Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah komponen
dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi
perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika
adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika
adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di
mana hasil dari perhitungan di dalamALU di simpan ke dalam memori.
Adapun alur proses dari ALU yang ditunjukan oleh gambar dibawah ini:
Perhitungan dalam ALU menggunakan
kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan
data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem
bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data
dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam
register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum
disimpan dalam memori. Processor terdiri dari 4 elemen yang melakukan
sistem operasi terhadap data, 4 elemen itu adalah instruksi, petunjuk
instruksi, beberapa register dan ALU (Arithmetic Logic Unit).
Adalah sebuah petunjuk instruksi akan memberi tahu processor dimana instruksi
dari sebuah aplikasi diletakkan di memori.
Penjelasan Cara processor melakukan
tugas :
Penunjuk instruksi mengarahkan fetch
instruksi ke sebuah spot di memori yang menampung sebuah instruksi. Fetch
kemudian membaca instruksi tersebut dan memberikannya ke dekoder instruksi,
kemudian mengamati instruksi tersebut dan menentukan langkah selanjutnya untuk
melengkapi instruksi tersebut. Kemudian ALUmengerjakan perintah
yang diminta instruksi seperti : menambah data, membagi data, atau memanipulasi
data yang ada. Setelah itu processor akan menerjemahkan dan mengerjakan
instruksi, unit kontrol memberitahukan fetch instruksi untuk menangkap
instruksi berikutnya di memori. Proses akan ini berlangsung terus menerus, dari
satu instruksi ke instruksi berikutnya, dalam suatu langkah yang rumit, untuk
menciptakan hasil yang diingikan dan dapat dilihat di monitor. Untuk meyakinkan
semua itu berjalan dalam satu kesatuan waktu, bagian itu memerlukan suatu clock
generator. Clock generator meregulasi setiap langkah yang dikerjakan processor.
Seperti sebuah metronome, sebuah clock generator mengirim pulsa-pulsa elektrik
untuk menentukan langkah yang harus dikerjakan processor. Pulsa tersebut diukur
dalam jutaan langkah per detik, atau megahertz, yang dikenal sebagai ukuran
kecepatan processor. Semakin banyak pulsa dibuat, semakin cepat kerja
processor.
Untuk meningkatkan kinerja komputer,
pembuat chip processor menempatkan sebuahArithmetic Logic Unit (ALU)
di dalam processor. Secara teoritis ini berarti pemrosesan dapat dilakukan dua
kali lebih cepat dalam satu langkah. Sebagai tambahan multiple ALU,
kemudian diintegrasikan Floating Point Unit ke dalam processor. FPU ini
menangani angka dari yang paling besar hingga yang paling kecil (yang memiliki
banyak angka di belakang koma). Sementara FPU menangani kalkulasi semacam itu, ALU menjadi
bebas untuk melakukan tugas lain dalam waktu yang bersamaan, untuk meningkatkan
kinerja. Processor menambah kecepatan pemrosesan instruksi dengan melakukan
pipelining instruksi, atau menjalankan instruksi secara paralel satu dengan
yang lainnya. Eksekusi dari sebuah instruksi memerlukan langkah yang terpisah,
contoh : fetching dan dekoding sebuah instruksi. Processor harus menyelesaikan
sebuah instruksi secara keseluruhan sebelum melanjutkan ke instruksi
berikutnya. Sekarang sirkuit yang berbeda menangani langkah yang terpisah
tersebut. Begitu sebuah instruksi telah selesai dalam satu langkah untuk
dilanjutkan ke langkah berikutnya, transistor yang mengerjakan langkah pertama
bebas untuk mengerjakan instruksi berikutnya, sehingga akan mempercepat kerja
pemrosesan. Sebagai tambahan untuk meningkatkan kinerja processor adalah dengan
memprediksi cabang-cabang instruksi, yaitu memperkirakan lompatan yang akan
dilakukan sebuah program dapat dilakukan; eksekusi secara spekulatif, yaitu
mengeksekusi cabang instruksi yang ada di dapat; dan penyelesaian tanpa
mengikuti urutan, yakni kemampuan untuk menyelesaikan sebuah seri instruksi
tidak berdasarkan urutan normal.
Sistem
BUS
Pengertian Sistem Bus
Bus adalah
Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal ,digunakan untuk
menghubungkan berbagai subsistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah bus
merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sejumlah perangkat yang
terhubung ke bus dan suatu sinyal yang ditransmisikan oleh salah satu perangkat
ini dapat ditermia oleh salah satu perangkat yang terhubung ke bus.Bila 2
buah perangkat melakukan transmisi dalam waktu yang bersamaan, maka
sinyal-sinyalnya akan bertumpang tindih dan menjadi rusak. Dengan demikain,
hanya sebuah perangkat saja yang akan berhasil melakukan transimi pada suatu
saat tertentu. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang
menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan
hirarki sistem komputer. Suatu Komputer tersusun dari beberapa komponen penting
seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan
membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah sebagai
penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.
Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu
computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan
dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil
eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus. Pada sistem komputer yang
lebih modern, arsitektur komputernya akan lebih kompleks, sehingga
dapat 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.
Karakteristik Bus adalah :
1. Jumlah Interupsi
Menentukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
2. Ukuran bus data
eksteral berakibat pada kecepatan operasional I/O.
3. Ukuran bus alamat
menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
4. Kecepatan clock
maksimum yang dapat diakomadasi bus berakibat pada kinerja.
Struktur Bus
Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah.
Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat
sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat
diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan
saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang
memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.
Interkoneksi Bus.
1. Bus Data
Jalur data yang dilalu informasi ke dan
dari mikroprosesor data bus. Adalah jalur‐jalur
perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat
tertentu masing‐masing saluran hanya dapat membawa 1
bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada
suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan.
Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit,
maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus
instruksinya. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma
data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64
jalur paralel, jumlah saluran diartikan dengan lebar bus data.
2. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi
sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan
mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Misalnya, bila CPU
akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word
yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas
memori maksimum sistem. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32
jalur paralel. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum
sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati
port-port input/outoput
3. Control Bus
Digunakan untuk mengontrol penggunaan
serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Karena data dan saluran alamat dipakai
bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol
penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun
informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan
menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah
mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol
meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read. Terdiri atas 4
samapai 10 jalur paralel.
Terimakasih atas Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar