Arsitektur Komputer

  Arsitektur Komputer

       A.   Model Von Neumann

         1 .   Pengertian Arsitektur von Neumann

            Arsitektur von Neumann (Mesin Von Neumann) adalah arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann (1903-1957). Arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini. Dengan unit sederhana ini, sebuah software yang rumit, seperti software pengolah kata Dapat dibuat. Arsitektur Von Neumann menyediakan fitur penyimpanan dan modifikasi program secara mudah.
            Mesin von Neumann mempunyai program dan data daerah memory yang sama. Model ini membutuhkan berbagai pengumpulan program dan data untuk membentuk instruksi. Pengumpulan program dan data diselesaikan menggunakan time division multiplexing yang akan berpengaruh pada performa mikrokontroler itu sendiri.

         2.   Diagram Blok Model Von Neuman

       3.    Cara Kerja

Adapun cara kerja model Von Neumann, yaitu :

• Main memory menyimpan data dan program
• BUS mentransfer data, alamat dan mengontrol signal. Baik itu dari atau ke memory maupun dari atau ke perangkat lainnya.
• CPU
• Control Unit menangkap intruksi dan mengeksekusinya.
• ALU (Arithmetic Logic Unit) melakukan operasi (menambah, mengurangi, dll)
• Register 9Fast Memory) menyimpan hasil sementara dan informasi kontrol (alamat instruksi berikutnya). 

• Perangkat I/O menjadi tepat penghubung antara user dan komputer

        4.    Kelebihan & Kekurangan Model Von Neumann

            Keuntungan dari Von Neumann adalah pada fleksibilitas pengalamatan program dan data. Biasanya program selalu ada di ROM dan data selalu ada di RAM. 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).

            Arsitektur Von Neumann bukan tidak punya kelemahan, diantaranya 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.

Contoh Implementasi Model Von Neumann pada masa sekarang yaitu hampir semua komputer konvensional yang beredar di pasaran saat ini menggunakan model Von Neuman

         B.     Model Non-Von Neuman

         1.    Pengertian Arsitektur Non-Von Neuman

            Non arsitektur von Neumann adalah Setiap arsitektur komputer di mana model yang mendasari perhitungan ini berbeda dari apa yang telah datang untuk disebut standar von Neumann Model. Sebuah mesin non-von Neumann demikian dapat tanpa konsep aliran sekuensial kontrol (yaitu tanpa mendaftar sesuai dengan "program counter" yang menunjukkan titik saat ini yang telah dicapai dalam pelaksanaan program) dan / atau tanpa konsep variabel (yaitu tanpa "bernama" lokasi penyimpanan di mana nilai dapat disimpan dan kemudian direferensikan atau diubah).

        2.    Diagram Blok Model Non-Von Neuman

         3.    Cara kerja

            Adalah satu CPU mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu.

        4.    Kelebihan Dan Kekurangan Model Non-Von Neuman

            Keuntungan model ini yaitu setiap prosesor mampu mengeksekusi instruksi-instruksi yang sama dari data yang berbeda. Namun belum tentu juga model ini unggul sepenuhnya.

Kekurangan dari model ini adalah anya dapat melakukan satu instruksi dalam satu waktu.
Contoh implementasi model ini adalah pada komputer ILLIAC IV, MPP, DAP, CM-2, MasPar MP-1, dan MasPar MP-2 yang rata-rata merupakan komputer jenis super komputer