Organisasi Komputer

* ENIAC

o Electronic Numerical Integrator And Computer

o Eckert and Mauchly

o University of Pennsylvania

o Tabel Lintasan peluru

o Mulai dibuat 1943

o Selesai 1946

o Terlambat untuk digunakan dlm PD-II

o Dipakai sampai 1955

o Menggunakan sistem Decimal (bukan binary)

o Memiliki 20 accumulator untuk 10 digits

o Diprogram secara manual melalui sakelar

o Berisi 18,000 vacuum tubes

o Berat 30 tons

o Luas 15,000 square feet

o Daya 140 kW

o Kecepatan: 5,000 penambahan per detik

* von Neumann/Turing

§ Konsep: Stored Program Computer

§ Main memory: menyimpan program dan data

§ ALU: mengerjakan operasi data biner

§ Control unit: interpretasi instruksi dari memory dan meng-eksekusi

§ Peratan Input/output dikendailkan oleh control unit

§ Princeton Institute for Advanced Studies

§ IAS

§ Selesai dibuat 1952

* IAS

ü Kapasitas memori: 1000 x 40 bit words

ü Menggunakan sistem bilangan Biner

ü Panjang instruksi 20 bit ( 1 word = 2 instruksi )

ü Register-register dalam CPU

ü MBR (Memory Buffer Register)

ü MAR (Memory Address Register)

ü IR (Instruction Register)

ü IBR (Instruction Buffer Register)

ü PC (Program Counter)

ü AC (Accumulator)

ü MQ (Multiplier Quotient)


* Komputer Komersial

* 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation

ü UNIVAC I (Universal Automatic Computer)

ü Untuk kalkulasi sensus 1950 oleh US Bureau of Census

* Menjadi divisi dari Sperry-Rand Corporation

* UNIVAC II dipasarkan akhir th. 1950-an

* Lebih cepat

* Kapasitas memori lebih besar

* IBM

v Pabrik peralatan Punched-card

v 1953 – IBM-701

o Komputer pertama IBM (stored program computer)

o Untuk keperluan aplikasi Scientific

v 1955 – IBM- 702

o Untuk applikasi bisnis

v Merupakan awal dari seri 700/7000 yang membuat IBM menjadi pabrik komputer yang dominan

* Transistor

Ø Menggantikan vacuum tubes

Ø Lebih kecil

Ø Lebih murah

Ø Disipasi panas sedikit

Ø Merupakan komponen Solid State

Ø Dibuat dari Silicon (Sand)

Ø Ditemukan pada th 1947 di laboratorium Bell

Ø Oleh William Shockley dkk.

* Komputer berbasisTransistor

§ Mesin generasi II

§ NCR & RCA menghasilkan small transistor machines

§ IBM 7000

§ DEC - 1957

§ Membuat PDP-1

* Microelectronics

* Secara harafiah berarti “electronika kecil”

* Sebuah computer dibuat dari gerbang logika (gate), sel memori dan interkoneksi

* Sejumlah gate dikemas dalam satu keping semikonduktor

* silicon wafer

* Generasi Komputer

· 1946-1957 : Vacuum tube

· 1958-1964 : Transistor

· 1965-1971 : SSI - Small scale integration

ü Up to 100 devices on a chip

· 1971 : MSI - Medium scale integration (

· 100-3,000 devices on a chip

· 1971-1977 : LSI - Large scale integration

ü 3,000 - 100,000 devices on a chip

· 1978- : VLSI - Very large scale integration

ü 100,000 - 100,000,000 devices on a chip

· Ultra large scale integration

· Over 100,000,000 devices on a chip

* Moore’s Law

v Gordon Moore - cofounder of Intel

v Meningkatkan kerapatan komponen dalam chip

v Jumlah transistors/chip meningkat 2 x lipat per tahun

v Sejak 1970 pengembangan agak lambat

ü Jumlah transistors 2 x lipat setiap 18 bulan

v Harga suatu chip tetap / hampir tidak berubah

v Kerapatan tinggi berarti jalur pendek, menghasilkan kinerja yang meningkat

v Ukuran semakin kecil, flexibilitas meningkat

v Daya listrik lebih hemat, panas menurun

v Sambungan sedikit berarti semakin handal / reliable

* IBM seri 360

* 1964

* Pengganti seri 7000 (tidak kompatibel)

* Rancangan awal suatu “keluarga” komputer

o Memiliki set instruksi yang sama atau identik

o Menggunakan O/S yang sama atau identik

o Kecepatan meningkat

o Jumlah I/O ports bertambah (i.e. terminal tambah banyak)

o Kapasitas memori bertambah

o Harga meningkat

* DEC PDP-8

Ø 1964

Ø Minicomputer pertama

Ø Tidak mengharuskan ruangan ber-AC

Ø Ukurannya kecil

Ø Harga $16,000

Ø $100k+ untuk IBM 360

Ø Embedded applications & OEM

Ø Menggunakan BUS STRUCTURE

* Memori Semiconductor

· 1970

· Fairchild

· Ukuran kecil ( sebesar 1 sel core memory)

· Dapat menyimpan 256 bits

· Non-destructive read

· Lebih cepat dari core memory

· Kapasitas meningkat 2 x lipat setiap tahun

* Intel

* 1971 - 4004

ü Microprocessor pertama, CPU dalam 1 chip, 4 bit

* 1972 - 8008

ü 8 bit, Digunakan untuk aplikasi khusus

* 1974 - 8080

ü Microprocessor general purpose yang pertama dari Intel

* 1978 - 8086, 80286

* 1985 - 80386

* 1989 - 80486

* Meningkatkan Kecepatan

· Pipelining

· On board cache

· On board L1 & L2 cache

· Branch prediction

· Data flow analysis

· Speculative execution

* Performance Mismatch

· Kecepatan Processor meningkat

· Kapasitas memory meningkat

· Kecepatan memory tertinggal dari prosesor

* Solusi

Ø Meningkatkan jumlah bit per akses

Ø Mengubah interface DRAM

Ø Cache

Ø Mengurangi frekuensicy akses memory

Ø Cache yg lebih kompleks dan cache on chip

Ø Meningkatkan bandwidth interkoneksi

Ø Bus kecepatan tinggi - High speed buses

Ø Hierarchy of buses

* Pentium

* CISC

* Menggunakan teknik-teknik superscalar

* Eksekusi instruksi secara parallel

* P6 : menggunakan:

* Brach prediction

* Data flow analisys

* Specultive execution

* P7 : menggunakan teknologi berbasis RISC

* Power PC

v Sistem RISC superscalar

v Hasil kerjasama IBM – Motorolla - Apple

v Diturunkan dari arsitektur POWER (IBM RS/6000)

v Keluarga PowerPC:

ü 601: 32-bit

ü 603: low-end desktop dan komputer portabel

ü 604: desktop dan low-end user

ü 620: 64-bit penuh, high-end user