Minggu, 24 Desember 2017

prosesor paralel

Nama : Rizky setiadi
Kelas : 4IB02
NPM : 19414724
Prosesor paralel
a)      Pengertian prosesor paralel
Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunaaan 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 berbea-beda tanpa berkaitan di antaranya.
Prosesor pararel adalah suatu prosesor dimana pelaksanaan instruksinya secara bersamaan waktunya.
Sehingga menyebabkan pelaksanaan suatu kejadian :
1. Dlam interval waktu yang sama
2. Dalam dalam waktu yang bersamaan
3. Dalam waktu yang saling tumpang tindih

            Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanya diperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.

            Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.
Komputasi paralel membutuhkan:
1. algoritma
2. bahasa pemrograman
3. compiler
 
Jenis-Jenis Komputer Paralel
            Berdasarkan tingkatan  perangkat keras yang mendukung paralelisme, secara umum komputer-komputer paralel dapat diklasifikasikan:
·      Multicore processing
Merupakan prosesor yang memiliki beberapa unit pengeksekusi. Sebuah prosesor multicore dapat melakukan beberapa instruksi per siklus dari beberapa aliran instruksi.
·      Symmetric multiprocessing
Merupakan sebuah sistem komputer dengan beberapa prosesor yang identik, dapat menggunakan struktur berbagi memori atau memori tersendiri yang saling terhubung melalui bus.
·      Distributed computing
Merupakan sebuah sistem komputer dengan memori terdistribusi, dimana masing-masing elemen pemrosesan dihubungkan oleh jaringan.
·      Cluster computing
Merupakan sekumpulan komputer yang bekerja sama,dihubungkan oleh jaringan,  sehingga dapat dipandang sebagai sebuah kesatuan, cluster komputer ini dikoordinasi oleh sebuah komputer induk yang bertugas untuk mendistribusikan pekerjaan kepada masing-masing komputer lainnya.
·      Massive parallel processing
Merupakan sebuah komputer tunggal dengan banyak prosesor yang terhubung dalam sebuah jaringan. Di dalam MPP, tiap CPU mempunyai memory tersendiri, sistem operasi dan aplikasi yang sama. Tiap subsistem berkomunikasi satu dengan yang lainnya melalui interkoneksi berkecepatan tinggi.
·      Grid computing
Merupakan bentuk pemrosesan paralel yang paling terdistribusi. Grid computing memanfaatkan Internet sebagai saluran komunikasi antar komputer untuk menyelesaikan suatu permasalahan.
·      Specialized parallel computer
Komputer paralel yang dikhususkan untuk menyelesaikan tugas khusus.

b)   Arsitektur komputer paralel
Berdasarkan jumlah dan prinsip kerja prosesor pada komputer paralel A.J.Van der steen dan J Donggara menyebutkan terdapat empat arsitektur utama komputer pararel yaitu
1)      SISD ( single instruction-single data) . komputer ini memiliki hanya satu prosesor dan satu  instruksi yang dieksekusi secara serial . komputer inia adalah tipe komputer konvensional  
2)      SIMD ( single instruction-multiple data)  komputer ini memliki kebih dari satu prosesor , tetapi hanya mengeksekusi satu instruksi paralel pada ata yang berbeda pada level lock step . skema SMID Bisa di lihat di gambar di bawah ini
3)      MISD ( multiple instruction-single data) . komputer ini memlliki satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secaraparalel tetapi praktikannya tidak ada komputer yang dibangun dengan arsitektur ini karna sisitemnya tidak mudah dipahami
4)      MIMD (multiple instruction-multiple data) . komputer ini memlliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi beberapa instruksi secara paralel . tipe komputer ini paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel bahkan banyak superkomputer yang menerapkan arsitektur ini

Referensi :

digital_134234-T 27918-Studi kinerja-Literatur.pdf

Pengertian Pipelining dan RISC Secara Umum

Nama : Rizky setiadi
Kelas : 4IB02
NPM : 19414724
Pengertian Pipelining dan RISC Secara Umum
1)    Pengertian pipelining
Pipelining adalah teknik yang digunakan untuk merealisasi Parallel Processing, yaitu dengan membagi operasi ke dalam k-stage (beberapa tingkatan) atau sub-operasi, sehingga pada satu saat ada k operasi berjalan yang sekaligus.
Pipelining adalah salah satu cara yang paling sering digunakan dalam pararel prosesing. Sebuah operasi dibagi menjadi sejumlah sub operasi elementer, kita namakan k. kemudian kita membentuk sebuah sistem dengan banyak stage sebesar k, dan mengeksekusi sub operasi tersebut pada setiap stage satu demi satu
1.1  Jenis pipelining
·         Instruction Pipeline  : Adalah dimana stage-stage yang berbeda dari pengambilan(fetch) dan eksekusi dari instruksi ditangani dalam sebuah pipeline.
·         Arithmetic Pipeline  : Dimana operasi stage-stage yang berbeda dari operasi aritmatik di tangani sepanjang semua stage dari sebuah pipeline

2)    Pengertian RISC (Reduced Instruction Set Computer)
RISC singkatan dari Reduced Instruction Set Computer. Merupakan bagian dari arsitektur mikroprosessor, berbentuk kecil dan berfungsi untuk mengeset instruksi dalam komunikasi diantara arsitektur yang lainnya. Mesin RISC saat ini paling gencar dikembangkan. Karena ide
awalnya adalah untuk menyediakan satu set instruksi minimal yang bias melaksanakan semua operasi penting yaitu memindahkan data, Operasi ALU, dan percabangan. Instruksi LOAD dan STORE yang eksplisit saja yang diijinkan mengakses langsung ke memori.

Sejarah RISC :  
Pada awal tahun 1980, teknologi ISA(Instruction Set Architecture) sederhana mulai mendominasi dan para desainer tertarik akan hal tersebut. Karena, ISA in cenderung menghasilkan set instruksi dengan lebih sedikit instruksi, mereka menciptakan istilah Reduced Instruction Set Computer (RISC). Bahkan meskipun tujuan utama bukanlah untuk mengurangi jumlah instruksi, tetapi lebih diutamakan adanya kompleksitas pada RISC.
RISC mempunyai karakteristik :
1one cycle execution time : satu putaran eksekusi. Prosessor    RISC mempunyai CPI (clock per instruction) atau waktu per instruksi untuk setiap putaran. Hal ini dimaksud untuk mengoptimalkan setiap instruksi pada CPU.
2.) large number of registers: Jumlah register yang sangat banyak. RISC di Desain dimaksudkan untuk dapat menampung jumlah register yang sangat banyak untuk mengantisipasi agar tidak terjadi interaksi yang berlebih dengan memory.
3) pipelining:adalah sebuah teknik yang memungkinkan dapat melakukan eksekusi secara simultan.Sehingga proses instruksi lebih efiisien.
    Ciri-ciri :
1.      Instruksi berukuran tunggal
2.      Ukuran yang umum adalah 4 byte
3.      Jumlah pengalamatan data sedikit,
4.      Tidak terdapat pengalamatan tak langsung
5.      Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika
6.      Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi
7.      Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.
8.      Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi .

Referensi :

http://next-timexxxx.blogspot.co.id/2012/01/pipelining-dan-risc.html#!/tcmbck

Arsitektur Family Komputer IBM-PC

Nama : Rizky setiadi
Kelas : 4IB02
NPM : 19414724
Arsitektur Family Komputer IBM-PC

A. ARSITEKTUR FAMILY IBM PC
IBM PC adalah sebutan untuk keluarga komputer pribadi buatan IBM, IBM PC diperkenalkan pada 12 Agustus 1981, dan (dipensiunkan) pada tanggal 2 April 1987.
Sejak diluncurkan oleh IBM, IBM PC memiliki beberapa keluarga antara lain:
·         IBM 4860 PCjr
·         IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)
·         IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)
·         IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)
·         IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology
·         IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)
·         IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology
*) FAMILI IBM PC DAN TURUNANNYA
Komputer personal pertama kali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register , ALU dan unit control komputer.
IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS
PC BUS melengkapi PC dengan 8 jalur data, 20 jalur alamat, sejumlah jalur kontrol dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB.

*)KOMPONEN IBM PC:
·         Sistem Kontrol BUS
·         Sistem Kontrol Intrerrupt
·         Sistem Kontrol RAM dan ROM
·         Sistem Kontrol DMA
·         Timer
·         SistemKontrol I/O
*) SISTEM SOFTWARE:
·         Penetapan Alamat Port I/O
·         Penetapan Vector Interrupt
·         ROM BIOS
·         Penetapan Alamat Memori
*) MANFAAT ARSITEKTURAL ARSITEKTUR PC:
·         Kemudahaan penggunaan
·         Daya Tempa
·         Daya Kembang
·         Expandibilitas
B. KONFIGURASI MIKROKOMPUTER DASAR
Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.
Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya.

C. KOMPONEN IBM PC
·         Sistem Kontrol BUS: Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat
·         Sistem Kontrol Interrupt: Pengontrol Interrupt
·         Sistem Kontrol RAM dan ROM: Chip RAM dan ROM, Decoder Alamat, dan Buffer
·         Sistem Kontrol DMA: Pengontrol DMA
·         Timer: Timer Interval Programmable
·         Sistem Kontrol I/O: Interface Paralel Programmable

Memori internal dan eksternal pada komputer

Nama : Rizky setiadi
Kelas : 4IB02
NPM : 19414724

Memori internal dan eksternal pada komputer

A.Memori Internal
pengertian memori adalah suatu penamaan konsep yang bisa menyimpan data dan program.sedangkan Memori internal, yang dimaksud adalah bahwa memori terpasang langsung pada motherboard.
Pengelompokan dari memory internal juga terbagi atas :
a)     RAM (Random Access Memory)
Memori berfungsi menyimpan sistim aplikasi, sistem pengendalian, dan data yang sedang beroperasi atau diolah. Semakin besar kapasitas memori akan meningkatkan kemapuan komputer tersebut. Memori diukur dengan KB atau MB. Random Access Memory (RAM), merupakan bagian memory yang bias digunakan oleh para pemakai untuk menyimpan program dan data. Kebanyakan dari RAM disebut sebagai barang yang volatile. Artinya adalah jika daya listrik dicabut dari komputer dan komputer tersebut mati, maka semua konten yang ada di dalam RAM akan segera hilang secara permanen

Karena RAM bersifat temporer dan volatile, maka orang menciptakan suatu media penyimpanan lain yang sifatnya permanen. Ini biasanya disebut sebagai secondary storage. Secondary storage bersifat tahan lama dan juga tidak volatile, ini berarti semua data atau program yang tersimpan di dalamnya bias tetap ada walaupun daya atau listrik dimatikan. Beberapa contoh dari secondary storage ini misalnya adalah magnetic tape, hardisk, magnetic disk dan juga optical disk.

Jenis-jenis RAM :
Ø Berdasarkan cara kerja :
1.                  Dynamic RAM (DRAM)
1.1  Fast Page Mode DRAM (FPM DRAM)
1.2  Extended Data Output DRAM (EDO DRAM)
1.3  Synchronous DRAM (SDRAM)
1.4  Rambus DRAM (RDRAM)
1.5  Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM)
1.6   Untuk video :
a.       Video RAM (VRAM)
b.      Windows RAM (WRAM)
c.       Synchronous Graphic RAM (SGRAM)
2.                  Static RAM (SRAM)

Ø Berdasarkan kecepatannya
Terdapat beberapa jenis RAM yang beredar dipasaran hingga saat ini yaitu :
1)      FPM DRAM (Fast Page Mode Random Access Memory)
Adalah RAM yang paling pertama kali ditancapkan pada slot memori 30 pin mainboard komputer, dimana RAM ini dapat kita temui pada komputer type 286 dan 386. Memori jenis ini sudah tidak lagi diproduksi.

2)      EDO RAM ( Extended Data Out Random Access Memory)           
RAM jenis ini memiliki kemampuan yang lebih cepat dalam membaca dan mentransfer data dibandingkan dengan RAM biasa. Slot memori untuk EDO – RAM adalah 72 pin. Bentuk EDO-RAM lebih panjang daripada RAM yaitu bentuk Single Inline Memory Modul (SIMM). Memiliki kecepatan lebih dari 66 Mhz.

3)      BEDO RAM (Burst EDO RAM)
RAM yang merupakan pengembangan dari EDO RAM yang memiliki kecepatan lebih dari 66 MHz.

4)      SD RAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)
RAM jenis ini memiliki kemampuan setingkat di atas EDO-RAM. Slot memori untuk SD RAM adalah 168 pin. Bentuk SD RAM adalah Dual Inline Memory Modul (DIMM). Memiliki kecepatan di atas 100 MHz.

5)      RD RAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)
RAM jenis ini memiliki kecepatan sangat tinggi, pertama kali digunakan untuk komputer dengan prosesor Pentium 4. Slot Memori untuk RD RAM adalah 184 pin. Bentuk RD RAM adalah Rate Inline Memory Modul (RIMM). Memiliki kecepatan hingga 800 MHz.

6)      DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM)
RAM jenis ini memiliki kecepatan sangat tinggi dengan menggandakan kecepatan SD RAM, dan merupakan RAM yang banyak beredar saat ini. RAM jenis ini mengkonsumsi sedikit power listrik. Slot Memori untuk DDR SDRAM adalah 184 pin, bentuknya adalah RIMM.

RAM terdiri dari sekumpulan chip. Chip-chip ini mampu untuk menampung:
1. Data untuk diproses.
2. Instruksi atau program, untuk memproses data.
3. Data yang telah diproses dan menunggu untuk dikirim ke output device, secondary storage atau juga communication device.
4. Instruksi sistem operasi yang mengontrol fungsi-fungsi dasar dari system Komputer.


Semua data dan program yang dimasukkan lewat alat input akan disimpan terlebih dahulu di main memory, khususnya di RAM yang merupakan memori yang dapat di akses, artinya dapat diisi dan diambil isinya oleh programmer.

b)    ROM (Read Only Memory)
Read Only Memory (ROM) adalah suatu himpunan dari chip yang berisi bagian dari sistem operasi yang mana dibutuhkan pada saat komputer dinyalakan. ROM juga dikenal sebagai suatu firmware. ROM tidak bisa ditulisi atau diubah isinya oleh pengguna. ROM tergolong dalam media penyimpanan yang sifatnya non volatile. Penggunaan dari ROM ini contohnya adalah sebagai media penyimpanan dari BIOS (Basic Input-Output System) yang dibuat oleh pabriknya. BIOS merupakan bagian yang sangat kritis dari suatu sistem operasi, yang mana fungsinya memberi tahu komputer bagaimana caranya mengakses disk drive. Ketika komputer dinyalakan, RAM masih kosong dan instruksi yang ada pada ROM BIOS lah yang digunakan oleh CPU untuk mencari disk drive yang berisi file-file utama dalam sistem operasi. Komputer lalu memindahkan file-file tersebut ke dalam RAM dan kemudian menjalankannya.
Ada 4 macam ROM, yaitu:
1.      PROM (Programmable Read Only Memory) .
Yaitu ROM yang bisa kita program kembali dengan catatan hanya boleh satu kali perubahan setelah itu tidak dapat lagideprogram.Chip PROM adalah suatu chip yang kosong yang mana program dapat dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus. Chip PROM dapat diprogram sekali dan biasanya digunakan oleh pabrik sebagai control device di dalam produk-produknya.

2.      RPROM (Re Progamable ROM).
Merupakan perkembangan dari versi PROM dimana kita dapat melakukan perubahan berulang kali sesuai dengan yang diinginkan.

3.      EPROM ( Erasable Programmable Read Only Memory).
EPROM mirip dengan PROM, tetapi program dapat dihapus dan program yang baru bisa dituliskan ke dalamnya dengan menggunakan suatu peralatan khusus yang menggunakan sinar ultraviolet. EPROM digunakan untuk controlling device, seperti robot dan sebagainya.

4.      EEPROM (Electronic Erasable Programmable Read Only Memory).
Chip EEPROM dapat diprogram ulang dengan menggunakan suatu electric impulses yang khusus. Mereka tidak perlu dicabut atau diubah.

B. Memori Eksternal
Memory Eksternal adalah memori yang menyimpan data dalam media fisik berbentuk kaset atau disk. agar tetap mengaliri transistor sehingga tetap dapat menyimpan data. Oleh karena penjagaan arus itu harus dilakukan setiap beberapa saat (yang disebut refreshing) maka proses ini memakan waktu yang lebih banyak daripada kinerja Static RAM.
a)      harddisk
disebut juga dengan cakram keras berbentuk piringan hitam terbuat dari alumunium dan dilapisi bahan magnetic. Hard disk sudah menjadi komponen utama dari PC untuk sistem operasi. Komponen bagian hard disk terdiri dari sebuah jarum untuk membaca data di cakram. Mempunyai kapasitas lebih besar dari floppy disk. Kecepatan putarannya bervariasi, ada yang 5400 putaran per menit bahkan ada yang sampai 7200 putaran per menit. Kemampuan sebuah hardisk biasanya ditentukan oleh banyaknya data yang bias disimpan. Besarnya bervariasi, ada yang 1,2 GB hingga 80 GB. 1 GB sama dengan 1000 MB, sedangkan 1 MB sama dengan 1000 KB.
b)      Flashdisk
Adalah piranti penyimpan dari floppy drive jenis lain yang mempunyai kapasitas memori 128 MB, dengan menggunakan kabel interface jenis USB (Universal Serial Bus), sangat praktis dan ringan dengan ukuran berkisar 96 x 32 mm dan pada bagian belakang bentuknya agak menjurus keluar, digunakan untuk tempat penyimpanan baterai jenis AAA dan terdapat port USB yang disediakan penutupnya yang berbentuk sama dengan body utamanya dan juga mempunyai layar LCD yang berukuran 29,5 x 11 mm.
Flash disk dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti :
  • Sebagai storage (penyimpan data)
  • Sebagai MP3 player
  • Sebagai voice recording
  • Sebagai FM Tuner (radio)
Pada teknologi masa kini, flash memory mengalami perkembangan
penyimpan data dengan kapasitas menjadi 512 MB (megabyte) hingga 1 GB (gigabyte) dan dengan ukuran sekitar 18 x 16,5 x 7,5 mm yang mempunyai kemampuan transfer data sekitar 480 Mbps, sehingga untuk pengunaan file dengan memori 120 Mb, dapat melakukan pembacaan data sekitar 88 Mbps dan untuk penulisan data sekitar 5 Mbps. Bentuknya aneka ragam ada yang seukuran lebih kecil atau lebih besar dari keluaran pertamanya. Bahkan saat ini ada yang berkapasitas sekitar 2, 2 GB dengan ukuran seperti kotak kecil.Flash disk mempunyai kemampuan transfer data untuk penulisan mencapai 350 Kbps, sedangkan untuk pembacaan mencapai 665 Kbps. Pada perlengkapan pendukungnya tersedia peralatan earphone, baterai jenis AAA, kabel ektensi USB dan CD driver flash disk untuk install.

c)      Floppydisk
Dengan berkembangnya komputer pribadi maka diperlukan media untuk mendistribusikan software maupun pertukaran data. Solusinya ditemukannya disket atau floppy disk oleh IBM. Karakteristik disket adalah head menyentuh permukaan disk saat membaca ataupun menulis. Hal ini menyebabkan disket tidak tahan lama dan sering rusak. Untuk mengurangi kerusakan atau aus pada disket, dibuat mekanisme penarikan head dan menghentikan rotasi disk ketika head tidak melakukan operasi baca dan tulis. Namun akibatnya waktu akses disket cukup lama.


Gambar floppydisk
d)      CD-ROM
(Compact Disk – Read Only Memory). Merupakan generasi CD yang diaplikasikan sebagai media penyimpan data komputer. Dikenalkan pertama kali oleh Phillips dan Sony tahun 1984 dalam publikasinya, yang dikenal dengan Yellow Book. Perbedaan utama dengan CD adalah CD ROM player lebih kasar dan memiliki perangkat pengoreksi kesalahan, untuk menjamin keakuratan tranfer data ke komputer. Secara fisik keduanya dibuat dengan cara yang sama, yaitu terbuat dari resin, contohnya polycarbonate, dan dilapisi dengan permukaan yang sangat reflektif seperti aluminium. Penulisan dengan cara membuat lubang mikroskopik sebagai representasi data dengan laser berintensitas tinggi. Pembacaan menggunakan laser berintensitas rendah untuk menterjemahkan lubang mikroskopik ke dalam bentuk data yang dapat dikenali komputer. Saat mengenai lubang miskrokopik, intensitas sinar laser akan berubah – ubah. Perubahan intensitas ini dideteksi oleh fotosensor dan dikonversi dalam bentuk sinyal digital.Karena disk berbentuk lingkaran, terdapat masalah dalam mekanisme baca dan tulis,yaitu masalah kecepatan. Saat disk membaca data dibagian dekat pusat disk diperlukan putaran rendah karena padatnya informasi data, sedangkan apabila data berada di bagian luar disk diperlukan kecepatan yang lebih tinggi. Ada beberapa metode mengatasai masalah kecepatan ini,
diantaranya dengan sistem constant angular velocity (CAV), yaitu bit – bit informasi direkam dengan kerapatan yang bervariasi sehingga didapatkan putaran disk yang sama. Metode ini biasa diterapkan dalam disk magnetik, kelemahannya adalah kapasitas disk menjadi berkurang.


referensi : 
iwanarif.lecturer.pens.ac.id/itc4.PDF
https://vanzimi.files.wordpress.com/.../memoryi-internal-eksternal.d...