ALU (Arithmatic
Logical Unit)
Pengertian ALU (Arithmatic Logical Unit)
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 ALU mengerjakan
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 multipleALU, 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 :
- Jumlah Interupsi Menentukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
- Ukuran bus data eksteral berakibat pada kecepatan operasional I/O.
- Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
- 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.
0 komentar:
Posting Komentar