Memori merupakan bagian dari komputer yang berfungsi
sebagai tempat penyimpanan data/informasi sementara atau tidak permanen.
Setelah komputer mati/restart seluruh data dalam RAM akan hilang. karena
penyimpanan pada Memory (RAM) hanya berlangsung ketika komputer dalam keadaan
On. Tidak seperti Hard Disk yang menyimpan data secara permanen.
Beberapa jenis memori yang di gunakan :
Read Only Memory (ROM)
Random Access Memory (RAM)
Flash Disk
Hardisk
Berikut saya akan menjelaskan secara singkat tentang beberapa jenis memori
Read Only Memory (ROM)
Read-only Memory(ROM) adalah istilah untuk media penyimpanan data pada
komputer. ROM ini adalah salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini
sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan di dalam ROM ini tidak
mudah hilang atau berubah walau aliran listrik di matikan.Contohnya adalah switch
mekanis
Jenis – jenis ROM
PROM (Progammable Read-Only-Memory)
Jika isi ROM ditentukan oleh vendor, PROM dijual dalam keadaan kosong dan
kemudian dapat diisi dengan program oleh pemakai. Setelah diisi dengan program,
isi PROM tak bisa dihapus.
prom
EPROM (Erasable Programmable Read-Only-Memory)
Isi EPROM dapat dihapus setelah diprogram. Penghapusan dilakukan dengan
menggunakan sinar ultraviolet.
EEPROM dapat menyimpan data secara permanen, tetapi isinya masih bisa
dihapus secara elektris melalui program. Salah satu jenis EEPROM adalah Flash
Memory. Flash Memory biasa digunakan pada kamera digital, konsol video game,
dan cip BIOS.
Random Access Memory (RAM)
adalah memori dalam sistem komputer yang berguna untuk menampung data
sementara dan mengirimnya kembali untuk segera diakses dan diproses oleh
prosesor.Karena kecepatan prosesor lebih tinggi dari kecepatan hardisk,maka
diperlukan RAM untuk menyeimbangkan data keluar masuk dari hardisk.
Jenis – jenis RAM
DRAM (Dynamic RAM)
Jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang
terkandung didalamnya tidak hilang.
dram
SDRAM (Sychronous Dynamic RAM)
adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan
dari DRAM namun telah diskronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan
lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki
kecepatan sampai 100 MHz
sdram-modul2
RDRAM (Rambus Dynamic RAM)
adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih
mahal dari pada SDRAM.
SRAM (Static RAM)
adalah jenis memori yang tidak memerlukan penyegaran oleh
CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis
ini memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. SDRAM
EDO RAM (Extended Data Out RAM)
adalah jenis memori yang digunakan pada
sistem yang menggunakan Pentium. Cocok untuk yang memiliki bus denagan
kecepatan sampai 66 MHz.
bedo
FPM DRAM (First Page Mode DRAM)
adalah merupakan bentuk asli dari DRAM.
Laju transfer maksimum untuk cache L2 mendekati 176 MB per sekon.
Flash RAM
adalah jenis memory berkapasitas rendah yang digunakan pada
perngkat elektronika seperti, TV, VCR, radio mobil, dan lainnya. Memerlukan
refresh dengan daya yang sangat kecil.
Flashdisk
adalah sebuah alat penyimpanan data eksternal
yang dihubungkan port USB yang mampu menyimpan berbagai format data dan
memiliki kapasitas penyimpanan yang cukup besar.
Hardisk
merupakan sebuah perangkat keras pada komputer
yang difungsikan sebagai media penyimpanan dalam pengoperasian komputer
berikut akan saya masukan beberapa contoh gambar memori :
memori diatas biasanya di gunakan pada smartphone
memori diatas adalah memori ram/rom biasanya digunakan pada komputer
memori diatas biasanya digunakan untuk menyimpan data yang terpisah bisa di bawa atau di pindah pindahkan
Electronic Numerical Integrator and Calculator (ENIAC)
merupakan generasi pertama komputer digital elektronik yang digunakan untuk
kebutuhan umum. Pgamroposal ENIAC dirancang oada tahun 1942, dan mulai dibuat
pada tahun 1943 oleh Dr. John W. Mauchly dan John Presper Eckert di Moore
School of Electrical Engineering (University of Pennsylvania) dan baru selesai
pada tahun 1946.
ENIAC berukuran sangat besar, untuk penempatannya
membutuhkan ruang 500m2. ENIAC menggunakan 18.000 tabung hampa udara, 75.000
relay dan saklar, 10.000 kapasitor, dan 70.000 resistor. Ketika dioperasikan,
ENIAC membutuhkan daya listrik sebesar 140 kilowatt dengan berat lebih dari 30
ton, dan menempati ruangan 167 m2.
Mesin Von Neumann
Mesin ini dikembangkan oleh seorang ahli matamatika yaitu
John Von Neumann yang juga merupakan kosultan proyek ENIAC. Mesin ini
dikembangkan mulai tahun 1945 yang memberikan gagasan sebagai stored-program
concept, yaitu sebuah konsep untuk mempermudah proses program agar dapat
direpresentasikan dalam bentuk yang cocok untuk penyimpanan dalam memori untuk
semua data. Gagasan ini juga dibuat hampir pada waktu yang bersamaan dengan
Turing. Selanjutnya Von Neumann mempublikasikannya dengan nama baru yaitu:
Electronic Discrete Variable Computer (EDVAC).
Semua input dan output dilakukan melalui kartu plong. Dalam
waktu satu detik, ENIAC mampu melakukan 5.000 perhitungan dengan 10 digit angka
yang bila dilakukan secara manual oleh manusia akan memakan waktu 300 hari, dan
ini merupakan operasi tercepat saat itu dibanding semua komputer mekanis
lainnya. ENIAC dioperasikan sampai tahun 1955. Teknologi yang digunakan ENIAC
adalah menggunakan tabung vakum yang dipakai oleh Laboratorium Riset Peluru
Kendali Angkatan Darat (Army’s Ballistics Research Laboratory-LBR) Amerika
Serikat.
Selanjutnya mesin ini dikembangkan kembali dengan
perbaikan-perbaikan pada tahun 1947, yang disebut sebagai generasi pertama
komputer elektronik terprogram modern yang disediakan secara komersial dengan
nama EDVAC, EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator), dan UNIVAC1
dan 2 (Universal Automatic Computer) yang dikembangkan oleh Eckert dan Mauchly.
Untuk pertama kalinya komputer tersebut menggunakan Random Access Memory (RAM)
untuk menyimpan bagian-bagian dari data yang diperlukan secara cepat.
Dengan konsep itulah John Von Neumann dijuluki sebagai bapak
komputer modern pertama di dunia yang konsepnya masih digunakan sampai
sekarang. John Von Neumann lahir di Budapest, Hongaria 28 Desember 1903 dan
meninggal pada tanggal 8 Februari 1957 di Washington DC, AS. Von Neumann sangat
cerdas dalam matematika dan angka-angka. Pada usia eman tahun dia sudah dapat
menghitung pembagian angka dengan delapan digit tanpa menggunakan kertas atau
alat bantu lainnya. Pendidikannya dimulai di University of Budapest pada tahun
1921 di jurusan kimia. Tapi kemudian dia kembali kepada kesukaannya,
matematika, dan menyelesaikan doktoralnya di bidang matematika di tahun 1928.
di tahun 1930 dia mendapatakan kesempatan pergi ke Princeton University (AS).
Pada tahun 1933, Institute of Advanced Studies dibentuk dan dia menjadi salah
satu dari enam professor matematika di sana. Von Neumann kemudian menjadi warga
negara Amerika.
Komputer Komersial Pertama
Pada pertengahan tahun 1950 UNIVAC mengalami kemajuan dalam
beberapa aspek pemrograman tingkat lanjut, sehingga merupakan komputer general
purpose pertama yang didesain untuk menggunakan angka dan huruf dan menggunakan
pita magnetik sebagai media input dan output-nya. Inilah yang dikatakan sebagai
kelahiran industri komputer yang didominasi oleh perusahaan IBM dan Sperry.
Komputer UNIVAC pertama kali digunakan untuk keperluan kalkulasi sensus di AS
pada tahun 1951, dan dioperasikan sampai tahun 1963
Komputer Generasi II (1959-1964)
Komputer generasi kedua ditandai dengan ciri-ciri sebagai
berikut :
* Menggunakan teknologi sirkuit berupa transistor dan diode
untuk menggantikan tabung vakum.
* Sudah menggunakan operasi bahasa pemrograman tingkat tinggi seperti FORTRAN
dan COBOL.
* Kapasitas memori utama dikembangkan dari Magnetic Core Storage.
* Menggunakan simpanan luar berupa Magnetic Tape dan Magnetic Disk.
* Kemampuan melakukan proses real time dan real-sharing.
* Ukuran fisiknya sudah lebih kecil dibanding komputer generasi pertama.
* Proses operasi sudah lebih cepat, yaitu jutaan operasi perdetik.
* Kebutuhan daya listrik lebih kecil.
* Orientasi program tidah hanya tertuju pada aplikasi bisnis, tetapi juga
aplikasi teknik.
UNIVAC III
Dibanding denga tabung, teknologi transistor jauh lebih
efisien sebagai switch dan dapat diperkecil ke skala mikroskopik. Pada tahun
2001 peniliti Intel telah memperkenalkan silikon paling kecil dan paling cepat
di dunia, dengan ukuran 20 nanometer ata sebanding dengan sepermiliar meter,
yang akan digunakan pada prosesor dengan kecepatan 20 GHz (Giga Hertz). Era ini
juga menandakan permulaan munculnya minikomputer yang merupakan terbesar kedua
dalam keluarga komputer. Harganya lebih murah dibanding dengan generasi
pertama. Komputer DEC PDP-8 adalah minikomputer pertama yang dibuat tahun 1964
untuk pengolahan data komersial.
Komputer Generasi III (1964-1970) terus
melakukan pelbagai penelitian. Ribuan transistor akhirnya berhasil digabung
dalam satu bentuk yang sangat kecil. Secuil silicium yag mempunyai ukuran
beberapa milimeter berhasil diciptakan, dan inilah yang disebut sebagai
Integrated Circuit atau IC-Chip yang merupakan ciri khas komputer generasi
ketiga. Cincin magnetic tersebut dapat di-magnetisasi secara satu arah ataupun
berlawanan, dan akhirnya men-sinyalkan kondisi “ON” ataupun “OFF” yang kemudian
diterjemahkan menjadi konsep 0 dan 1 dalam system bilangan biner yang sangat
dibutuhkan oleh komputer. Pada setiap bidang memory terdapat 924cincin magnetic
yang masing-masing mewakili satu bit informasi. Jutaan bit informasi saat ini
berada didalam satu chip tunggal dengan bentuk yang sangat kecil. Komputer yang
digunakan untuk otomatisasi pertama dikenalkan pada tahun 1968 oleh PDC 808,
yang memiliki 4 KB (kilo-Byte) memory dan 8 bit untuk core memory. Dapat
digunakan untuk multiprogram. Contoh komputer generasi ketiga adalah Apple II,
PC, dan NEC PC.Konsep semakin kecil dan semakin murah dari transistor, akhirnya
memacu orang untuk terus melakukan pelbagai penelitian. Ribuan transistor
akhirnya berhasil digabung dalam satu bentuk yang sangat kecil. Secuil silicium
yag mempunyai ukuran beberapa milimeter berhasil diciptakan, dan inilah yang
disebut sebagai Integrated Circuit atau IC-Chip yang merupakan ciri khas
komputer generasi ketiga. Cincin magnetic tersebut dapat di-magnetisasi secara
satu arah ataupun berlawanan, dan akhirnya men-sinyalkan kondisi “ON” ataupun
“OFF” yang kemudian diterjemahkan menjadi konsep 0 dan 1 dalam system bilangan
biner yang sangat dibutuhkan oleh komputer. Pada setiap bidang memory terdapat
924cincin magnetic yang masing-masing mewakili satu bit informasi. Jutaan bit
informasi saat ini berada didalam satu chip tunggal dengan bentuk yang sangat
kecil. Komputer yang digunakan untuk otomatisasi pertama dikenalkan pada tahun
1968 oleh PDC 808, yang memiliki 4 KB (kilo-Byte) memory dan 8 bit untuk core
memory. Dapat digunakan untuk multiprogram. Contoh komputer generasi ketiga
adalah Apple II, PC, dan NEC PC.
Komputer generasi ketiga ditandai dengan ciri-ciri sebagai
berikut :
* Karena menggunakan IC maka kinerja komputer menjadi lebih
cepat dan tepat. Kecepatannya hampir 10.000 kali lebih cepat dari komputer
generasi pertama.
* Peningkatan dari sisi software.
* Kapasitas memori lebih besar, dan dapat menyimpan ratusan ribu karakter
(sebelumnya hanya puluhan ribu).
* Menggunakan media penyimpanan luar disket magnetik (external disk) yang sifat
pengaksesan datanya secara acak (random access) dengan kapasitas besar (jutaan
karakter).
* Penggunaan listrik lebih hemat.
* Kemampuan melakukan multiprocessing dan multitasking.
* Telah menggunakan terminal visual display dan dapat mengeluarkan suara.
* Harganya semakin murah.
* Kemampuan melakukan komunikasi dengan komputer lain.
Komputer Generasi IV: PDP 11
Komputer-komputer generasi keempat diantaranya adalah IBM
370, Apple I dan Apple II, PDP-11, VisiCalc, dan Altair yang menggunakan
prosesor Intel 8080, dengan sistem operasi CP/M (Control Program for
Microprocessor), dengan bahasa pemrograman Microsoft Basic (Beginners
Allpurpose Symbolic Instruction Code). Sebagai catatan bahwa pada
komputer-komputer generasi keempat ini tidak satupun yang PC-Compatible atau
Macintosh-Compatible. Sehingga pada generasi ini belum ditentukan standar
sebuah komputer terutama personal computer (PC).
Komputer Generasi V (1980-an-sekarang)
Akhir tahun 1980, IBM memutuskan untuk membangun sebuah
komputer personal (PC) secara massal, yang pada tanggal 12 Agustus 1981 menjadi
sebuah standar komputer PC, dan pada akhirnya hingga saat ini PC dikenal dengan
nama standar IBM-PC. Prosesor yang digunakan adalah 8088/8086 yang menjadi
standar komputer saat ini, menggunakan basis proses 16 bit persatuan waktu.
Dengan lahirnya komputer generasi kelima ini, IBM bekerja sama dengan Microsoft
untuk mengembangkan software di dalamnya. Hingga saat ini Microsoft mendominasi
kebutuhan software di dunia PC.
Pada perkembangan selanjutnya perubahan besar terjadi bahwa
sejak IBM-PC diperkenalkan dan bukan menjadi satu-satunya manufaktur
PC-compatible, maka standar baru dalam dunia industri PC lebih dikembangkan
oleh perusahaan lain seperti Intel dan Microsoft yang dipelopori oleh W. Bill
Gates yang menjadi pionir standar hardware dan software dunia.
Pada generasi kelima ini, telah dilakukan pengembangan
dengan apa yang dinamakan Josephson Junction, teknologi yang akan menggantikan
chip yang mempunyai kemampuan memproses trilyunan operasi perdetik sementara
teknologi chip hanya mampu memproses miliaran operasi perdetik. Komputer pada
generasi ini akan dapat menerjemahkan bahasa manusia, manusia dapat langsung
bercakap-cakap dengan komputer serta adanya penghematan energi komputer. Sifat
luar biasa ini disebut sebagai “Artificial Intelligence”, selain itu juga
berbasis Graphic User Interface (GUI), multimedia, dan multikomunikasi.
Contoh-contoh komputer yang lahir pada generasi kelima
berbasis x86, seperti chip 286 yang diperkenalkan pada tahun 1982 dengan
134.000 transistor, kemudian chip 386 pada tahun 1983 dengan 275.000
transistor, sedangkan chip 486 diperkenalkan tahun 1989 yang memiliki 1,2 juta
transistor. Selanjutnya pada tahun 1993 Intel memperkenalkan keluarga prosesor
586 yang disebut Pentium 1 dengan jumlah transistor 3,1 juta untuk melakkan 90
MIPS (Million Instruction Per Second). Kemudian dilanjutkan pada generasi
berikutnya yaitu Pentium 2, 3, dan 4.
Pada akhir tahun 2000 Intel memperkenalkan Pentium 4, yang
merupakan prosesor terakhir dalam keluarga Intel dengan arsitektur 32 bit
(IA-32). Tahun 2001 Intel mengumumkan prosesor Itanium yang merupakan prosesor
dengan basis arsitektur 64 bit (IA-64) pertama. Itanium merupakan prosesor
pertama milik Intel dengan instruksi-instruksi 64 bit dan akan menelurkan satu
generasi baru dari sistem operasi dan aplikasi, sementara masih mempertahankan
backward compatibility dengan software 32 bit. Perlu diketahui bahwa sejak
dikeluarkannya prosesor 386, komputer beroperasi pada 32 bit per satuan waktu
dalam mengeksekusi informasi hingga Pentium 4. Hingga sekarang komputer yang
digunakan kebanyakan masih yang berbasis 32 bit.
Komputer Generasi VI: Masa Depan
Dengan teknologi komputer yang ada saat ini, agak sulit
untuk dapat membayangkan bagaimana komputer masa depan. Dengan teknologi yang
ada saat ini saja kita seakan sudah dapat “menggenggam dunia”. Dari sisi
teknologi beberapa ilmuan komputer meyakini suatu saat tercipta apa yang
disebut dengan biochip yang dibuat dari bahan protein sitetis. Robot yang
dibuat dengan bahan ini kelak akan menjadi manusia tiruan. Sedangkan teknologi
yang sedang dalam tahap penelitian sekarang ini yaitu mikrooptik serta
input-output audio yang mungkin digunakan oleh komputer yang akan datang.
Ahli-ahli sains komputer sekarang juga sedang mencoba merancang komputer yang
tidak memerlukan penulisan dan pembuatan program oleh pengguna. Komputer tanpa
program (programless computer) ini mungkin membentuk ciri utama generasi
komputer yang akan datang.
Unit
Kendali Logika atau Control Logic Unit adalah bagian yang mengatur seluruh
aktivitas perangkat keras di dalam komputer. CLU menyebabkan suatu instruksi
dapat diambil dari memori, memberi kode pada instruksi tersebut untuk
menentukan operasi yang akan dilaksanakan, menentukan sumber dan tujuan data,
dan menyebabkan perpindahan data dan eksekusi operasi yang diperlukan. CLU
menjalankan seluruh proses sampai sebuah operasi HALT secara tiba-tiba masuk ke
dalam program dan dieksekusi.
Kode
instruksi bersama data, tersimpan di dalam memori. Sebuah instruksi merupakan
entitas kompleks yang pelaksanaannya tidak dapat diselesaikan dalam satu
waktu/putaran. Karena itu setelah menginterpretasikan kode biner suatu
instruksi, CLU menghasilkan serangkaian perintah kendali yang disebut sebagai
instruksi-mikro (microinstruction) yang menjalankan instruksi tersebut. Untuk
membedakan sebuah instruksi dan sebuah instruksi-micro, seringkali
instruksi-instruksi disebut sebagai instruksi-makro (macroinstruction).
Durasi
siklus eksekusi tergantung pada jenis operasi yang akan dikerjakan, mode
pengalamatan data yang digunakan dan jumlah operand yang diperlukan. CLU
mengerjakannya dengan membagi setiap siklus instruksi menjadi serangkaian
keadaan (state), setiap state mempunyai panjang yang sama dan durasi setiap
state sama dengan periode clock/siklus komputer.
Instruksi-mikro
merupakan operasi primitif tingkat rendah yang bertindak secara langsung pada
sirkuit logika suatu komputer. Mereka memerinci fungsi-fungsi (sinyal-sinyal)
seperti berikut:
1. Membuka/menutup suatu gerbang (gate) dari sebuah
register ke sebuah BUS.
2. Mengirim data sepanjang sebuah BUS.
3. Memberi inisial sinyal-sinyal kendali seperti
READ, WRITE, SHIFT, CLEAR dan SET.
4. Mengirimkan sinyal-sinyal waktu.
5. Menunggu sejumlah periode waktu tertentu.
6. Menguji bit-bit tertentu dalam sebuah register.
Ada dua pendekatan
pokok bagi perancangan sebuah CLU yaitu: rancangan hard-wire (atau logika acak)
dan rancangan microprogrammed.
Pada
pendekatan hard-wired sejumlah gerbang (gate), counter, dan register saling
dihubungkan untuk menghasilkan sinyal-sinyal kendali, setiap rancangan
memerlukan piranti logika dan hubungan yang berbeda-beda. Pada pendekatan
microprogrammed untuk setiap instruksi-mikro disebut sebagai sebuah program-mikro,
untuk setiap instruksi-mikro dan disimpan dalam sebuah memori kendali (biasanya
ROM) dalam CLU. Kemudian waktu yang diperlukan dan kendali dihasilkan dengan
menjalankan suatu program-mikro untuk masing-masing instruksi-makro.
KENDALI
HARD-WIRED
Sewaktu
sebuah instruksi ditempatkan dalam register instruksi (IR atau Instruction
Register), CLU mendekode instruksi itu dan menghasilkan serangkaian
instruksi-mikro. Sebagai contoh suatu komputer yang mempunyai 16 instruksi,
sehingga setiap instruksi dapat diberi kode dengan sebuah opcode 4 bit yang
unik, sisa word instruksi berisi informasi pengalamatan yang penting seperti
register-register yang terlibat, alamat-alamat memori dan offset).
Mneumonic-nya diperlihatkan sebagai berikut:
·LDR (Load register dari memori)
·LDM (Load memori dari suatu register)
·ADR (Add ke register)
·BRU (Branch/percabangan tidak
kondisional)
·BRZ (Branch/percabanan pada nol)
KENDALI
MICROPROGRAMMED
Istilah
program-mikro pertama kali diungkapkan oleh M.V Wilkes pada awal tahun 1950-an
ketika dia mengajukan suatu pendekatan baru untuk mengendalikan perancangan
unit. Ide ini menarik perhatian banyak ahli dan insinyur komputer pada saat
itu, walaupun hal itu tampak tidak realistis karena adanya persyaratan untuk
memori kendali yang sangat cepat dan relatif tidak mahal. Situasi ini berubah
secara dramatis dengan adanya pengumuman keluarga komputer IBM System/360 pada
bulan April 1964. Seluruh model terbesar menyertakan memori kontrol yang cepat
dan tidak mahal dan merupakan microprogrammed. Sejak itu, pemrograman mikro
menjadi hal yang umum sejalan dengan peningkatan kecepatan dan penurunan harga
memori kontrol.
l Organisasi
CLU Microprogrammed
Instruksi-makro disimpan dalam memori utama dan
diakses melalui memory address register (MAR) dan memory buffer register (MBR).
Instruksi diambil (fetch) ke dalam register instruksi (IR atauinstruction
register) dan pengendali-mikro (microcontroller atau sequencer) yang
bersesuaian. Alamat awal program-mikro dimuat (load) ke dalam kendali alamat
register (CAR atau Control Address Register) dan kemudian kendali memori
mengirim instruksi-mikro pertama ke dalam kendali penyangga register (CBR atau
Control Buffer).
l
Komponen-Komponen Pokok Control
Unit Microprogrammed
1.
Instruction Register
Menyimpan instruksi register mesin yang dijalankan.
2.
Control Store berisi microprogrammed
a) Untuk semua instruksi mesin.
b) Untuk startup mesin.
c) Untuk memprosesan interupt
3.
Address Computing Circuiting
Menentukan alamat Control Store dari mikroinstruksi berikutnya yang akan
dijalankan.
4.
Microprogrammed Counter
Menyimpan alamat dari mikroinstruksi berikutnya.
5.
Microinstruction Buffer
Menyimpan mikroinstruksi tersebut selama dieksekusi.
6.
Microinstruction Decoder
Menghasilkan dan mengeluarkan mikroorder yang didasarkan pada mikroinstruksi
dan opcode instruksi yang akan dijalankan
Format Instruksi-mikro
Pada
dasarnya ada dua jenis format instruksi-mikro: horisontal dan vertikal. Pada
format instruksi-mikro horisontal, satu bit diberikan untuk setiap sinyal
logika yang dapat dihasilkan oleh instruksi-mikro. Dengan demikian, jika
dibutuhkan sejumlah K sinyal kendali yang berbeda maka dibutuhkan
instruksi-mikro dengan word sepanjang K bit. Untuk menghasilkan suatu sinyal
tertentu, bit yang bersesuaian dalam instruksi mikro diatur menjadi
1. kehadiran suatu
sinyal kendali diindikasikan dengan menempatkan sebuah nol pada posisi bit yang
semestinya. Pendekatan ini mempunyai keuntungan bahwa kita dapat menghasilkan
sebanyak mungkin sinyal kendali yang diperlukan secara beruntun, yang
memungkinkan operasi yang sangat cepat.
Namun demikian
kebanyakan operasi-mikro adalah mutual ekslusif dan tidak pernah dipanggil
secara bersamaan. Karena itu, kita dapat membagi mereka ke dalam
kelompok-kelompok dan menggunakan sejumlah bit (field) untuk memberi kode
sekumpulan intruksi-mikro yang mutual ekslusif. Kemudian digunakan suatu
dekoder untuk memilih operasi mikro tertentu yang akan dipanggil. Jika terbawa
ke dalam ekstrem (hanya satu field) maka proses mengode (coding) dan mendekode
(decoding) menghasilkan suatu format instruksi-mikro vertikal, dimana hanya ada
satu operasi-mikro yang dipanggil pada suatu waktu. Karena itu instruksi-mikro
vertikal menyerupai format sebuah interuksi-makro dan terdiri atas suatu kode
operasi tunggal, disebut sebagai opecode mikro, satu operand atau lebih, dan
berberapa field lain (misalnya untuk percabangan kondisional).
KEUNTUNGAN
PEMROGRAMAN-MIKRO
Kendali microprogrammed menawarkan suatu pendekatan
yang lebih terstruktur untuk merancang unit kendali logika (CLU) dibandingkan
dengan kendali hard-wired.
1.
Rancangan microprogrammed relative mudah diubah-ubah dan dibetulkan
2.
Menyediakan kemampuan diagnostic yang lebih baik dan lebih dapat
diandalkan daripada rancangan hard-wired
3.
Utilisasi memori utama dalam computer microprogrammed biasanya lebih
baik Karena perangkat lunak yang seharusnya menggunakan ruang memori utama
justru ditempatkan pada memori kendali
4.
Pengembangan ROM lebih lanjut(dalam kaitan dengan harga dan waktu akses)
secara lebih jauh justru menguatkan posisi dominant pemrograman mikro, salah
satunya dengan menyertakan unit memori ketiga disebut sebagai nano-memory
(tambahan bagi memori utama dan memori kendali). Dalam mengerjakan hal ini,
mungkin terjadi pertukaran (trade-off) yang menarik antara pemrograman mikro
horisontal dan vertikal
Yang Ke-2 adalah Komputer Pipeline
2.
Pengertian Pipeline
Pipeline
adalah suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersama
tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinou pada unit
pemrosesor. Dengan cara ini, maka unit pemrosesan selalu bekerja.
Intruksi Pipeline
Urutan Pengolahan Intruksi Pipeline
a. Fetch Intrukasi (FI)
b. Decode Instruction
(DI)
c. Calculate Operand
(CO)
d. Fetch Operand (FO)
e. Execute Instruction
(EI)
f. Write Operand (WO)
·Masalah-masalah pada Pipeline
1. Resiko pada Struktur harware muncul dari
konflik resource sistem yaitu ketika
hardware tidak dapat mendukung semua kemungkinan kombinasi instruksi.
2. Resiko pada Data muncul ketika data untuk suatu
instruksi tergantung pada hasil instruksi sebelumnya.
3.Resiko pada kontrol program muncul pada
pelaksanaan instruksi yang mengubah nilai pada Program Counter (PC) (contoh
:branch/ percabangan).
·Keuntungan Pipeline
1. Waktu siklus prosesor berkurang, sehingga
meningkatkan kecepatan proses.
2. Beberapa rangkaian digital seperti ADDER dapat
dibuat lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak rangkaian.
3. Jika pipelining digunakan sebagai pengganti, hal
itu dapat menghemat rangkaian yang kompleks.
·Kekurangan Pipeline
1. Non-pipelined prosesor hanya menjalankan satu
instruksi pada satu waktu. Hal ini untuk mencegah penundaan cabang (yang
berlaku, setiap cabang tertunda) dan masalah dengan serial instruksi dieksekusi
secara bersamaan. Akibatnya desain lebih sederhana dan lebih murah untuk
diproduksi.
2. Instruksi yang bersifat laten (terpendam) di
non-pipelined prosesor sedikit lebih rendah daripada dalam pipelined
setara.
3. Non-pipelined prosesor akan memiliki bandwidth
yang stabil. Kinerja prosesor yang pipelined jauh lebih sulit untuk diprediksi
karena harus memiliki kecepatan proses yang bervariasi di antara program yang
berbeda.
Dan Yang terakhir di sini adalah Pemrosesan Paralel
3.
Pemrosesan Pararel
Pemrosesan Paralel
adalah komputasi dua atau lebih tugas pada waktu bersamaan dengan tujuan untuk
mempersingkat waktu penyelesaian tugas-tugas tersebut dengan cara
mengoptimalkan resource pada sistem komputer yang ada untuk mencapai tujuan
yang sama. Pemrosesan paralel dapat mempersingkat waktu ekseskusi suatu program
dengan cara membagi suatu program menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang
dapat dikerjakan pada masing-masing prosesor secara bersamaan.
Tujuan utama dari
pemrosesan paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak
hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin
banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan. Analogi yang paling gampang adalah,
bila anda dapat merebus air sambil memotong-motong bawang saat anda akan
memasak, waktu yang anda butuhkan akan lebih sedikit dibandingkan bila anda
mengerjakan hal tersebut secara berurutan (serial). Atau waktu yg anda butuhkan
memotong bawang akan lebih sedikit jika anda kerjakan berdua.
Performa dalam
pemrosesan paralel diukur dari berapa banyak peningkatan kecepatan (speed up)
yang diperoleh dalam menggunakan teknik paralel. Secara informal, bila anda
memotong bawang sendirian membutuhkan waktu 1 jam dan dengan bantuan teman,
berdua anda bisa melakukannya dalam 1/2 jam maka anda memperoleh peningkatan
kecepatan sebanyak 2 kali.
Adapun proses kerja ,
pemrosesan paralel membagi beban kerja dan mendistribusikannya pada
komputer-komputer lain yang terdapat dalam sistem untuk menyelesaikan suatu
masalah. Sistem yang akan dibangun akan tidak akan menggunakan komputer yang
didesikasikan secara khusus untuk keperluan pemrosesan paralel melainkan
menggunakan komputer yang telah ada. Artinya, sistem ini nantinya akan terdiri
dari sejumlah komputer dengan spesifikasi berbeda yang akan bekerjasama untuk
menyelesaikan suatu masalah.
Mikrokontroler adalah
suatu unit yang dapat diprogram cara kerjanya, sehingga dapat dipergunakan
untuk keperluan yang berbeda. Pada masa sekarang mikrokontroler banyak
digunakan sebagai pengontrol pada peralatan-peralatan mulai dari mainan/hobie,
peralatan rumah tangga, sampai kontrol pada peralatan industri. Beberapa
mikrokontroler yang beredar dipasaran merupakan keluaran beberapa pabrik yang
sudah terkenal, misal: Intel, Zilog dan Microchip.
Struktur Mikrokontroler :
a. Register adalah suatu tempat penyimpanan (Variabel)
bilangan bulat 8 bit atau 16 bit. Pada umumnya register berjumlah banyak, dan
masing-masing ada yang memiliki fungsi khusus dan ada yang memiliki fungsi
umum.
b. Accumulor (register A), merupakan salah satu
register khusus yang berfungsi sebagai operand umum proses aritmatika dan
logika.
c. Program counter, merupakan salah satu register
khusus yang berfungsi sebagai pencacah/penghitung eksekusi program
mikrokontroler
d. ALU (Arithmetical and Logical Unit), ALU memiliki
kemampuan khusus dalam mengerjakan proses-proses arithmetika (penjumlahan,
pengurangan, perkalian dan pembagian) dan operasi logika (AND, OR, XOR dan NOT)
e. Clock circuits, mikrokontroler merupakan
rangkaian digital sekuensial, dimana kerjanya berjalan melalui sinkronisasi
clock. Karenanya diperlukan clock circuits yang menyediakan clock bagi seluruh
bagian rangkaian
f. Internal ROM (On Chip Flash), merupakan memori
yang isinya tidak dapat diubah atau dihapus (pada saat mikrokontroler berjalan)
isinya hanya dapat dibaca saja. ROM biasanya berisi program (urutan-urutan
instruksi) untuk menjalankan mikrokontroler. Data pada ROM dibaca secara
berurutan.
g. Internal RAM, merupakan memori yang isinya dapat
diubah atau dihapus. RAM pada mikrokontroler biasanya berisi data-data variable
dan register. Data yang tersimpan pada RAM bersifat hilang jika catu daya yang
diberikan hilang (mati).
h. Stack pointer, merupakan bagian dari RAM yang
memiliki metode penyimpanan dan pengambilan data yang khusus. Dimana data yang
paling terakhir dimasukkan merupakan data yang pertama kali dibaca kembali
(LIFO).
i. I/O port (serial dan parallel), merupakan sarana
yang digunakan mikrokontroler untuk
mengakses peralatan di luar dirinya, memasukan dan mengeluarkan data.
j. Interrupt circuits, merupakan rangkaian yang
mengendalikan sinyal-sinyal interupsi bail internal maupun eksternal, dengan
adanya sinyal interupsi akan mengakibatkan program utama yang sedang dikerjakan
berhenti sejenak, dan bercabang/.loncat ke program rutin layanan interupsi
(RLI) yang diminta, setelah RLI selesai dikerjakan, mikrokontroler kembali
melanjutkan program utama yang tertunda tadi.
Prinsip
kerja mikrokontroler adalah sebagai berikut :
a. Berdasarkan nilai yang berada pada register
Program Counter, mikrokontroler mengambil data pada ROM dengan alamat
sebagaimana yang tertera pada register Program Counter. Selanjutnya isi dari
register Program Counter ditambah dengan satu (Increment) secara otomatis.
b. Data yang diambil pada ROM merupakan urutan
instruksi program yang telah dibuat dan diisikan sebelumnya oleh pengguna.
c. Instruksi yang diambil tersebut diolah dan
dijalankan oleh mikrokontroler. Proses pengerjaan bergantung pada jenis
instruksi, bisa membaca, mengubah nilai-nilai pada register, RAM, isi Port,
atau melakukan pembacaan dan dilanjutkan dengan pengubahan data.
d. Program Counter telah berubah nilainya (baik
karena penambahan otomatis pada langkah 1, atau karena pengubahan-pengubahan
pada langkah 2). Selanjutnya yang dilakukan oleh mikrokontroler adalah
mengulang kembali siklus ini pada langkah 1. Demikian seterusnya hingga power dimatikan.
contoh pemprograman mikro :
sumber : http://kevinwarendra.blogspot.co.id/2016/06/apa-itu-pemrograman-mikro.html
