Struktur Mesin Von Neumann
Arsitektur Komputer Von Neumann merupakan arsitektur yang
diciptakan oleh Jhon Von Neumann(1903 – 1957). Nama Von Neumann sendiri
diambil dari namanya karena dialah yang pertama kali mempublikasikan
konsep tersebut, arsitektur
komputer ini banyak digunakan di sebagian besar sistem komputer non
paralel seperti komputer rumahan atau notebook. Kedepannya model Von
Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan
banyak CPU untuk bekerja secara serempak seperti komputer yang digunakan
oleh NASA.
Superkomputer milik NASA menghubungkan 20
komputer canggih sgi altix, yang masing-masing memiliki 512 prosesor,
dilengkapi dengan 500 terabyte media penyimpan (storage) lokal. Sejumlah
10.240 prosesor intel itanium 2 akan mentenagai superkomputer space
exploration simulator ini untuk melakukan berbagai penelitian. Meski konsep ini dikemukakan oleh Jhon Von Neumann
kemudian dikembangkan oleh J. Prespert Eckert(1919 – 1995) dan Jhon
William Mauchly(1907 – 1980) dalam pengembangan komputer ENIAC, nama von
Neumann lah yang lebih dikenal sebagai penemu arsitektur komputer
tersebut.
Arsitektur Von Neumann menggambarkan
komputer dengan empat bagian utama yaitu Unit Aritmatika dan Logis (ALU)
yang merupakan bagian dari unit kontrol (cpu), media penyimpanan
(memory), dan alat masukan (input) dan hasil/keluaran (output) secara
kolektif dinamakan I/O.
Dibawah ini adalah gambar arsitektur Von
Neumann.
Dalam gambar menunjukan begitu sederhananya arsitektur tersebut, berikut penjelasan dari empat komponen tersebut.
1. Masukan (Input)
Perangkat ini memiliki
fungsi sebagai media untuk memasukkan data ke dalam processor untuk
diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan. Input devices atau
perangkat masukan yang umumnya digunakan personal computer (PC) adalah
keyboard dan mouse, keyboard dan mouse adalah unit yang menghubungkan
user (pengguna) dengan komputer. Selain itu terdapat joystick, yang
biasa digunakan untuk bermain games atau permainan dengan komputer.
Kemudian scanner, untuk memindai gambar agar dapat di olah secara
digital. Touch panel, dengan menggunakan sentuhan jari user dapat
melakukan suatu proses akses file sebagai pengganti mouse. Microphone,
untuk merekam suara ke dalam komputer dan masih banyak lagi.
2. Pemroses (CPU)
CPU atau Central Processing Unit
merupakan tempat pemroses dari intruksi-intruksi program, bentuknya
berupa chip yang terdiri dari jutaan IC. CPU terdiri dari dua bagian
utama yaitu Unit Kendali (control unit) serta Unit Aritmatika dan Logika
(ALU). Disamping itu, CPU mempunyai beberapa alat penyimpan yang
berukuran kecil yang disebut dengan register.
- Unit Kendali (Control Unit)
Unit ini bertugas
mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem
komputer. Unit kendali akan mengatur kapan alat input menerima data dan
kapan data diolah serta kapan ditampilkan pada alat output. Tugas dari
unit kendali ini adalah :
• Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
• Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
• Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
• Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika serta mengawasi kerja dari ALU.
• Menyimpan hasil proses ke memori utama.
- Unit Aritmatika dan Logika (ALU)
Tugas utama dari ALU
adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi
sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi aritmatika dengan
dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut
adder. Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi
logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi
perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu,
yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (<> ), kurang dari
(<), kurang atau sama dengan (<= ), lebih besar dari (>), dan
lebih besar atau sama dengan (>=).
3. Penyimpanan (Memory)
Memory merupakan media penyimpanan data pada Komputer, jenis memory dibagi menjadi dua yaitu :
- RAM (Random Access Memory)
RAM adalah memory utama bagi Komputer
yang memegang arahan data yang akan diproses oleh Processor, Ram sendiri
bersifat volatile. Artinya data yang disimpan didalamnya akan hilang
ketika tidak di aliri arus listrik. Jenis RAM sangat bervariasi,
diantaranya :
- DRAM (Dynamic RAM)
adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang.
- SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang paling
umum digunakan pada PC masa sekarang. RAM ini disinkronisasi oleh clock
sistem dan memiliki kecepatan lebih tanggi dari pada DRAM.
- SRAM (Statik RAM)
adalah jenis memory yang tidak perlu
penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat didalamnya tetap tersimpan
dengan baik. RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi dari pada
DRAM.
- RDRAM (Rambus Dynamic RAM)
adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM.
- EDORAM (Extended Data Out RAM)
adalah jenis memory yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium.
- DDR (Double Data Rate) tipe RAM yang menggunakan
teknologi double clock cycle. DDR sekarang sudah semakin berkembang
dengan munculnya DDR2 dan DDR3 yang memiliki kecepatan yang sangat
tinggi.
Kedepannya mungkin jenis-jenis RAM akan terus berkembang, karena
semakin berkembang pulasistem komputer yang ada saat ini. Sehingga untuk
menunjang kebutuhan komputasi yang tinggi dibutuhkan performa komputer
yang maksimal.
- ROM (Read Only Memory)
ROM ini sifatnya permanen, artinya
program / data yang disimpan didalam ROM ini tidak mudah hilang atau
berubah walau aliran listrik di matikan. Proses menyimpan data pada ROM
tidak dapat dilakukan dengan mudah, namun membaca data dari ROM dapat
dilakukan dengan mudah. Sampai saat ini ada berbagai jenis ROM yang
pernah beredar dan terpasang pada komputer, antara lain PROM, EPROM,
EAROM, EEPROM, dan Flash Memory. Berikut ini uraian singkat dari
masing-masing jenis ROM tersebut.
1. PROM (Programmable Read Only Memory)
2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
3. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
4. Flash Memory
4. Keluaran (Output)
Perangkat output adalah perangkat
komputer yang digunakan untuk menampilkan atau menyampaikan informasi
kepada penggunanya. Informasi yang ditampilkan oleh komputer merupakan
hasil dari pemrosesan yang telah dilakukan oleh komputer. Informasi yang
diteruskan oleh komputer melalui perangkat output dapat berupa tampilan
di layar hasil cetakan, suara, dan sebagainya. Perangkat output sangat
banyak sekali jenisnya diantaranya :
- Monitor
Monitor merupakan salah satu perangkat
keras (Hardware) yang digunakan sebagai penampilan output video dari
pada sebuah komputer, dan kegunaannya tersebut tidak dapat dipisahkan
dalam pemakaian suatu komputer, sehingga dikarenakan monitor itu sebagai
penampilan gambar maka tentunya komputer sangat sulit digunakan dan
bahkan sama sekali tidak dapat digunakan tanpa menggunakan komputer
- Printer
Printer adalah perangkat Output yang
digunakan untuk menghasilkan cetakan dari komputer ke dalam bentuk
kertas. Printer dihubungkan dengan komputer melalui USB, selain itu
printer juga harus dihubungkan dengan arus listrik namun saat ini ada
jenis printer portabel yang menggunakan baterai. Saat pertama kali
disambungkan ke komputer, kita harus menginstall software driver printer
agar printer itu dapat dikenali oleh komputer. Ketajaman hasil cetakan
printer diukur dengan satuan dpi atau dot per inch yaitu banyakknya
titik dalam satu inci. Semakin tinggi dpi sebuah printer, maka semakin
tajam hasil cetakannya.
- Speaker
Speaker adalah perangkat keras untuk
menghsailkan suara. Jenis lain dari speaker adalah headset atau
earphone. Kita dapat mendengarkan hasil keluaran berupa suara dari
komputer melalui speaker.
- Infocus/Proyektor
Infocus juga merupakan alat ouput,
biasanya digunakan untuk presentasi, yang dihubungkan kekomputer untuk
menampilkan apa yang ada pada monitor ke suatu screen (layar) ataupun
dinding.
- Plotter
Plotter merupakan jenis printer yang
dirancang secara khusus guna menghasilkan output komputer yang berupa
gambar ataupun grafik. Dengan menghubungkan plotter pada sistem
komputer, maka pelbagai bentuk gambar akan dapat disajikan secara prima.
Landscape-arsitektur banyak menggunakan plotter guna menghasilkan
gambar landscape, potongan pohon, ataupun untuk membantu
memvisualisasikan efek dari segala kegiatan yang ada
