Definisi Arsitektur Komputer: Sub Kategori, Tingkatan & Bagian Utamanya
Enggan maupun tidak, kita harus memahami bagaimana sebuah komputer bekerja dan bagaimana mekanisme sistem yang sedemikian rumit itu dibangun.
Lalu, apa sebenarnya definisi arsitektur komputer itu? Mari kita ulas selengkapnya dalam artikel ini.
Definisi Arsitektur Komputer
Arsitektur komputer adalah sebuah layout struktural yang mendefiniskan susunan dan fungsi dari suatu sistem komputer.
Ini melibatkan rancangan dan struktur tingkat tinggi dari sebuah komputer, dan khususnya, cara komputer menjalankan program, menghitung, dan memperoses data.
Selain itu, arsitektur komputer juga berkaitan dengan cara kerja internal sistem komputer, seperti pengaturan dan fungsi dari CPU, memori, dan komponen penunjang lainnya.
Arsitektur komputer juga membantu kita memahami dan merancang sistem yang efisien.
Seorang arsitek komputer perlu mempertimbangkan berbagai aspek, termasuk performa, biaya, daya tahan, keandalan, dan kegunaan dalam merancang suatu sistem.
Sub-kategori Arsitektur Komputer
Di dalam arsitektur komputer, ada beberapa sub-kategori yang mempengaruhi cara kerja komputer.
Berikut beberapa sub-kategori arsitektur komputer:
Set Instruksi (ISA)
Set instruksi (Instruction Set Architecture atau ISA) adalah bagian dari arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh programmer, biasanya dalam bentuk bahasa mesin.
ISA mendefinisikan instruksi yang didukung oleh suatu CPU, sistem penanganan interupsi, serta tipe data dan alamat memori.
Dengan kata lain, ISA adalah "jembatan" antara perangkat keras dan perangkat lunak komputer. Dengan adanya ISA, pengguna bisa memahami apa saja yang bisa dilakukan oleh komputer dan bagaimana cara melakukannya.
Arsitektur Mikro dari ISA
Jika ISA mendefinisikan instruksi dasar yang didukung oleh suatu CPU, arsitektur mikro mendefinisikan bagaimana instruksi-instruksi tersebut diimplementasikan dalam CPU.
Dalam kata lain, arsitektur mikro mendefinisikan bagaimana CPU bekerja di tingkatan transistor dan elektronik.
Dalam satu generasi ISA, bisa ada beberapa versi arsitektur mikro, yang masing-masing memberikan peningkatan pada kecepatan dan efisiensi dari CPU.
Sistem Desain dari Seluruh Komponen Dalam Perangkat Keras Komputer
Arsitektur komputer bukan hanya soal CPU, namun melibatkan seluruh komponen dalam perangkat keras komputer.
Sistem desain dari seluruh komponen berkaitan dengan bagaimana setiap bagian dalam komputer saling berinteraksi dan bekerja sama untuk menghasilkan output yang diinginkan.
Sistem desain mencakup desain dan integritas dari CPU, memori, input/output, dan komponen lainnya.
Semua harus dirancang dengan baik dan efisien untuk memastikan suatu sistem komputer bisa bekerja dengan baik.
Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer
Multilayered Machine
Arsitektur komputer dibangun berdasarkan konsep hierarki atau multilayered machine.
Dalam hirarki ini, tingkat terbawah adalah perangkat keras atau hardware yang bekerja berdasarkan sinyal listrik.
Sedangkan, tingkat tertinggi adalah interfes pengguna atau user interface yang berarti manusia berinteraksi dengan sistem.
Peralatan Input
Peralatan input berperan penting dalam sistem komputer. Peralatan ini berfungsi untuk menerima input dari pengguna dan memberikannya ke sistem dalam bentuk yang dapat dimengerti oleh komputer.
Pemrosesan Pusat dan Penyimpanan Primer
Pemrosesan pusat dan penyimpanan primer adalah inti dari setiap sistem komputer. Pemrosesan pusat, yang juga dikenal sebagai CPU, adalah otak dari sistem secara keseluruhan, sementara penyimpanan primer berisi data dan instruksi yang sedang diproses.
Penyimpanan Sekunder
Penyimpanan sekunder digunakan untuk menyimpan data dan informasi secara permanen. Ini berfungsi sebagai penunjang untuk memori utama dan biasanya memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih besar.
Peralatan Output
Peralatan output membantu menampilkan hasil pemrosesan data kepada pengguna. Ini termasuk monitor, printer, speaker, dan lainnya.
Bagian Utama Arsitektur Komputer
Terminologi "arsitektur komputer" itu sendiri mencakup berbagai aspek. Namun, ada beberapa bagian utama yang paling sering dibahas dalam konteks sistem komputer.
Bagian-bagian ini mencakup ISA (Instruction Set Architecture) dan Hardware System Architecture. Keduanya memiliki peran penting dalam memahami sistem komputer secara keseluruhan.
Instructure Set Architecture (ISA)
Instruction Set Architecture (ISA) adalah spesifikasi dasar yang digunakan oleh CPU untuk merancang perangkat yang akan menjalankan program komputer.
ISA berfungsi sebagai antarmuka antara hardware dan software, memungkinkan aplikasi komputer untuk menyampaikan instruksi yang kemudian diterjemahkan oleh CPU untuk dijalankan.
Instruksi tersebut mencakup operasi-operasi seperti pemuatan data, pemrosesan data, dan penyimpanan data.
ISA juga menyediakan informasi mengenai kapabilitas tertentu dari CPU, seperti jumlah registernya, besaran alamat memori, serta instruksi yang didukung oleh arsitektur tersebut.
ISA terbagi menjadi dua kategori utama, yaitu CISC (Complex Instruction Set Computer) dan RISC (Reduced Instruction Set Computer).
Perbedaan utama antara keduanya terletak pada kompleksitas dan jumlah instruksi yang disediakan oleh prosesor.
CISC memiliki lebih banyak instruksi daripada RISC sehingga CPU dapat menjalankan lebih banyak fungsi.
Namun, hal ini juga menjadikan CISC lebih kompleks dan membutuhkan lebih banyak waktu untuk mengeksekusi instruksi.
Sebaliknya, RISC memiliki jumlah instruksi yang lebih sedikit dan lebih sederhana sehingga umumnya lebih cepat dalam mengeksekusi instruksi.
Konsep RISC mulai populer digunakan dalam kehidupan modern, contoh arsitektur RISC yang terkenal adalah ARM (Advanced RISC Machine) yang banyak digunakan pada perangkat mobile maupun IoT (Internet of Things).
Hardware System Architecture
Hardware System Architecture adalah komponen fisik yang membentuk sebuah sistem komputer.
Komponen ini termasuk berbagai perangkat keras seperti CPU (Central Processing Unit), memory, dan sistem I/O (Input/Output).
Secara umum, Hardware System Architecture terbagi menjadi beberapa bagian, yaitu sebagai berikut:
- CPU (Central Processing Unit): Merupakan bagian inti dari sistem komputer yang bertanggung jawab untuk menjalankan instruksi yang ada dalam program. CPU terdiri dari ALU (Arithmetic Logic Unit) yang berfungsi mengolah data secara aritmatika maupun logika, CU (Control Unit) yang berfungsi mengontrol aliran instruksi, serta Register yang berfungsi menyimpan informasi sementara yang dibutuhkan oleh CPU.
- Memori: Merupakan tempat penyimpanan sementara yang digunakan untuk menyimpan data maupun instruksi yang sedang diproses oleh CPU. Terdapat dua tipe memori utama dalam sistem komputer, yaitu RAM (Random Access Memory) dan ROM (Read-Only Memory).
- Sistem I/O: Merupakan bagian sistem komputer yang menghubungkan perangkat keras komputer dengan perangkat eksternal, seperti keyboard, mouse, monitor, printer, dan lain-lain. Sistem I/O bertanggung jawab untuk mengirimkan informasi antara perangkat internal dan eksternal, sering dilakukan melalui port atau bus.
Arsitektur bagian ini sangat penting untuk efisiensi sistem secara keseluruhan, karena mereka mempengaruhi kinerja, stabilitas, dan daya tahan sistem komputer.
Selain itu, perubahan dalam arsitektur hardware mungkin juga mempengaruhi kompatibilitas dan performa perangkat lunak pada sistem komputer.
Penutup
Kita dapat memahami bahwa arsitektur komputer adalah struktur inti dari suatu sistem komputer dan merujuk pada bagaimana komponen komputer diatur dan bagaimana mereka bekerja bersama-sama untuk menyelesaikan tugas.
Dengan menguasai arsitektur komputer, kita dapat merancang sistem komputer yang lebih efektif dan efisien.
Referensi:
- Tanenbaum, A. S., & Austin, T. (2012). Structured Computer Organization - Sixth Edition. United States: Pearson Education Inc.
- Hennessy, J.L., & Patterson, D.A. (2017). Computer Architecture: A Quantitative Approach - Sixth Edition. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann.
- Harris, D. M., & Harris, S. L. (2012). Digital Design and Computer Architecture - Second Edition. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann.
- Stallings, W. (2016). Computer Organization and Architecture - 10th Edition. United States: Pearson Education Inc.
Post a Comment for "Definisi Arsitektur Komputer: Sub Kategori, Tingkatan & Bagian Utamanya"