arsitektur komputer

KOMPARASI KINERJA SYNCHRONOUS DRAM DAN RAMBUS DRAM DITINJAU DARI PERBEDAAN BUS

2008-11-30T06:20:00.001-08:00

Pendahuluan

RAM (Random Acces Memory ) adalah istilah yang kurang sesuai dalam penggunaan istilah, karena semua jenis RAM melakukan akses secara acak. Satu karakteristik pembeda dari RAM adalah dapat melakukan pembacaan dan penulisan data ke dalam memori secara cepat. Karakteristik yang lain adalah RAM bersifat Volatil. RAM harus sealalu dicata daya yang konstan, jika daya disela maka semua data akan hilang. Dua Saluran data RAM tradisional yang digunakan komputer adalah DRAM (Dynamic Ram)dan SRAM (Static Ram). Suatu RAM dinamis dibuat dengan dengan sel penyimpan data sebagai isi ulang kapasitor. Kehadiran atau ketidakhadiran isi ulang pada kapasitor diinterpretasikan sebagai bilangan biner 0 dan 1 . Karena kapasitor mempunyai kecenderungan alami untuk bebas, RAM dinamis memerlukan isi ulang secara berkala untuk memelihara penyimpanan data. Untuk operasi tulis, sinyal tegangan berlaku untuk baris bit, tegangan tinggi untuk 1, tegangan rendah 0. Sinyal kemudian diaplikasikan ke baris alamat, dan muatan ditransfer ke kapasitor. Untuk operasi baca, ketika baris alamat terpilih, muatan akan diambil ke baris bit. Dan dibandingkan tegangan kapasitor dengan penilaian dan penentuan acual sel berisi logika 0 atau 1. Baca keluar mengosongkan sel, yang dikembalikan untuk melengkapi operasi

Synchronous DRAM

SDRAM adalah salah satu jenis RAM yang menggunakan DIMM (Dual Inline Memory Module). Merupakan pengganti DRAM, FPM (fast page memory) dan EDO (Extended Data Output). SDRAM melakukan pengaturan (synchronizes) memori supaya sama dengan CPU clock untuk pemindahan data yang lebih cepat. Pada dasarnya, satu blok data dapat dihantar kepada CPU ketika yang lain sudah siap untuk dicapai. Terdapat di dalam dua kecepatan yaitu 100MHz (PC100) dan 133MHz (PC133). SD RAM merupakan tipe DRAM yang mengirim data dengan burst yang sangat tinggi, serta menggunakan interface high speed dan clocked. Secara umum DRAM akan bekerja seperti berikut, hadirnya alamat prosesor dan peningkatan kontrol memori, menunjukkan bahwa satu set data pada lokasi tertentu dalam memori harus dibaca dan atau ditulis kedalam DRAM. Setelah masa penundaan waktu akses, DRAM melakukan berbagai fungsi dan fungsi internal, seperti mengaktifkan kapasitansi tinggi dari saluran-saluran baris dan kolom pendeteksian data, dan mengeluarkan data melalui buffer output.. Prosesor harus menunggu sebentar melalui penundaan ini, kinerja system menjadi lambat.

Dengan akses secara synchronous, DRAM memindahkan data keluar masuk dibawah control pewaktu system. Prosesor mengeluarkan instruksi dan informasi alamat yang di kunci DRAM. DRAM kemudian menanggapinya setelah seperangkat jumlah siklus pewaktu. Sementara prosesor dapat dengan aman melakukan tugas lain ketika SDRAM sedang memproses permintaan. Gambar 1 menunjukaan logika yang internal dari SDRAM, yang merupakan organisari umum . SDRAM melakukan mode burst untuk menghapuskan waktu pengatur alamat dan waktu pra muatan baris dan kolom setelah akses yang pertama. Pada mode burst , rangkaian bit data dapat di clocked out dengan cepat setelah bit yang pertama telah diakses. Mode ini bermanfaat ketika semua bit yang diakses berada pada urutan dan baris yang sama dari larik akses awlnya. Sebagai tambahan, SDRAM mempunyai arsitektur internal multiple-bank yang meningkatkan peluang untuk kesejajaran on-chip.

Garbar 1 : Logika Internal SDRAM

Register mode dan logika control yang berhubungan adalah fitur penting lainnya yang menbedakan SDRAM dari DRAM yang konvensional. Hal tersebut menyediakan suatu mekanisme ke pengguna SDRAM untuk sesuiakan dengan kebutuhan system yang spesifik. Register mode menetapkan panjang burst, yang merupakan banyaknya unit data yang terpisah memberikannya ke bus secara synchronous. Register juga mengijinkan pemrogrm untuk melakukan penyesuaian latency antara penerimaan permintaan baca dan permulaan transfer data. SDRAM bekerja baik ketika sedang memindahkan blok data besar yang beurutan, seperti untuk aplikasi untuk aplikasi pengolah kata word, spreadsheet dan multimedia. Sekarang terdapat versi SDRAM yang ditingkatkan , dikenal sebagai double data rate SDRAM (DDR-SDRAM) yang mengatasi pembatasan sekali per siklus. DDR-SDRAM dapat mengirimkan data ke prosesor dua kali per siklus

Double Data Rate SDRAM

Double Data Rate SDRAM merupakan desain pengembangan SDRAM standard dimana data ditransfer dua kali lebih cepat. Ciri-ciri DDR SDRAM serupa dengan SDRAM, tetapi pemindahan data (data transfer) mendekati kecepatan sistem clock dan ini secara teori menggandakan kecepatan SDRAM. Pengembang komputer membuatnya pada modul memori untuk motherboard sebagai satu jalan alternatif untuk lebih cepat dari SDRAM. Mempunyai 184 pin. Terdapat di dalam tiga kelajuan yaitu 266MHz, 333MHz dan 400MHz.

Rambus DRAM

RDRAM, dikembangkan oleh Rambus, dan telah diadopsi oleh Intel dengan Pentiumnya dan prosesor Itanium. RDRAM telah menjadi pesaing utama dari DDR-SDRAM. Keping RDRAM merupakan kemasan vertikal , dengan semua pin pada satu sisi. Keping menukar data dengan prosesor di atas 28 kawat pada satu sisi . Bus dapat mengalamati di atas 320 keping RDRAM dengan kecepatan 1.6 GBps Bus RDRAM yang khusus membawa alamat dan informsi kontrol dengan menggunakan suatu protokol berorientasi blok asynchrounus. Setelah waktu akses awal 480 ns, menghasilkan nilai data 1.6 GBps. Apa yang membuat kecepatan ini mungkin adalah bus itu sendiri, yang mendefinisikan impedansi, pewaktuan dan sinyal dengan tepat. Dibanding dengan yang dikontrol dengan RAS (row addess select) CAS (coulom address select ) , R/W (read/write) dan CE (correction error )sinyal yang secara explicit digunakan pada DRAM yang konvensional,

Gambar 2 : Ilustrasi RDRAM

RDRAM mendapatkan permintaan memori di atas bus kecepatan tinggi .Permintaan ini berisi alamat yang diinginkan, jenis operasi, dan banyaknya byte pada operasi. Gambar 2 mengilustrasikan RDRAM . Konfigurasi yang terdiri dari pengontrol dan sejumlah modul RDRAM yang menghubungkannya bersama-sama melalui suatu bus yang umum. Pengontrol merupakan satu sisi dari bus yang merupakan terminal paralel terhadap saluran-saluran bus.Bus meliputi 18 saluran data ( 16 data aktual dan 2 paritas) bersiklus dua kali nilai pewaktu, itu adalah, satu bit dikirim di edge depan dan edge berikut dari tiap sinyal pewaktu. Hal ini menghasilkan suatu nilai sinyal n setiap saluran data 800 Mbps. Terdapat set terpisah 8 baris (RC) yang digunakan untuk alamat dan sinyal kontrol. Ada juga sinyal pewaktu yang dimulai yang dimulai di sisi jauh dari pengontrol menyebarkan ke akhir pengontrol dan kemudian kembali mengulanginya. Modul RDRAM mengirimkan data ke pengontrol secara synchrounus dengan sinyal pewaktu pada arah yang berlawanan . Saluran-saluran bus sisanya meliputi tegangan acuan, ground dan sumber tenaga.

Rambus DRAM mempunyai ukuran 184, 232 dan 326 pin. Masing-masing versi dipasang dalam konektor yang ukurannya sama. Contoh RAM yang menggunakan modul ini adalah DR DRAM (Direct Rambus DRAM) dulu dikenali sebagai RDRAM. DRDRAM adalah dari jenis SDRAM yang dibangunkan oleh Rambus. DRDRAM digunakan untuk CPU dari Intel yang berkemampuan tinggi. Pemindahan data sama seperti pada DDR SDRAM tetapi mempunyai dua saluran data untuk meningkatkan prestasi.

Juga dikenali sebagai PC800 yang berkecepatan 400MHz. Beroperasi dalam bentuk 16 bit bukan 64 bit. Pada perkembangannya, kini terdapat DRDRAM yang berkelajuan 1066MHz. DRDRAM model RIMM 4200 32-bit yang mampu menghantar 4.2 Gb setiap saat pada kelajuan 1066MHZ.

Arsitektur AMD dan Intel

2008-11-30T06:14:00.000-08:00

Saat ini perkembangan dari CPU sangatlah pesat terlihat dari pada persaingan antara Intel dan AMD yang masing masing telah meningkatkan performanya, arsitektur dasar dari kedua processor tersebut dapat dilihat pada tabel.

Tabel 2.1 Perbandingan arsitektur.

	AMD	INTEL
Decoding unit Integer unit (ALU) Floating Point (FPU) L1 Cache	3 x86 3 3 128 K	1 x86 1 2 20 K

AMD

INTEL

Decoding unit

Integer unit (ALU)

Floating Point (FPU)

L1 Cache

3 x86

128 K

1 x86

20 K

Jika kita telah melihat bagaimana perbedaan mendasar pada Intel dan AMD, kita dapat lihat pula pada gambar-gambar arsitekturnya.

Gambar 2.1 Arsitektur AMD

Gambar 2.2 Arsitektur Intel

Hard disk

2008-11-30T06:11:00.000-08:00

Hard disk adalah suatu perangkat atau device dari Personal Computter (PC) yang berfungsi sebagai media penyimpan data (storage) dari kelompok magnetic storage juga termasuk ke dalam salah satu memori eksternal dari sebuah PC.

Pada saat ini teknologi penyimpan data atau storage dapat dikelompokkan dalam dua kategori utama, yaitu magnetic storage dan optical storage.

Contoh dari Magnetic Storage antara lain : Disket, High Capacity Floppy Disk, Magnetic tape, dan Hard Disk.

Contoh dari Optical Storage antara lain : Compact Disk Read-Only Memory (CD-ROM), CD-Recordable(CD-R) / CD Re-Writetable (CD-RW), Digital Video Disk Read-Only Memory (DVD-ROM), DVD-Recordable(DVD-R) / DVD Re-Writetable (DVD-RW).

2. Komponen Hard disk

Komponen-komponen dari hard disk, antara lain :

Piringan logam (platter) yang berfungsi sebagai tempat penyimpan data. Jumlah piringan ini beragam, mulai 1, 2,3 atau lebih. Piringan ini diberi lapisan bahan magnetis yang sangat-sangat tipis (ketebalan dalam orde per sejuta inchi). Pada saat ini digunakan teknologi thin film (seperti pada prosesor) untuk membuat lapisan tersebut.
Head, berupa kumparan. Head pada hard disk berbeda dengan head pada tape. Pada tape proses baca dan tulis (rekam) menggunakan dua head yang berbeda, sedangkan pada hard disk proses baca dan tulis menggunakan head yang sama. HD biasanya memiliki head untuk tiap-tiap sisi platter, untuk hard disk dengan 2 platter dapat memiliki sampai 4 head, hard disk dengan 3 platter dapat memiliki sampai 6 platter. Tetapi tidak berarti hardisk dengan 16 head harus memiliki 8 platter. Di sinilah kita kenal teknik translasi. Teknik ini akan diulas di bawah.
Rangkaian Elektronik pada PCB (printed circuit board) , terdiri dari:
Rangkaian penguat untuk pembacaan (read preamplifier) yang diperlukan karena signal yang diperoleh head dari piringan sangat lemah.
DSP (digital signal processor), untuk proses yang berhubungan dengan sinyal-sinyal digital, seperti konversi sinyal listrik yang datang menjadi sinyal digital yang akan dituliskan ke piringan.
chip memory, digunakan sebagai cache buffer
Konektor, untuk melakukan komunikasi dengan CPU. Untuk HD IDE, jumlahnya 40 pin
Spindle dan actuator arm motor controller, untuk mengontrol putaran piringan dan peletakkan head baca/tulis.

Motor dari hard disk berfungsi untuk memutar platter. Ketika komputer distart, motor ini mulai bekerja dan memperdengarkan suara yang khas. Jika suara ini tidak benar maka dapat diduga bahwa motor HD tidak bekerja dengan baik.

Kecepatan putar motor ini mulai dari 3600 rpm sampai 10000 rpm dengan arah berlawanan dengan arah perputaran jarum jam (counter-clockwise). Putaran yang sangat cepat ini mengakibatkan adanya gaya pada permukaan piringan yang disebabkan oleh udara. Gaya ini memungkinkan head untuk mengambang pada ketinggian beberapa mikro inchi di atas permukaan platter/piringan. Drive semacam ini disebut bernoulli drive. “Ketinggian” ini jauh lebih kecil dibanding ukuran rambut manusia, apalagi debu dari rokok

Jarak yang dekat ini dimaksudkan agar head dapat membaca atau menulis dengan kerapatan yang tinggi. Dengan jarak sedekat itu hard disk sudah dirancang agar dalam keadaan normal head tidak menyentuh permukaan platter. Jika hard disk dimatikan, maka piringan akan berhenti berputar akibatnya gaya yang mengangkat head akan hilang dan head akan mendarat di piringan. Lokasi pendaratan head sudah ditentukan pada daerah tertentu yang disebut landing zone (LZone) sehingga tidak akan merusak data yang ada pada daerah lain.

Jika dalam keadaan bekerja head sedikit saja tergoncang, maka akan menyebabkan head akan menyentuh permukaan piringan dan kemungkinan besar akan menyebabkan kehilangan data, kerusakan sebagian kecil dari piringan akan merusak head atau seluruh piringan. Bayangkan jika pada saat tertempel pada piringan akibat ada goncangan ada perintah bergerak ke tempat lain, maka head akan meninggalkan "jejak-jejak" bad sector pada piringan hard disk. Tapi pembuat hard disk sudah merancang agar head tetap stabil dalam kondisi goncangan tertentu, saat ini goncangan yang dapat ditoleransi mencapai 70 sampai 100 kali gravitasi (70-100 G).

Head adalah komponen yang paling mahal dari hard disk dan karakteristik head sangat menentukan kinerja hard disk. Head terbuat dari bahan magnetis dengan bentuk seperti "C". Kumparan (koil) yang terbuat dari kawat mengelilingi head. Pada saat menulis, arus yang melewati koil akan menimbulkan medan magnet yang digunakan untuk memagnetisasi permukaan platter. Sedangkan pada saat membaca, medan magnet pada permukaan platter akan menimbulkan arus pada koil ini.

Data "0" dan "1" disimpan dalam piringan dalam bentuk pola-pola magnet. Head baca/tulis membentuk pola ini ke piringan ketika proses penulisan terjadi, ketika membaca head akan mengkonversi bentuk pola ini ke dalam bentuk "0" dan "1". Lapisan magnetik terdiri dari daerah-daerah mikroskopik yang disebut domain. Setiap domain seperti magnet mungil dengan kutub-kutub yang berlawanan (utara/selatan atau positif/negatif). Data "1" dipresentasikan sebagai daerah dengan kutub positif di sisi kiri sedangkan data "0" dipresentasikan sebagai daerah dengan kutub positif di sisi kanan. Ada cara efektif untuk merekam data "0" dan "1" yaitu dengan teknik flux reversal. Ketika head akan menuliskan "1" maka head akan membalik polaritas magnet, sedangkan untuk "0" head tidak akan membalik polaritasnya.

Gerakan head dikendalikan oleh actuator arm (lengan penggerak). Kombinasi dari head dan platter sering disebut head disk assembly (HDA). Actuator arm digerakkan oleh positioning motor, yaitu motor yang berfungsi untuk mengatur posisi dari lengan (dan tentu saja posisi dari head). Motor ini dikontrol oleh hard disk controller pada rangkaian elektronik di hard disk. Motor ini memiliki sistem kontrol yang amat hebat, dengan sistem feedback motor ini dapat meletakkan head baca/tulis pada posisi yang sangat akurat. Mengapa hal ini dapat dilakukan? Vendor hard disk menggunakan suatu teknik yang disebut servo positioning, teknik inilah yang memungkinkan adanya feedback dalam sistem kontrol penempatan head hard disk. Servo sendiri berisi informasi mengenai track dsb yang sangat penting dalam proses penempatan head. Teknik ini memiliki dua tipe, yaitu dedicated servo dan embedded servo. Dedicated servo menggunakan satu permukaan dari hard disk hanya untuk servo saja. Tentu saja cara ini merugikan karena menghabiskan tempat pada hard disk. Teknik kedua menempatkan informasi servo secara tersebar pada setiap track sehingga kapasitas hard disk tetap dapat dipertahankan. Pada kenyataannya, saat ini teknik kedua yang digunakan, sedangkan teknik pertama digunakan pada hard disk yang dibuat pada masa lalu.

Cara kerja VGA Card

2008-11-30T06:08:00.000-08:00

Apa yang dimaksud dengan kartu VGA

Kartu VGA adalah komponen yang tugasnya menghasilkan tampilan secara visual dari komputer kalian. Hampir semua program menghasilkan keluaran visual, kartu VGA adalah hardware yang memberikan perintah kepada monitor untuk menampilkan keluaran visual yang dapat kita lihat.

Kartu grafis

Sebuah komponen dari sistem, biasanya berupa kartu ekspansi, yang menghasilkan citra 2 dimensi atau 3 dimensi pada layar monitor. Sebagai salah satu bagian penting dari PC Anda (selain CPU dan harddisk), kartu grafis mengubah bilangan binari satu dan nol dari hasil komputsai menjadi sebuah citra dimana kita dapat berinteraksi dengannya melalui layar monitor. Dengan kata lain, kita tidak dapat menggunakan komputer dengan cara yang lain sejauh ini tanpa bantuan dari teknologi grafis terdepan.

Hal-hal penting yang perlu dicatat:

Kartu grafis dapat menangani seluruh kalkulasi citra 2D dan 3D dan melakukan rendering, dan mengambil alih tugas berat berat tersebut dari CPU. Kartu grafis kualitas atas harganya sekitar US$300, walau dengan setengahnya Anda pun dapat memperoleh kartu grafis 3D lain yang cukup cepat. Chipset grafis terbaru meningkatkan kinerja kartu grafis, dan para vendor biasanya merilis chipset baru antara 6 sampai 12 bulan sekali. Hampir semua kartu grafis modern menggunakan slot AGP (accelerated graphics port) pada PC dan memiliki memori sekurangnya 16MB.

Gambar : VGA CARD

Hanya game 3D terbaru dan CAD (computer-aided design) kelas high-end yang benar-benar memanfaatkan sepenuhnya kemampuan kartu grafis terbaru tersebut.

Gambar atau citra yang Anda lihat di layar monitor mengambil rute yang kompleks di dalam PC. Saat aplikasi yang Anda jalankan ingin menciptakan sebuah citra, ia akan memohon pertolongan pada bagian dari sistem operasi yang terhubungkan dengan kartu grafis (yang disebut interface driver grafis). Sebagai jawabannya, driver grafis--software yang berfungsi sebagai perantara OS (operating system/sistem operasi) dan kartu grafis--mendengarkan instruksi yang diberikan baik dari OS atau dari aplikasi, kemudian mengambil data digital yang diperlukan dan mengkonversikannya menjadi sebuah format yang dimengerti oleh kartu grafis tersebut.

Kemudian, driver menyalurkan data digital yang baru diformat tersebut kepada kartu grafis untuk melakukan rendering. Bila Anda memiliki PC yang dibuat di atas tahun 1998, data berjalan ke kartu melalui sebuah slot pada motherboard yang dinamakan AGP (accelerated graphics port/port grafis yang dipercepat). PC yang tidak memiliki slot AGP biasanya menggunakan slot PCI standar sebagai port kartu grafis mereka.

Pemberhentian data pertama, setelah disalurkan ke kartu, adalah ruang penyimpanan sementara di memori, baik pada memori di kartu itu sendiri atau pada memori utama PC. Kemudian prosesor kartu grafis, yang dinamakan GPU (graphics processing unit), mengubah data digital tersebut menjadi pixel, sebuah set dari titik berwarna yang membentuk citra yang Anda lihat di layar monitor. Volume dari pixel yang diproduksi oleh kartu tersebut sangat banyak: Saat resolusi monitor Anda di set pada 1024 kali 768, kartu grafis akan mengkalkulasikan jumlah warna yang tepat untuknya, dan menghasilkan data untuk agar sebanyak 786.432 pixel digambarkan di layar--dan mengulangi proses ini sebanyak 30 hingga 90 kali per detik.

Memori

2008-11-30T06:07:00.000-08:00

Memori adalah bagian dari komputer tempat program – program dan data – data disimpan. Istilah store atau storage untuk memori, meskipun kata storage sering digunakan untuk menunjuk ke penyimpanan disket.

Memori Internal dan External

Memori internal adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor. register yang terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama berada di luar prosesor.
Memori eksternal adalah memori yang diakses prosesor melalui piranti I/O disket dan hardisk.

Sifat Sel Memori

a) Sel memori memiliki dua keadaan stabil (atau semi-stabil), yang dapat digunakan untuk merepresentasikan bilangan biner 1 atau 0.

b) Sel memori mempunyai kemampuan untuk ditulisi (sedikitnya satu kali).

c) Sel memori mempunyai kemampuan untuk dibaca.

Lokasi Memori

1. Register

a) berada di dalam chip prosesor

b) Diakses langsung oleh prosesor dalam menjalankan operasinya.

c) Register digunakan sebagai memori sementara dalam perhitungan maupun pengolahan data dalam prosesor.

2. Memori internal

a) Berada diluar chip prosesor

b) Mengaksesannya langsung oleh prosesor.

c) Dibedakan menjadi memori utama dan cache memori