𝘼𝙍𝙎𝙄𝙏𝙀𝙆𝙏𝙐𝙍 𝙑𝙊𝙉 𝙉𝙀𝙐𝙈𝘼𝙉𝙉

 ARSITEKTUR VON NEUMANN

Penjelasan Materi:

1. Azka Fahim B.

 Penjelasan Arsitektur Von Neumann:

Sejak zaman dahulu arsitektur yang digunakan pada komputer ialah, Von Neumann. Nama Von Neumann 

diambil dari penciptanya, yaitu seorang ilmuan bernama John Von Neumann. Beliau lahir pada 28 Desember 1903, John Von Neumann dan wafat pada tahun 1957. Beliau merupakan seorang ilmuan yang serba bisa dalam bidang apapun.

Komputer generasi pertama yang indentik dengan tabung vakum: Elektrik,Numeric,Integrator,dan Computer. Pada 1945 John Von Neumann menggembangkan Eniac menjadi arsitektur ini.

Kunci utama arsitektur Von Neumann adalah CPU,yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui sumber tunggal.

                              Sumbergambar

                          Sumbergambar

Komputer ini terdiri:

• Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.

• Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data biner.

• Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.

• I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

2.Teguh Maulana Sidik

Cara Kerja Arsitektur Von Neumann

Sumber Gambar

Cara kerjanya adalah satu CPU mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu. Adapun karakteristik model SIMD ini :
–    Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware.
–    Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda
–    Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data.

Unit Pemrosesan Central (CPU)

Elemen CPU meliputi Control Unit(CU),Register,ALU,CPU Interconnection/ BUS.

Control Unit (CU).

·         Control Unit atau Unit Kontrol berfungsi untuk 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.

·         Unit ini juga mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input ke memori utama, dan mengambil data dari memori utama untuk diolah.

·         Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.

Register.

·         Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama. Setiap register dapat menyimpan satu bilangan hingga mencapai jumlah maksimum tertentu tergantung pada ukurannya.

·         Register-register dapat dibaca dan ditulis dengan kecepatan tinggi karena berada pada CPU.

 arithmetic and Logic Unit (ALU).

·         Arithmatic and Logic Unit  atau Unit Aritmetika dan Logika berfungsi untuk melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) dan logika yang terjadi sesuai dengan instruksi program.

·         ALU menjalankan operasi penambahan, pengurangan, dan operasi-operasi sederhana lainnya pada input-inputnya dan memberikan hasilnya pada register output.

Bus/CPU Intraconnection.

·         Bus merupakan penghubung antara semua komponen CPU.

·         Bus berupa sekumpulan kabel-kabel paralel untuk mentransmisikan alamat (address), data, dan sinyal- sinyal kontrol.

Generasi CPU

1. Generasi pertama menggunakan Vaccum Tube

2. Generasi kedua menggunakan Transitor

3. Generasi ketiga menggunakan Rangkaian IC

4. Generasi keempat menggunkan teknologi VLSI dan ULSI

3. Riva Ramadhani

Kelebihan dan Kekurangan Von Neumann

- Kelebihan Von Neumann adalah pada fleksibilitas pengalamatan program dan data. Biasanya program selalu ada di (ROM=Read Only Memory ) dan data selalu ada di (RAM=Random Access Memory). Arsitektur Von Neumann memungkinkan prosesor untuk menjalankan program yang ada didalam memori data (RAM). Misalnya pada saat power on, dibuat program inisialisasi yang mengisi byte di dalam RAM. Data di dalam RAM ini pada gilirannya nanti akan dijalankan sebagai program. Sebaliknya data juga dapat disimpan di dalam memori program (ROM).

–    Kekurangan Arsitektur Von Neumann adalah bus tunggalnya itu sendiri. Sehingga instruksi untuk mengakses program dan data harus dijalankan secara sekuensial dan tidak bisa dilakukan overlaping untuk menjalankan dua isntruksi yang berurutan. Selain itu bandwidth program harus sama dengan banwitdh data. Jika memori data adalah 8 bits maka program juga harus 8 bits. Satu instruksi biasanya terdiri dari opcode (instruksinya sendiri) dan diikuti dengan operand (alamat atau data). Karena memori program terbatas hanya 8 bits, maka instruksi yang panjang harus dilakukan dengan 2 atau 3 bytes. Misalnya byte pertama adalah opcode dan byte berikutnya adalah operand. Secara umum prosesor Von Neumann membutuhkan jumlah clock CPI (Clock per Instruction) yang relatif lebih banyak dan walhasil eksekusi instruksi dapat menjadi relatif lebih lama.

 Perbedaan IAS dan Von Neumann

Satu perbedaan besar antara mesin IAS dan EDVAC adalah bahwa IAS memiliki sebuah prosesor paralel. Meskipun word diproses secara seri, namun bit disetiap word disimpan dan dioperasikan secara paralel. Perwujudan ini menunjukkan betapa cepatnya teknologi berkembang. Pada laporan EDVAC tahun 1945, von Neumann berpikir bahwa sebuah prosesor paralel mungkin akan terlalu sulit untuk dibuat sehingga Ia merekomendasikan proses serial saja. Pada saat proyek mesin IAS dimulai pada tahun 1946, von Neumann yakin bahwa proses paralel tersebut dapat dilakukan.

Mesin IAS tersebut menggunakan 40-bit word (dengan dua instruksi 20-bit per word), sebuah memori berjumlah 1024-word dan dua general-purpose register. Tidak seperti komputer lain dijamannya, mesin IAS bekerja secara asynchronous, Ia tidak menunggu instruksi sebelumnya selesai sebelum menjalankan instruksi selanjutnya melainkan langsung mengeksekusi tiap instruksi satu persatu. Tabung hampa masih digunakan bersama dengan tabung William (tabung sinar katoda alias cathode ray tubes) untuk memorinya, yang dikenal dengan nama Selectron.

SUMBER: