Perbedaan Organisasi Komputer dengan Arsitektur Komputer

 SOAL

1. Jelaskan perbedaan utama organisasi computer dan arsitektur computer ?, dan berikan contohnya? 
2. Gambarkan struktur top level computer dan jelaskan masing masing fungsinya ? 
3. Gambarkan struktur central processing unit dan jelaskan masing masing fungsinya ? 
4. Gambarkan operasi operasi computer dan jelaskan masing masing fungsinya

JAWAB

1 ~Perbedaan antara organisasi computer dengan arsitektur computer , dan contohnya :

Jika organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem computer,dan interkoneksinya yang merealisasikan spesifikasi arsitektural  contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka (interface), teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol. Sedangkan arsitektur komputer mempelajari atribut - atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer, dan memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program. contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/0.

                            

2 ~ Struktur top level computer dan fungsi :

Fungsi masing masingnya :

*Central Processing Unit (CPU)  : CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan ketik, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada RAM dengan menentukan alamat data yang dikehendaki. CPU merupakan bagian fungsional yang utama dari sebuah sistem komputer, dapat dikatakan bahwa CPU merupakan otak dari sebuah komputer. Di dalam CPU inilah semua kerja komputer dilakukan. Hal-hal yang perlu dilakukan CPU adalah sebagai berikut :

1. Membaca, mengkodekan dan mengeksekusi instruksi program.
2. Mengirim data dari dan ke memori, serta dari dan ke bagian input/output.
3. Merespon interupsi dari luar.menyediakan clock dan sinyal kontrol kepada sistem.

Dalam melakukan hal-hal di atas, jelas CPU perlu menyimpan data untuk sementara waktu. CPU perlu mengingat lokasi instruksi terakhir sehingga CPU akan dapat mengambil instruksi berikutnya. CPU perlu menyimpan instruksi dan data untuk sementara waktu pada saat instruksi sedang dieksekusi.Dengan kata lain, CPU memerlukan memori internal berukuran kecil yang disebut Register.
Arithmetic and Logic Unit (ALU) berfungsi membentuk operasi-operasi aritmatika dan logic terhadap data Register menyimpan data sementara dan hasil operasi ALU.
Control unit menghasilkan sinyal,, yang akan mengontrol operasi ALU, dan pemindahan data ke ALU atau dari ALU.

*Memori Utama fungsinya untuk Menyimpan data

*input output (I/O) fungsinya utk Memindahkan data antara komputer dgn  lingkungan  luarnya.

*System interconnection yaitu Merupakan system yang menghubungkan CPU, memori  utama dan I/O

3 ~ Struktur Central Processing Unit (CPU) dan fungsi :

Masing masing fungsinya :

• Arithmetic and Logic Unit (ALU)  : Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data computer. unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua 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. 
• Control Unit (CU): bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya. 
• Registers: merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika. 
• Internal CPU Interconnections : adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.

4 ~ Operasi operasi computer dan masing masing  fungsinya :

fungsi komputer terbagi atas : Pemindahan Data , Penyimpanan Data, Pengolahan Data, dan Kontrol. Fungsi komputer terdiri atas : 1) pemindahan data , 2) penyimpanan data , 3) pemrosesan data dari / ke penyimpan data , dan 4) pemrosesan data dari penyimpanan data ke I/O.

1. Fungsi Operasi pemindahan data (data movement) : fungsi computer sebagai alat memindahkan data. yaitu dengan memindahkan data dari peripheral atau saluran komunikasi ke perangkat lainya. Contoh : keyboard ke screen.
2. Fungsi operasi penyimpan data (data storage) : Computer sebagai alat menyimpan data yaitu Data di pindahkan dari lingkungan luar ke penyimpanan computer (baca) dan sebaliknya (tulis). Contoh : internet download ke disk/hardisk.
3. Fungsi operasi penyimpan data (data storage) : Computer sebagai alat menyimpan data yaitu Data di pindahkan dari lingkungan luar ke penyimpanan computer (baca) dan sebaliknya (tulis). Contoh : internet download ke disk/hardisk.
4. Fungsi operasi pengolahan data (processing) yaitu Fugsi computer sebagai pengolahan data, baik dari atau ke penyimpanan. Contoh : updating bank statement.
5. Fugsi computer sebagai pengolahan data, baik dari atau ke penyimpanan. Contoh : updating bank statement.

7 Lapisan OSI dan Fungsinya

1.  Physical Layer : Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan. 
2.  Data Link Layer :      Befungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame.  
3. Network Layer : berfungsi untuk menidentifikasi alamat-alamat IP membuat header untuk paket-paket dan kemudian melakukan routing melalui internet working denganmenggunakan router&switc layer-3. 
4. Transport Layer : berfungsi untuk memecah data ke dalam ppaket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali ke nomor tujuan setelah diterima. Selain itu pada level ini juga membuat sebuah tanda bahwa paket diterima dengan suxesdan mentransmisikan ulang terhadap paket yang hilang di tengah jalan. 
5. Session Layer  : berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat dipelihara atau dihancurkan. Selain itu juga dilakukan resolusi nama. 
6. Persentation Layer  : berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak di tranmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditranmiskan melalui jaringan.  
7. Application Layer  : berfungsi sebagai antar muka aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan dan kemudian membuat pesan kesalahan.

Keuntungan menggunakan arsitektur berlapis:

• Lapisan dapat dimodifikasi atau di upgrade tanpa mempengaruhi lapisan yang lain
• Modularisasi dengan menggunakan lapisan, menyederhanakan seluruh perancangan
• Lapisan yang berbeda dapat diberikan kepada kelompok perancang dan komisi standar yang berbeda
• Pada dasarnya mekanisme yang berbeda dapat diganti tanpa mempengaruhi lebih dari satu lapisan
• Mesin mesin yang berlainan dapat dihubungkan dengan plug pada lapisan yang berbeda
• Hubungan antar fungsi kontrol yang berbeda dapat lebih dimengerti bila fungsi tersebut dipecah dalam lapisann lapisan
• Servis pada tingkat yang lebih rendah dapat digunakan bersama oleh pemakai yang berbeda pada tingkat yang lebih tinggi
• Fungsi – fungsi, khususnya pada lapisan yang lebih rendah dapat dihilangkan dari perangkat lunaknya dan dibuat didalam perangkat kerasnya
• Hubungan yang kompatibel plugnya antar mesin dari pembuat yang berbeda membuat lebih mudah

Kerugian arsitektur berlapis :

• Kesulitan secara keseluruhan lebih besar
• Mesin yang berkomunikasi mungkin harus menggunakan fungsi tertentu yang sebenarnya dapat dilakukan tanpa fungsi tsb
• Untuk membuat setiap lapisan dapat digunakan sendiri, ada sedikit fungsi yang diduplikasi antar lapisan
• Dengan berubahnya teknologi, fungsi fungsi tidak perlu ditempat pada lapisan yang paling efektif harganya.

Kelebihan dan Kekurangan Pengolahan Data Terdistribusi

Pemanfaatan pengolahan data terdistribusi dapat memberikan manfaat bagi sistem yang mengimplementasikannya. Hal ini disebabkan oleh kelebihan-kelebihan yang dimilikinya, antara lain

• kinerja yang lebih baik karena data ditempatkan di tempat yang sesuai dengan kebutuhan dan komputer-komputer dalam sistem dapat bekerja secara paralel, sehingga pembebanan pada komputer (server) menjadi seimbang.
• alasan ekonomis, yaitu bahwa merancang sistem yang terdiri atas jaringan komputer-komputer kecil (sederhana) dibandingkan dengan mengimplementasikan komputer tunggal yang canggih.
• alasan modularitas, yaitu bahwa sistem-sistem yang bekerja dalam basis data terdistribusi dapat dimodifikasi, ditambah, atau dikurangi tanpa memengaruhi modul lain (sistem lain dalam basis data terdistribusi). Dengan pembagian lokasi data, jika terjadi masalah atau musibah pada sistem, tidak semua data terancam, melainkan hanya data pada tempat-tempat tertentu.
•  alasan organisasi dan otonomi pada sistem-sistem yang berpartisipasi, misalnya pada suatu kantor perusahaan, terdapat beberapa departemen. Dengan pengolahan data terdistribusi, data-data perusahaan dapat disebar ke tiap-tiap departemen yang bertanggung jawab atasnya.

Akan tetapi, di samping kelebihan-kelebihan yang dimilikinya, pengolahan data terdistribusi juga memiliki kendala, antara lain

• masalah kompleksitas, yaitu bukan pekerjaan yang mudah untuk membuat pengolahan data yang tersebar terlihat sebagai satu kesatuan. Administrator basis data mempunyai tugas ekstra untuk menjaga agar basis data yang tersebar di berbagai lokasi terlihat transparan. Di samping itu, pemeliharaan sistem-sistem yang berlainan lebih kompleks ketimbang pemeliharaan sistem besar yang utuh sebagai satu kesatuan. Tingginya kompleksitas juga dapat menyebabkan pembengkakan biaya.
• masalah desain, yaitu bahwa desain yang dibuat harus memperhatikan arsitektur komputer yang terdiri atas sistem-sistem yang terpisah, selain itu juga memperhatikan data yang difragmentasi (dipecah-pecah) ke dalam lokasi berlainan. Perubahan dari pengolahan data terpusat menjadi terdistribusi juga menjadi masalah karena belum ada standar metodologi dalam konversi DBMS terpusat menjadi DBMS terdistribusi.
• keamanan data, yaitu bukan hanya satu sistem yang harus diberi proteksi keamanan data, melainkan juga fragmen-fragmennya yang tersebar di berbagai lokasi, juga jalur komunikasi antarsistem.
• kendala mempertahankan integritas karena dalam menjaga integritas sistem melalui jaringan juga dapat memakan resource yang besar dari jaringan.

Masalah-Masalah yang Harus Diperhatikan Dalam Pengolahan Data Terdistribusi

Dalam aplikasi sistem manajemen pengolahan data terdistribusi, ada beberapa masalah (issue), yang harus diperhatikan, antara lain:

1. transparansi
2. perancangan (desain)
3. pemrosesan query
4. manajemen transaksi
5. arsitektur dan middleware

Pengolahan data terdistribusi  memang memiliki banyak keunggulan terlebih untuk struktur organisasi saat ini, diantaranya yaitu:

• Pengawasan distribusi dan pengambilan data Jika beberpa site yang berbeda dihubungkan, seorang     pemakai yang berada pada satu site dapat mengakses data pada site lain.

• Reliability dan availability Sistem distribusi dapat terus menerus berfungsi dalam menghadapi kegagalan dari site sendiri atau mata rantai komunikasi antar site.

• Otonomi lokal Pendistribusian sistem mengijinkan sekelompok individu dalam sebuah perusahaan untuk melatih pengawasan lokal melalui data mereka sendiri. Dengan kemampuan ini dapat mengurangi ketergantungan pada pusat pemrosesan.

• Efisiensi dan fleksibel Data dalam sistem distribusi dapat disimpan dekat dengan titik diman data tersebut dipergunakan. Data dapat secara dinamik bergerak atau disain, atau salinannya dapat dihapus.