Dan Control Unit akan mengambilnya dan membawanya kembali ke RAM yang kemudian di tampilkan hasilnya ke alat output, seperti Monitor.

https://www.google.com/amp/s/www.kompasiana.com/amp/iqbaldalimunthe/cpu-dan-proses-kerjanya_5651d067f07a61f509df1b8d

3. Tahapan dalam eksekusi perkalian.

• Pada step 1: program counter bernilai 300; (alamat instruksi pertama 300) sistem memanggil intruksi pertama dengan nilai 1940 dan diisikan (di-load) ke dalam IR.

• Pada step 2 : Sistem mengeksekusi intruksi dengan kode 1940 ke dalam AC

• Pada step 3 : Intruksi selanjutnya diambil dari lokasi 301 ; kode instruksi “MUL konten AC dengan konten dilokasi 941”

• Pada step 4 : Konten dari AC dan konten dilokasi 941 di eksekusi dengan instruksi “MUL” lalu hasilnya disimpan dalam AC

• Pada step 5: Intruksi STORE diambil dari lokasi 302, yang artinya “STORE hasil perhitungan aritmetika ke memory 942”

• Pada step 6 : Simpan hasil perhitungan dari AC ke lokasi sesuai instruksi pada step 5 (alamat 942)

4. Proses interupsinya:

• Pada awal sistem melakukan pencetakan dengan printer, saat itu terdapat pengiriman data pada saluran komunikasi sehingga modul komunikasi meminta interupsi.

• Proses selanjutnya adalah pengalihan eksekusi interupsi modul komunikasi, sedangkan interupsi printer ditangguhkan.

• Saat pengeksekusian modul komunikasi terjadi interupsi disk, namun karena prioritasnya lebih rendah maka interupsi disk ditangguhkan.

• Setelah interupsi modul komunikasi selesai akan dilanjutkan interupsi yang memiliki prioritas lebih tinggi, yaitu disk.

• Bila interupsi disk selesai dilanjutkan eksekusi interupsi printer. Selanjutnya dilanjutkan eksekusi program utama

5. HIRARKI MEMORI BERDASARKAN KECEPATAN

TERCEPAT :

1. Register Memori

yaitu, jenis memori dimana kecepatan akses yang paling cepat. Memori ini terdapat pada CPU/Processor.

Contoh: Register Data, Register Alamat, Stack Pointer Register, Memory Address Register, I/ O Address Register, Instruction Register,dll.

2. Cache Memori

yaitu, memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal daripada memori utama. Cache memori ada 2 macam, yaitu: Cache Memory yang terdapat pada Internal Processor dan Cache Memori yang terdapat diluar Processor.

3. Main Memori (Memori Utama)

yaitu, memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan program.

Jenis Main Memory, yaitu:

1. ROM (Read Only Memory), yaitu memori yang hanya bisa dibaca saja datanya atau programnya.Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll.

2. RAM (Random Akses Memory), yaitu memori yang memiliki kemampuan untuk dirubah data atau program yang tersimpan didalamnya. Jenis RAM: SRAM,  EDORAM,SDRAM, DDRAM, RDRAM,VGRAM, dll.

Terlambat:
1. Sekunder Memory (Memori Sekunder)

yaitu memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program
Contoh: Harddisk, Floppy Disk, Falshdisk, dll.

Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin kebawah kecepatan akses penyimpanan data semakin melambat karena letak penyimpanan sekunder jauh dari Pocessor. Semakin dekat jenis penyimpanan terhadap processor maka makin cepat pengaksesan penyimpanan data yang dilakukan.

6. Perhitungan Aritmatika