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 :
1. Jumlah Interupsi Menentukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
2. Ukuran bus data eksteral berakibat pada kecepatan operasional I/O.
3. Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
4. Kecepatan clock maksimum yang dapat diakomadasi bus berakibat pada kinerja.
Karakteristik Bus adalah :
1. Jumlah Interupsi Menentukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O.
2. Ukuran bus data eksteral berakibat pada kecepatan operasional I/O.
3. Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi.
4. 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.
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 dalam ALU 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 sebuah Arithmetic Logic Unit (ALU) di dalam processor. Secara teoritis ini berarti pemrosesan dapat dilakukan dua kali lebih cepat dalam satu langkah. Sebagai tambahan multiple ALU, 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.
Untuk meningkatkan kinerja komputer, pembuat chip processor menempatkan sebuah Arithmetic Logic Unit (ALU) di dalam processor. Secara teoritis ini berarti pemrosesan dapat dilakukan dua kali lebih cepat dalam satu langkah. Sebagai tambahan multiple ALU, 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.
http://ikhsan-ms.blogspot.com/2014/10/alu-dan-sistem-bus.html
www.gunadarma.ac.id