Arsitektur Hardware 2 Oleh Suffi Shafaryani

 

ARSITEKTUR HARDWARE 2

BUS SISTEM DAN STRUKTUR INTERKONEKSI

 

DEFINISI BUS SISTEM :

BUS adalah sarana pengangkut / saluran yang terdapat didalam suatu microprocessor (CPU) yang menghubungkan antara Microprocessor tersebut dengan dunia luar.

Melalui sarana BUS inilah microprocessor tersebut mampu menerima data atau mengirimkan data hasil pengolahannya  keluar sistem microprocessor dan mampu untuk menghubungi peralatan peralatan pendukungnya.

STRUKTUR INTERKONEKSI :

Kumpulan lintasan lintasan yang saling menghubungkan berbagai modul modul Komputer (CPU, Memori dan I/O)

Pada setiap microprocessor ( CPU ) selalu terdapat 3 sistem BUS dasar yaitu :

          1. Data BUS (bi-directional)

          2. Address BUS     (uni-directional)

          3. Control BUS       (uni-directional)

 

STRUKTUR BUS

Data Bus adalah lintasan bagi perpindahan data antar modul.

Address Bus digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.

Control Bus digunakan untuk mengontrol bus data, bus alamat dan seluruh modul yang ada 

 Data BUS :

1. Sebagai sarana pengangkut data antara CPU dan komponen 

    pendukungnya.

2. Jumlah Data Bus menyatakan lebar jejak data pada CPU atau jumlah data bit instruksi yang mampu diambil persatuan waktu.

3. Data Bus biasanya digunakan sebagai taksonomi dari microprocessor yang

    bersangkutan.

Address BUS :

1. Sebagai sarana pembawa alamat dari microprocessor ke komponen pendukungnya.

2. Setiap komponen pendukung didalam sistem komputer harus mempunyai alamat yang UNIQUE.

3. Jumlah dari Address Bus menyatakan jumlah komponen pendukung yang mampu dialamati oleh microprocessor yang bersangkutan.

Control BUS :

Sebagai sarana pembawa signal kontrol antara microprocessor dan peralatan pendukung di dalam kesinambungan komunikasi antara bagian pada sistem komputer tersebut.

Jenis dan Karakteristik Bus

Bus atau disebut juga pathway merupakan sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau lebih alat-alat dalam sistem komputer.bus yang menghubungkan CPU dengan main memory disebut dengan internal bus. Sedangkan bus yang menghubungkan CPU alat-alat input/output disebut dengan external bus.

Bus dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus dilalukan informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal kontrol dengan metode mulipleks data maka bus ini disebut multiplexed bus.

Keuntungan multiplexed bus adalah hanya memerlukan seluran sedikit sehingga dapat menghemat tempat, namun kerugiannya adalah kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Jenis bus yang lainnya pada komputer adalah sebagai berikut ini:

• Bus PCI (Peripheral Component Interconnect)

Bus PCI adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. PCI memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi seperti: video adaptor, NIC, disk controller, sound card, dan ain-lain. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33 MHz, laju transfer data 264 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit. Intel mulai menerapkan PCI pada tahun 1990 untuk sistem pentiumnya.Untuk mempercepat penggunaan PCI, Intel mempatenkan PCI bagi domain publik sehingga vendor dapat mengeluarkan produk dengan PCI tanpa royalti.

• Bus USB

Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus berkecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer.Sebagai solusinya tujuh vendor komputer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom) bersama-sama merancang bus untuk peralatan I/O berkecapatan rendah.Standar yang dihasilkan dinamakan Universal Standard Bus (USB). Keuntungan yang didapatkan dan tujuan dari penerapan USB adalah sebagai berikut:

1. Pemakai tidak harus memasang tombol atau jumper pada PCB atau peralatan.
2. Pemakai tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O baru.
3. Hanya satu jenis kabel yang diperlukan sebagai penghubung.
4. Dapat mensuplai daya pada peralatan-peralatan I/O.
5. Memudahkan pemasangan peralatan-peralatan yang hanya sementara dipasang pada komputer.
6. Tidak diperlukan reboot pada pemasangan peralatan baru dengan USB.
7. Murah

Bandwidth total USB adalah 1,5 MB per detik. Bandwidth itu sudah meencukupi peralatan I/O berkecepatan rendah seperti keyboard, mouse, scanner dan sebagainya.Kabel bus terdiri dari 4 kawat, 2 untuk data, 1 untuk power dan 1 untuk ground.Sistem pensinyalan mentransmisikan sebuah bilangan nol sebagai transisi tegangan dan sebuah bilangan satu bila tidak ada transmisi tegangan.Bus

• SCSI (Small Computer System Interfaces)

SCSI adalah perangkat peripheral eksternal yang dipopulerkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standard untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8, 16 atau 32 saluran data.

Konfigurasi SCSI umunya berkaitan dengan bus, walaupun pada kenyataanya perangkat-perangkat tersebut dihubungkan secara daisy-chain. Perangkat SCSI memiliki dua buah konektor yaitu konektor input dan konektor output. Seluruh perangkat berfungsi secara independen dan dapat saling bertukar data misalnya hard disk dapat mem-back up diri ke tape drive tanpa melibatkan prosesor.

• Bus Fire Wire

Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga.Bus SCSI dan PCI tidak mencukupi kebutuhan saat ini.Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan Fire Wire.

Fire wire memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya yaitu sangat cepat, murah dan mudah untuk diimplementasikan. Kelebihannya adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.

Jenis bus-bus pada komputer modern adalah:

1. Bus prosesor. Disebut juga FSB (Front-Side Bus), merupakan bus kecepatan tinggi dalam sistem dan merupakan inti chipset dan motherboard. Bus ini digunakan terutama oleh prosesor untuk melewatkan informasi ke dan dari cache atau memori utama dan North Bridge dari chipset yang biasanya memiliki lebar bus 64 bit (8 byte).
2. Bus AGP (Accelerated Graphics Port). Merupakan bus 32-bit kecepatan tinggi dikhususkan untuk video atau grafik card.
3. Bus PCI (Peripheral Component Interconnect). Merupakan bus 32-bit atau 64-bit yang dibangkitkan oleh North Bridge chipset dalam chipset North/South Bridge atau oleh I/O controller hub dalam chipset yang menggunakan arsitektur hub. Peripheral kecepatan tinggi seperti adapter SCSI, card jaringan dan yang lainnya.
4. Bus ISA (Industry Standart Architecture). Merupakan bus 16-bit yang fungsinya hampir sama dengan bus PCI, namun biasanya keberadaannya terdapat pada komputer pendahulu sebelum adanya bus PCI. Bus 32-bit yang merupakan variant dari ISA adalah EISA (Extended ISA). 

Berdasarkan jenisnya saluran bus dibedakan menjadi dua tipe :

• Dedicated BUS : Tipe saluran bus yang hanya digunakan untuk menghantarkan data tertentu dalam setiap waktu.
• Multiplexed BUS : Multiplexed bus mampu melewatkan paket data informasi, pengalamatan, dan kontrol data secara bersama-sama pada sebuah saluran yang sama.

Jika dilihat dari arbitasi yang dijalankannya, bus terbagi menjadi dua golongan :

• Teknik arbitasi tersentral : metode dalam mengendalikan setiap aktivitas penggunaan bus oleh modul-modul yang terhubung dengan komputer secara terpusat oleh pengendali bus.
• Teknik arbitasi terdistribusi : setiap modul yang tersambung dengan komputer memiliki hak dan wewenang yang sama dalam penggunaan bus tanpa adanya pengaturan secara terpusat.

Terdapat dua metode pewaktuan atau timing:

• Metode pewaktuan asinkron : Pada metode pewaktuan asinkron, setiap event penggunaan saluran bus untuk komunikasi data akan dilakukan dengan memperhatikan proses yang telah terjadi sebelumnya.
• Metode pewaktuan sinkron : Pada metode ini, event penggunaan saluran bus dilakukan secara serempak dan teratur berdasarkan sebuah clock.

 Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah  sebagaimana yang tertuang dalam

Online Learning Uhamka

 

Artikel ini dibuat sebagai tugas kuliah  sebagaimana yang tertuang dalam

Online Learning Uhamka