Pengertian Arsitektur Komputer, Fungsi, Jenis dan Klasifikasinya

Teknatekno.com – Memahami pengertian dari arsitektur komputer sangatlah penting bagi para programmer atau kamu yang sedang mempelajari ilmu komputer. Arsitektur komputer digunakan untuk mempermudah dalam membangun komputer sehingga dapat dimanfaatkan dengan baik.

Arsitektur komputer berkaitan dengan peralatan komputer atau kualitas yang dapat dilihat oleh programmer. Kumpulan instruksi, aritmatika, strategi pengalamatan, dan mekanisme I/O (Input/Output) adalah beberapa contohnya.

Arsitektur komputer adalah ide perencanaan kunci dan kerangka kerja operasional di bidang komputer. Gagasan dan struktur ini seringkali lebih memperhatikan bagaimana CPU beroperasi dan bagaimana data diakses.

Untuk mengetahui lebih jelas lagi mengenai pengertian arsitektur komputer beserta fungsi, jenis dan klasifikasinya, yuk simak penjelasan dibawah ini.

Memahami Pengertian Arsitektur Komputer

Pengertian arsitektur komputer adalah ilmu yang menggambarkan desain komputer, dimulai dengan ide perencanaan dan ke struktur operasi. Sehingga desain komputer dapat dipahami dengan mudah dan menyeluruh.

Arsitektur komputer ini dimaksudkan untuk digunakan sebagai acuan dalam perancangan komputer. Sehingga tidak ada yang terlupakan selama proses perencanaan.

Arsitektur komputer adalah disiplin ilmu yang menjelaskan bagaimana mengintegrasikan berbagai jenis perangkat keras atau komponen perangkat keras dengan perangkat lunak sehingga dapat berfungsi pada komputer.

Tujuannya adalah agar komputer ini dapat dibangun dan efektif dalam melakukan berbagai tugas untuk membantu manusia dalam pekerjaan mereka. Komputer dirancang untuk memenuhi kriteria fungsional, kinerja, dan biaya.

Sub-Kategori Arsitektur Komputer:

• Set intruksi “ISA”
• Arsitektur mikro dari ISA
• Sistem desain dari semua komponen dalam perangkat keras “hardware” komputer ini.

Arsitektur Komputer Adalah Desain Komputer:

• Set intruksi
• Komponen perangkat keras atau hardware
• Susunan sistem

Fungsi Arsitektur Komputer

Secara umum, arsitektur komputer berfungsi sebagai perancangan awal komputer dengan menggunakan bahasa pemograman. Selain itu, arsitektur komputer juga masih memiliki beberapa fungsi lainnya, yaitu:

1. Memudahkan Untuk Perbaikan Komputer

Ilmu arsitektur komputer akan mempermudah para programmer untuk memperbaiki kerusakan komputer. Desain dasar yang akrab dengan programmer akan menawarkan informasi tentang komponen yang rusak tanpa memerlukan pembongkaran tambahan.

2. Memperbanyak User

Pada umumnya komputer hanya dapat digunakan oleh satu orang. Tujuan arsitektur komputer adalah untuk meningkatkan jumlah pengguna komputer. Gagasan server-klien adalah salah satu yang masih digunakan dalam arsitektur komputer.

3. Memastikan Komponen Berjalan dengan Lancar

Sebuah arsitektur komputer terdiri dari semua komponen yang saling terkait. Akibatnya, arsitektur komputer dapat menjamin bahwa semua komponen bekerja dengan benar.

4. Memperbanyak Penggunaan Processor

Biasanya, hanya satu prosesor yang diperlukan pada satu komputer, tetapi karena kemajuan arsitektur komputer, komputer sekarang dapat menggunakan tiga prosesor. Akibatnya, kinerja komputer akan meningkat.

5. Memberikan Gambaran Aplikasi yang Akan Dibuat

Arsitektur komputer berdampak pada pengembangan aplikasi. Arsitektur komputer sangat membantu pemrogram (juga dikenal sebagai pengembang program) dalam mengembangkan aplikasi atau perangkat lunak baru.

Jenis Arsitektur Komputer

Ada empat jenis arsitektur komputer, masing-masing dengan seperangkat fiturnya sendiri, yaitu sebagai berikut:

1. Komputer SISD
2. Komputer SIMD
3. Komputer MIMD
4. Komputer MISD

1. SISD

SISD adalah singkatan dari Single Instruction Single Data. Konsep Von Neumann menghasilkan jenis arsitektur komputer ini. Komputer SISD hanya memiliki satu jenis CPU. Paradigma ini juga dikenal sebagai model komputasi tunggal.

2. SIMD

SIMD adalah singkatan dari Single Instruction Multiple Data. Arsitektur komputer jenis ini, tidak seperti SISD, berisi sejumlah prosesor dengan instruksi yang sama, tetapi setiap prosesor memproses data secara berbeda.

3. MISD

MISD adalah singkatan dari Multiple Instruction Single Data. Komputer MISD berisi beberapa prosesor dengan instruksi yang berbeda-beda, namun pemrosesan datanya konsisten. MISD adalah kebalikan dari SIMD.

4. MIMD

MIMD adalah singkatan dari Multiple Instruction Multiple Data. MIMD berisi beberapa prosesor yang melakukan berbagai instruksi dan pemrosesan data. Komputer berkemampuan MIMD mampu menjalankan berbagai aplikasi berkinerja tinggi.

Klasifikasi Arsitektur Komputer

Klasifikasinya dibagi dalam dua bagian, yaitu klasifikasi menurut John Von Neumann dan klasifikasi menurut Flynn. Berikut penjelasan lengkapnya:

1. Klasifikasi Menurut John Von Neumann

• Hardware dasar yang terdiri dari memory, CPU, serta sistem output dan input.
• Sebuah stored program.
• Instruksi harus dijalankan secara berurutan.
• Harus memiliki jalur yang terletak di antara CPU dan memory.

2. Klasifikasi Menurut Flynn

• Komputer diklasifikasikan berdasarkan jumlah prosesornya.
• Berdasarkan struktur memori.
• Berdasarkan jumlah program yang dapat dijalankan.

Bagian Arsitektur Komputer

Arsitektur komputer dibagi menjadi empat bagian utama, yaitu sebagai berikut:

1. ALU (Arithmetic Logic Unit)

ALU adalah salah satu komponen mikroprosesor. Fungsinya adalah untuk melakukan perhitungan matematis dan logis. Penjumlahan dan pengurangan adalah dua contoh operasi aritmatika. Sedangkan logika AND dan OR adalah turunan dari operasi logika.

2. Control Unit

Unit kontrol adalah komponen komputer yang berfungsi mengatur dan mengendalikan semua peralatan komputer. Unit kontrol juga mengatur pemrosesan data komputer.

3. Memory

Memori adalah media penyimpanan komputer. Memori akan menampung semua program dan data komputer.

4. Input dan Output

Input dan output, sering dikenal dengan I/O, adalah sistem pemrosesan informasi komputer. Input mengacu pada data yang diterima oleh sistem, sedangkan output mengacu pada data yang dikirim oleh sistem.

Bagian Utama Computer Architecture Modern

Terdapat dua bagian utama arsitektur komputer modern yaitu Instruction Set Architecture serta Hardware System Architecture. Berikut penjelasannya:

1. Instruction Set Architecture

Instruction Set Architecture merupakan spesifikasi yang menjelaskan bagaimana programmer bahasa mesin dapat berinteraksi dengan komputer.

2. Hardware System Architecture

Hardware System Architecture yaitu subsistem perangkat keras atau perangkat keras dasar yang berisi sistem operasi, memori, dan unit pemrosesan pusat atau CPU.

Faktor yang Dapat Mempengaruhi Arsitektur Komputer

Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pembuatan arsitektur, daiantaranya yaitu:

1. Manfaat Arsitektur Komputer

Manfaat besar arsitektur adalah applicability, expandability, compatibility, serta malleability.

2. Kinerja atau Performa Sistem

Beberapa program distandarisasi untuk menilai kinerja komputer secara efisien untuk menentukan atau mengukur seberapa tinggi kinerja atau kinerja sistem. Program yang menjadi standar pengukuran tersebut antara lain adalah:

• Million Instruction Per Second (MIPS)
• Million Floating Point Per Second (MFLOP)
• VAZ Unit of Performance (VUP)

Di antara program yang digunakan untuk menilai performa atau kinerja input output sistem adalah:

• Operasi output input per detik
• Sistem operasi bandwidth

Di antara program yang dikembangkan untuk menilai performa atau kinerja memori komputer adalah:

• Ukuran besar memori
• Waktu akses memori
• Memory bandwidth

3. Biaya Sistem

Biaya sistem adalah aspek ketiga yang mempengaruhi. Faktor ini dapat diukur dalam berbagai metode, termasuk:

• Kemudahan dalam pembaikan
• Reliabilitas komputer
• Konsumsi daya listrik
• Kekebalan
• Berat hardware
• Interface sistem software

Cara Membuat Transformasi pada Computer Architecture

Untuk membuat transformasi pada arsitektur, kamu harus terlebih dahulu menyelesaikan langkah-langkah berikut:

• Membuat rancangan array prosesor.
• Menerapkan proses pipelining.
• Menciptakan komputer dengan sistem multiprosesor.
• Menciptakan komputer dengan pilihan arsitektur lain.

Adapun beberapa atribut yang dapat digunakan untuk menilai kualitas arsitektur, antara lain:

• Generalitas
• Efisiensi
• Daya serap atau applicability
• Kemudahan penggunaan komputer
• Daya tempa atau malleability
• Daya kembang komputer atau expandability

Perbedaan Arsitektur Komputer dengan Organisasi Komputer

Banyak orang masih belum memahami perbedaan antara organisasi komputer dan arsitektur komputer. Arsitektur berkaitan dengan atribut sistem komputer yang relevan dengan pemrogram dan memiliki dampak langsung pada eksekusi logis dari suatu program.

Sementara organisasi berkonsentrasi pada bagian-bagian yang terkait dengan unit operasional komputer, serta hubungan antara berbagai komponen dalam sistem komputer, seperti antarmuka komputer, prosesor, sinyal kontrol, teknologi memori, dan sebagainya.

Organisasi komputer dapat berubah seiring kemajuan teknologi. Arsitektur dapat bertahan selama bertahun-tahun. Biasanya, produsen komputer membuat banyak jenis komputer dengan arsitektur yang sama tetapi organisasi yang berbeda, sehingga menghasilkan perbedaan harga.

Kesimpulan

Demikianlah penjelasan dari Teknatekno mengenai pengertian arsitektur komputer, beserta fungsinya, jenis-jenisnya, klasifikasinya, bagian utama dari arsitektur komputer sampai dengan perbedaannya dengan organisasi komputer yang perlu kamu pahami.

Dari penjelasan diatas bisa kita simpulkan bahwa pengertian arsitektur komputer adalah ilmu yang menggambarkan desain komputer, dimulai dengan ide perencanaan dan ke struktur operasi. Sehingga desain komputer dapat dipahami dengan mudah dan menyeluruh.

Tujuannya adalah agar komputer ini dapat dibangun dan efektif dalam melakukan berbagai tugas untuk membantu manusia dalam pekerjaan mereka. Komputer dirancang untuk memenuhi kriteria fungsional, kinerja, dan biaya.