PENGANTAR TEKNOLOGI INFORMASI

TUGAS

PENGANTAR TEKNOLOGI INFORMASI

(Machine Cycle, Faktor penentu kemampuan prosesor & Jenis Proses )

Disusun Oleh         : Abdul Ghofur

Jurusan                  : Sistem Informasi
NPM                       : 109140940163

               

Dosen Pembibing   : Ir Khabibilah, M.Kom

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER (STMIK) PRANATA INDONESIA

MACHINE CYCLE ( SIKLUS MESIN )

Machine Cycle  (siklus mesin) adalah kontrol unit yang berfungsi menjalankan empat operasi dasar.

Operasi dasar ini adalah :

1.      ( Fetch )           : Mengambil sebuah instruksi.

2.      ( Decode )       : Menerjemahkan instruksi.

3.      ( Execute )       : Mengeksekusi instruksi.

4.      ( Store )           : Menyimpan hasil.

5.      Comunication Device : Komponen hardware dalam komputer

 

Berikut penjelasan mengenai Fungsi Siklus mesin  :

1.      Fetch
           Arti kata Fetch dalam bahasa Indonesia adalah menjemput. Sebagai salah satu operasi yang terjadi pada CPU, fetch merupakan peristiwa pengambilan perintah dan data yang diperlukan. Fetch merupakan proses mengambil atau membawa instruksi dari memori utama ke CPU.

Istilah fetch ini disebut juga dengan instruction fetch, fetch phase, fetch cycle, atau instruction cycle. Operasi fetch ini selalu yang pertama dilakukan oleh CPU terutama untuk mendapatkan informasi atau data tentang instruksi yang dikerjakannya.

          Pertama kali yang dilakukan mengambil instruksi dan data dari luar chip, biasanya dari DRAM. Misalnya perintah matematika sederhana untuk penambahan bilangan. Dalam beberapa kasus, data yang digunakan oleh suatu instruksi sudah termasuk di dalamnya, sedangkan dalam beberapa kasus lain, suatu instruksi langsung menunjukkan alamat dimana data yang akan diproses berada. Lokasi dimana alamat data yang akan diproses berada tersebut dengan address. Jadi dalam perintah penambahan, yaitu “add” bisa langsung berupa nilai dari dua bilangan yang akan ditambahkan atau alamat dimana nilai x dan nilai y berada, yang disebut dengan address x dan address y.

           Sebuah instruksi sebenarnya terdiri dari dua bagian, dimana bagian pertama merupakan aksi yang akan dijalankan yang disebut dengan opcode, dan bagian kedua adalah data yang akan dikerjakan yang disebut dengan operand. Dalam contoh instruksi matematika untuk penambahan bilangan tadi, penambahan sendiri instruksinya adalah add, inilah yang disebut dengan opcode. Sedangkan address yang menunjukkan alamat dari nilai x dan nilai y, yang disebut dengan address x dan address y disebut dengan operand.

Yang terjadi pada fetch ini adalah peristiwa pengambilan instruksi melalui bus yang ditunjukkan oleh bus address. Ketika bus address menunjukkan alamatnya, maka instruksi diambil berdasarkan alamat tersebut, sedangkan instruksinya dikirimkan melalui bus data.

KESIMPULAN :

Fetch adalah rangkaian aksi peristiwa pengambilan perintah dan data yang diperlukan dari memori utama ke CPU, yang terjadi pada sebuah CPU dalam menjalankan setiap perintah dalam bahasa mesin pada sebuah program.

2.      Decode

Decode atau Pembacaan sandi  Adalah suatu metoda pembacaan suatu data yang telah dikirimkan dalam bentuk sandi, kemudian diterjemahkan kembali ke dalam bentuk data aslinya.

Pada CPU, merupakan salah satu langkah dalam menjalankan instruksi yang akan dijalankan oleh komputer pada CPU. Ketika CPU telah mendapatkan instruksinya melalui fetch, maka pelaksanaan berikutnya adalah pada bagian decode ini yang berfungsi untuk menganalisa instruksi yang akan dijalankan, terutama untuk menentukan bagian chip mana pada CPU yang akan digunakan untuk memproses instruksi tersebut.
            Beberapa chip akan melihat melihat bagaimana suatu instruksi dapat dilakukan seefisien mungkin. Begitu juga ketika sebuah instruksi yang didapatkan tidak langsung memberikan data aktualnya, melainkan alamat dimana data tersebut berada, maka chip tersebut akan melakukan proses pengambilan dimana data tersebut berada.

3.      Execute
          Execute, Eksekusi. Instruksi menjalankan program yang telah dikompilasi oleh komputer. Eksekusi Program yang berarti sistem operasi memiliki kemampuan untuk menjalankan program dengan mengambil instruksi beserta data yang diperlukan oleh program tersebut, lalu menempatkannya pada memori, dan melaksanakan perintah yang ada pada program.

4.      Store
            Merupakan salah satu tahapan untuk melaksanakan suatu perintah pada CPU. Perintah yang diberikan ke komputer tidak hanya bagaimana perintah itu dilaksanakan oleh komputer, melainkan juga kemana hasil perintah tersebut ditempatkan.

Jika sebuah instruksi bersifat iterative, sebagai contoh penambahan dua bilangan, kemudian tambahkan lagi bilangan lainnya ke jumlah yang sebelumnya. Di sini, instruksi akan memberitahu CPU untuk menempatkan hasil penamabahan yang pertama dalam sebuah tempat khusus sementara yang terdapat pada chip yang disebut dengan register, sampai data tersebut dibutuhkan kembali. Karena register ini berlokasi pada satu chip dengan rangkaian ALU, maka proses pengambilan data kembali akan berlangsung sangat cepat. Sedangkan sebagai alternatif, jika data tersebut tidak digunakan segera maka data akan disimpan di memori (pemanggilan data cepat) atau pada disk (pemanggilan data sangat lambat).

5.      Communication device

Communications device : Komponen dari hardware yang ada didalam komputer Untuk mengirim data, instruksi dan informasi ke komputer lain Melalui kabel,telephone lines, cellular radio networks, satellites dan media transmisi yang lain – lain .

FAKTOR PENENTU KEMAMPUAN PROSESOR

Faktor Penentu Kemampuan Prosesor:

Ø System Clock

Perangkat elektronik dalam komputer yang mengeluarkan sinyal frekuensi tinggi yang stabil yang mensinkronisasikan semua komponen internal.

Ø  Bus Width

Bus adalah saluran di mana arus informasi. Semakin lebar bus, semakin banyak informasi yang dapat mengalir melalui saluran, seperti halnya jalan raya yang lebih luas dapat membawa mobil lebih dari satu sempit. Bus ISA asli pada PC IBM adalah 8 bit luas; ISA bus universal digunakan sekarang adalah 16 bit. Lain I / O bus (termasuk VLB dan PCI) adalah 32 bit. Bus memori dan prosesor pada Pentium dan PC yang lebih tinggi 64 bit. Lebar bus alamat dapat ditentukan secara independen dari lebar data bus. Lebar bus alamat menentukan berapa banyak lokasi memori yang berbeda yang bus dapat mentransfer informasi ke atau dari.

Komponen

·         I/O Bus

Input output bus. Metode yg digunakan dalam mentransfer data dalam hal baca tulis, kecepatan dan kapasitas yg dapat ditanganinya dalam hitungan detik. 

·      Data Bus

Bus data. Jalur yang berfungsi untuk menyalurkan data dari suatu bagian ke bagian lainnya. Berisi 8, 16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih. Jalur-jalur data adalah dua arah (bidirectional). CPU dapat membaca dan mengirim data dari/ke memori atau port.   Banyak perangkat pada sistem yang dicantolkan ke bus data tapi hanya satu perangkat pada satu saat yang dapat memakainya. Untuk mengatur ini, perangkat harus mempunyai tiga state (tristate) agar dapat dipasang pada bus data.

Ø  Word Size

Word Size adalah Ukuran ukuran yang diinginkan Kata komputer untuk memindahkan unit informasi seputar; teknis itu lebar dari register prosesor , yang merupakan daerah memegang prosesor, gunakan untuk melakukan aritmatika dan perhitungan logis. Ketika orang menulis tentang komputer memiliki ukuran bit (menyebut mereka, berkata, "32-bit" atau "64-bit" komputer), ini adalah apa yang mereka maksud.

JENIS PROSES

v  Serial Processing

Serial Processing yaitu Mengerjakan suatu pemrosesan secara one by one (satu persatu). Atau bisa juga pengolahan yang terjadi secara berurutan. Ada perintah eksplisit dimana operasi terjadi dan secara umum hasil dari satu tindakan yang diketahui sebelum tindakan berikutnya dianggap. Sistem pengolahan Serial dapat meniru tindakan sistem paralel, meskipun dengan kerugian (dan biasanya serius) bersamaan dalam efisiensi.

v  Pengertian Parallel Processing

Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbeda-beda tanpa berkaitan di antaranya.

Ø  SIMD (Single Instruction, Multiple Data)

SIMD merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hinggaurutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV,MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).

 Skema arsitektur global komputer SIMD

Ø  MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data )

MIMD merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.

Terlihat pada gambar diatas bahwa komputasi tunggal hanya menggunakan 1 CPU atau processor, sehingga dalam hal ini, jika instruksi yang dilakukan banyak, processor akan memprosesnya satu persatu. Hal ini menimbulkan antrian yang akhirnya akan memperlambat hasil yang diperoleh (waktunya lama).

Namun jika kita lihat pada gambar komputasi paralel, instruksi akan dibagi menjadi beberapa instruksi sesuai dengan banyaknya processor. Hal ini tentunya akan mempercepat kerja komputer dan mempercepat waktu untuk mendapatkan hasil.

Skema arsitektur global komputer MIMD

v  Pipeline Proses

Pipeline Proses Adalah suatu cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah kerja secara bersamaan tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara berlanjut pada unit pemrosesan. Dengan cara ini, maka unit pemroses akan selalu bekerja.