Organisasi Komputer

Pengenalan Komputer

Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer.

Dalam bentuk yang paling sederhana komputer terdiri dari lima bagian utama yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Unit-unit tersebut adalah: masukan, memori, aritmetika dan logika, keluaran dan kontrol seperti pada gambar dibawah ini.

• Unit masukan menerima informasi yang yang dikodekan dari operator manusia lewat alat-alat elektromekanik seperti papan ketik pada suatu terminal video, atau dari komputerkomputer lain lewat jalur komunikasi digital.
• Informasi yang diterima dan disimpan dalam memori untuk dipergunakan kelak, atau langsung diolah oleh rangkaian aritmetika dan logika untuk melaksanakan operasi yang diinginkan.
• Langkah-langkah pengolahan ditentukan oleh program yang disimpan dalam memori.
• Akhirnya hasil-hasil yang diperoleh dikirimkan kembali keluar melalui unit keluaran. Seluruh kegiatan ini dikoordinasi oleh unit kontrol.

Sejarah Singkat Komputer

• Generasi Pertama : Tabung Vakum (1945 – 1955) ENIAC

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), pada tahun 1946 dirancang dan dibuat oleh John Mauchly dan John Presper Eckert di Universitas Pennsylvania merupakan komputer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia. ENIAC dibuat di bawah lembaga Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL). Sebuah badan yang bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih 200 personil dengan menggunakan kalkulator untuk menyelesaikan persamaan matematis peluru kendali yang memakan waktu lama.
ENIAC mempunyai berat 30 ton, bervolume 15.000 kaki persegi, dan berisi lebih dari
18.000 tabung vakum. Daya listrik yang dibutuhkan sebesar 140 KW. Kecepatan operasi
mencapai 5.000 operasi penambahan per detik. ENIAC masih merupakan mesin desimal,
representasi data bilangan dalam bentuk desimal dan arimetiknya dibuat dalam bentuk desimal.
Memorinya terdiri atas 20 akumulator, yang masing – masing akumulatornya mampu
menampung 10 digit desimal. Setiap digit direpresentasikan oleh cincin yang terdiri atas 10 buah
tabung vakum. Kekurangan utama mesin ini adalah masih manual pemrogramannya, yaitu
dengan menyetel switch – switch, memasang dan menanggalkan kabel – kabelnya. ENIAC
selesai pada tahun 1946 sejak proposal diajukan tahun 1943, sehingga tahun 1946 merupakan gerbang bagi zaman baru komputer elektronik.

• Pengembangan ENIAC

John Van Neumann seorang ahli matematika yang merupakan konsultan pembuatan ENIAC pada tahun 1945 mencoba memperbaiki kelemahan ENIAC dengan rancangan komputer barunya, bernama EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) dengan konsep program tersimpan (storedprogram concept).

• Tahun 1946 komputer dengan stored-program concept dipublikasikasikan, yang kemudian di kenal dengan Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). Struktur komputer IAS terlihat pada gambar diatas. Komputer ini terdiri :

1. Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.
2. Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner.
3. Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori
4. sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.
5. I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

Memori IAS terdiri atas 1.000 lokasi penyimpanan yang disebut word. Word terdiri atas
40 binary digit (bit). Data maupun instruksi disimpan dalam memori ini, sehingga data maupun
instruksi harus dikodekan dalam bentuk biner. Format memori terlihat pada gambar 2.2. Setiap
bilangan terdiri atas sebuah bit tanda dan 39 bit nilai. Sebuah word terdiri atas 20 bit instruksi
dengan masing – masing 8 bit kode operasi (op code) dan 12 bit alamat.

Struktur detail komputer IAS serperti  gambar dibawah.

Gambar ini menjelaskan:
bahwa baik unit kontrol maupun ALU berisi lokasi – lokasi penyimpanan, yang disebut register,
yaitu :

• Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori.
• Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR.
• Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.
• Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori.
• Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori.
•  Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementaraoperand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) disimpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ.

IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki 21
instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini :

•  Data transfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau antara dua register ALU sendiri.
•  Unconditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu.
•  Conditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.
•  Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU.
•  Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.

Ini dulu yah nanti dilanjutkan ;)