CPU ( Central Processing Unit )

CPU, singkatan dari Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Prosesor sering digunakan untuk menyebut CPU pada umumnya. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.
Pin mikroprosesor Intel 80486DX2.
Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut:
Unit kontrol (Control Unit)
Unit kontrol ini adalah bagian dari prosesor yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU (Aritmathic Logic Unit). Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:

• Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
• Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
• Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
• Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika.
• Mengawasi kerja dari ALU.
• Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Register
Register 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. jika dianalogikan, 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.

ALU
ALU merupakan bagian dari CPU 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 aritmatika 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. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).

* 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.

Cara Kerja CPU

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

Fungsi 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.

Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan RAM. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.

SISTEM BUS

Pengertian dan Karakteristik Sistem Bus Komputer

Pengertian Sistem Bus

Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.

Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus.

dari bawah ke atas: EISA, ISA dan XT konektor

Cara Kerja Sistem Bus

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya  akan  lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan  performa digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

Jenis-jenis Bus

Berdasar jenis busnya, bus dapat dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut Dedicated Bus. Namun apabila bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut Multiplexed Bus. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus.

Struktur Bus

Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.

1. Saluran Data

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.

2. Saluran Alamat

Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.

3. Saluran Kontrol

Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.

Contoh-Contoh Bus

Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.

-- Bus Industry Standard Architecture (ISA) --

Pengertian ISA

  Singkatan dari "Arsitektur Standar Industri." ISA adalah jenis bus yang digunakan dalam PC untuk menambahkan kartu ekspansi. Sebagai contoh, sebuah slot ISA dapat digunakan untuk menambahkan kartu video, kartu jaringan, atau port serial tambahan. Versi 8-bit asli PCI menggunakan sambungan pin 62 dan mendukung kecepatan clock 8 dan 33 MHz. 16-bit PCI menggunakan 98 pin dan mendukung kecepatan clock yang sama.

   Versi 8-bit ISA asli diperkenalkan pada tahun 1981 tetapi teknologi tidak menjadi banyak digunakan sampai tahun 1984, ketika versi 16-bit dirilis. Dua teknologi bersaing - MCA dan VLB - juga digunakan oleh beberapa produsen, tetapi tetap ISA bus ekspansi yang paling umum untuk sebagian besar 1980-an dan 1990-an. Namun, pada akhir abad kedua puluh, port ISA mulai diganti dengan lebih cepat PCI dan AGP slot. Saat ini, kebanyakan komputer hanya mendukung PCI dan kartu ekspansi AGP.

  Bus ISA (Industry Standard Architecture) adalah sebuah arsitektur bus data selebar 8-bit yang diperkenalkan dalam IBM PC 5150 pada tanggal 12 Agustus 1981. Bus ISA diperbarui dengan menambahkan bus data selebar menjadi 16-bit pada IBM PC/AT pada tahun 1984, sehingga jenis bud ISA yang beredar pun terbagi menjadi dua bagian, yakni ISA 8-bit dan ISA 16-bit. ISA merupakan bus dasar dan paling umum digunakan dalam komputer IBM PC hingga tahun 1995, sebelum akhirnya digantikan oleh bus PCL yang diluncurkan pada tahun 1992. 

ISA (Industry Standard Architecture)

Bus ISA dikembangkan oleh IBM di Boca Raton, Florida. Ketika IBM memperkenalkan IBM PC tahun 1981, digunakanlah bus ISA 8 bit, namun pada bulan Agustus 1984 IBM memperkenalkan IBM PC-AT (Advance Technology) yang menggunakan bus ISA 16 bit.Slot ISA terdiri dari 16 bit, meskipun tersedia yang 8 bit yang merupakan subset dari ISA 16 bit. Oleh karena itu kartu ISA 8 bit dapat dipasang pada slot ISA 16 bit namun tidak sebaliknya.Pada ISA 8 bit hanya terdapat sebuah pengontrol  DMA (DMA Controller). Bus ISA 16 bit mempunyai 2 buah pengontrol DMA yaitu master dan slave. Pengontrol DMA dapat diprogram untuk transfer baca (data dibaca dari memori ke piranti I/O), transfer tulis (data dibaca dari piranti I/O ke memori) dan transfer verify yang digunakan oleh DMA kanal 0 untuk merefresh RAM/memori di computer.

                             

 Semakin canggih komputer, yang membutuhkan kecdepatan bus yang berbeda (missal port ISA dengan VGA Card), para desainer motherboard mendesain ulang bus yang disebut sebagai local bus. Ide dari local bus ialah mengakses sistem bus pada kecepatan yang sama dengan mikroprosesor atau mendekatinya.  Pada mikroprosesor berkecepatan 33MHz yang memiliki bus local dan ISA, kecepatan bus ISA terbatas hanya 8 MHz, tetapi sinyal local bus diakses pada kecepatan yang sama dengan CPU, yaitu 33MHz.

ISA 8-bit

   Bus ISA 8-bit merupakan varian dari bus ISA, dengan bus data selebar 8-bit, yang digunakan dalam IBM PC 5150 (model PC awal). Bus ini telah ditinggalkan pada sistem-sistem modern ke atas tapi sistem-sistem Intel 286/386 masih memilikinya. Kecepatan bus ini adalah 4.77 MHz (sama seperti halnya prosesor Intel 8088 dalam IBM PC), sebelum ditingkatkan menjadi 8.33 MHz pada IBM PC/AT. Karena memiliki bandwidth 8-bit, maka transfer rate maksimum yang dimilikinya hanyalah 4.77 Mbyte/detik atau 8.33 Mbyte/detik. Meskipun memiliki transfer rate yang lamban, bus ini termasuk mencukupi kebutuhan saat itu, karena bus-bus I/O semacam serial port, parallel port, kontrolir floppy disk, kontrolir keyboard dan lainnya sangat lambat. Slot ini memiliki 62 konektor.

   Meski desainnya sederhana, IBM tidak langsung mempublikasikan spesifikasinya saat diluncurkan tahun 1981, tapi harus menunggu hingga tahun 1987, sehingga para manufaktur perangkat pendukung agak kerepotan membuat perangkat berbasis ISA 8-bit.

ISA 16-bit

   Bus ISA 16-bit adalah sebuah bus ISA yang memiliki bandwidth 16-bit, sehingga mengizinkan transfer rate dua kali lebih cepat dibandingkan dengan ISA 8-bit pada kecepatan yang sama. Bus ini diperkenalkan pada tahun 1984, ketika IBM merilis IBM PC/AT dengan mikroprosesor Intel 80286 di dalamnya. Mengapa IBM meningkatkan ISA menjadi 16 bit adalah karena Intel 80286 memiliki bus data yang memiliki lebar 16-bit, sehingga komunikasi antara prosesor, memori, dan motherboard harus dilakukan dalam ordinal 16-bit. Meski prosesor ini dapat diinstalasikan di atas motherboard yang memiliki bus I/O dengan bandwidth 8-bit, hal ini dapat menyababkan terjadinya bottleneck pada bus sistem yang bersangkutan.

  Daripada membuat bus I/O yang baru, IBM ternyata hanya merombak sedikit saja dari desain ISA 8-bit yang lama, yakni dengan menambahkan konektor ekstensi 16-bit (yang menambahkan 36 konektor, sehingga menjadi 98 konektor), yang pertama kali diluncurkan pada Agustus tahun 1984, tahun yang sama saat IBM PC/AT diluncurkan. Ini juga menjadi sebab mengapa ISA 16-bit disebut sebagai AT-bus. Hal ini memang membuat interferensi dengan beberapa kartu ISA 8-bit, sehingga IBM pun meninggalkan desain ini, ke sebuah desain di mana dua slot tersebut digabung menjadi satu slot.

  PCI (kepanjangan dari bahasa Inggris: Peripheral Component Interconnect) adalah bus yang didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya.

  Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on). Spesifikasi bus PCI pertama kali dirilis pada bulan Juni 1992, sebagai PCI vesi 1.0.

Extended ISA (EISA) dan Bus Lokal VESA

Extended ISA (EISA)

 Bus EISA (Extended/Enhanced Industry Standard Architecture) adalah sebuah bus I/O yang diperkenalkan pada september 1988 sebagai respons dari peluncuran bus MCA oleh IBM, mengingat IBM hendak “memonopoli” bus MCA dengan mengharuskan pihak lain membayar royati untuk mendapatkan lisensi MCA. Standar ini dikembangkan oleh beberapa vendor IBM PC Compatible, selain IBM, meskipun yang banyak menyumbang adalah Compaq Computer Corporation. Compaq jugalah yang membentuk EISA Committee, sebuah organisasi nonprofit yang didesain secara spesifik untuk mengatur pengembangan bus EISA. Selain Compaq, ada beberapa perusahaaan lain yang mengembangkan EISA yang jika diurutkan, maka kumpulan perusahaan dapat disebut sebagai WATCHZONE.

•    Wyse

•    AT&T

•    Tandy Corporation

•    Compaq Computer Corporation

•    Hewlett-Packard

•    Zenith

•    Olivetti

•    NEC

•    Epson

  Meski menawarkan pengembangan yang signifikan jika dibandingkan dengan ISA 16-bit, hanya beberapa kartu berbasis EISA yang beredar dipasaran (atau yang dikembangkan). Itu pun hanya berupa kartu pengontrol larik hard disk (SCSI/RAID), dan kartu jaringan server.

Bus EISA pada dasarnya adalah versi 32-bit dari bus ISA yang biasa. Tidak seperti MCA dari IBM yang benar-benar baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna masih dapat menggunakan kartu ISA 8-bit atau 16-bit yang lama kedalam slot EISA, sehingga hal ini memiliki nilai tambah: Kompatibilitas ke belakang (backward compatibility). Seperti halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan konfigurasi kartu EISA secara otomatis dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah pelopor “plug-and-play”, meski masih primitif.

dari bawah ke atas: EISA, ISA dan XT konektor

Standard Arsitektur Industri Extended (dalam prakteknya hampir selalu disingkat menjadi EISA dan sering diucapkan "eee-Suh") adalah standar bus untuk IBM PC yang kompatibel komputer . Hal itu disampaikan pada bulan September 1988 oleh sebuah konsorsium dari klon PC vendor (yang "Geng Sembilan") sebagai counter untuk penggunaan IBM dari perusahaan milik arsitektur Micro Channel (AMK) di nya PS / 2 seri. EISA memperluas AT bus, yang Geng Sembilan surut berganti nama ke ISA bus untuk menghindari pelanggaran merek dagang IBM pada perusahaan PC / AT komputer , menjadi 32 bit dan memungkinkan lebih dari satu CPU untuk berbagi bus. The bus mastering dukungan juga ditingkatkan untuk menyediakan akses sampai 4 GB memori. Tidak seperti MCA, EISA dapat menerima lebih tua XT papan dan ISA - garis dan slot untuk EISA adalah superset dari ISA.

  EISA lebih disukai oleh produsen karena sifat kepemilikan MCA, dan bahkan menghasilkan beberapa mesin IBM mendukungnya. Ini agak mahal untuk diterapkan (meskipun tidak sebanyak AMK), sehingga tidak pernah menjadi sangat populer di PC desktop. Namun, itu cukup berhasil di pasar server, seperti yang lebih cocok untuk bandwidth-intensif tugas (seperti akses disk dan jaringan). Kartu EISA paling banyak diproduksi entah SCSI atau kartu jaringan. EISA juga tersedia pada beberapa mesin non-IBM kompatibel seperti AlphaServer , HP 9000 -D, SGI Indigo2 dan MIPS Magnum.

  Pada saat ada kebutuhan pasar yang kuat untuk bus dari kecepatan dan kemampuan, Bus VESA lokal dan kemudian PCI diisi niche ini dan EISA lenyap ke dalam ketidakjelasan.

Sebuah SCSI Controller (Adaptec AHA-1740).

ELSA Pemenang 1000 untuk ISA dan EISA.

Asli IBM PC termasuk lima 8-bit slot, berjalan pada kecepatan sistem jam dari 4,77 MHz. The PC / AT , diperkenalkan pada 1984, memiliki tiga slot 8-bit dan lima 16-bit slot, semua berjalan pada kecepatan jam sistem dari 6 MHz di model sebelumnya dan 8 MHz dalam versi terakhir dari komputer. 16-bit slot adalah superset dari konfigurasi 8-bit, sehingga sebagian besar kartu 8-bit mampu plug ke slot 16-bit (beberapa kartu menggunakan "rok" desain yang mengganggu bagian diperpanjang slot) dan terus berjalan dalam 8-bit mode. Salah satu alasan kunci untuk keberhasilan IBM PC (dan klon PC yang mengikutinya) adalah ekosistem aktif dari pihak ketiga kartu ekspansi yang tersedia untuk mesin. IBM dibatasi dari paten bus, dan dipublikasikan secara luas spesifikasi bus.

  Sebagai industri PC-clone terus membangun momentum di pertengahan sampai akhir 1980-an, beberapa masalah dengan bus mulai menjadi jelas. Pertama, karena "AT slot" (seperti yang dikenal pada saat itu) tidak dikelola oleh kelompok standar pusat, tidak ada yang mencegah produsen dari "mendorong" standar. Salah satu masalah yang paling umum adalah bahwa sebagai klon PC menjadi lebih umum, produsen PC mulai ratcheting kecepatan prosesor untuk mempertahankan keunggulan kompetitif. Sayangnya, karena bus ISA awalnya terkunci ke jam prosesor, ini berarti bahwa beberapa mesin memiliki 286 bus ISA yang berlari di 10, 12, atau bahkan 16 MHz. Bahkan, sistem pertama ke jam di bus ISA 8 MHz adalah 8088 turbo klon bahwa clock prosesor pada 8 MHz. Hal ini menyebabkan banyak masalah dengan ketidakcocokan, di mana IBM-kompatibel benar pihak ketiga kartu (dirancang untuk bus MHz 8 MHz atau 4,77) mungkin tidak bekerja dalam sistem kecepatan yang lebih tinggi (atau bahkan lebih buruk, akan bekerja unreliably). Kebanyakan pembuat PC akhirnya dipisahkan jam slot dari jam sistem, tapi masih belum ada badan standar untuk "polisi" industri.

  AT arsitektur bus begitu juga bercokol bahwa tidak ada produsen klon tunggal memiliki pengaruh untuk membuat alternatif standar, dan tidak ada alasan kuat bagi mereka untuk bekerja sama dalam standar baru. Karena itu, ketika pertama 386 sistem berbasis (dengan Compaq Deskpro 386) memukul pasar pada tahun 1986, masih didukung 16-bit slot. Lain-lain 386 PC mengikutinya, dan AT (kemudian ISA) bus tetap menjadi bagian dari kebanyakan sistem bahkan ke akhir 1990-an. Beberapa sistem memiliki 386 milik 32-bit ekstensi untuk bus ISA.

Sementara itu, IBM mulai khawatir bahwa itu kehilangan kontrol dari industri telah dibuat. Pada tahun 1987, IBM merilis PS / 2 baris komputer, yang mencakup MCA bus. MCA termasuk berbagai perangkat tambahan atas 16-bit AT bus, termasuk bus mastering , modus burst , sumber daya perangkat lunak dikonfigurasi, dan 32-bit kemampuan. Namun, dalam upaya untuk menegaskan kembali peran dominan, IBM mematenkan bus, dan ditempatkan lisensi ketat dan kebijakan royalti pada penggunaannya. Sebuah beberapa produsen tidak memproduksi mesin lisensi MCA (terutama NCR ), tapi secara keseluruhan industri menolak keras pembatasan IBM.

  Sebagai tanggapan, sekelompok produsen PC (yang "Geng Sembilan"), dipimpin oleh Compaq, menciptakan sebuah bus baru, yang bernama Extended (atau Enhanced) Standar Industri Arsitektur, atau "EISA". (The Arsitektur Standar Industri , atau "ISA", nama diganti "AT" nama yang umum digunakan untuk bus 16-bit.) ini memberikan hampir semua keuntungan teknis MCA, namun tetap kompatibel dengan yang ada 8-bit dan 16 - sedikit kartu, dan (yang paling menarik untuk para pembuat sistem dan kartu) biaya lisensi minimal.

  Para EISA komputer pertama pergi ke pasar adalah Compaq Deskpro 486 dan SystemPro . Para SystemPro, menjadi salah satu PC-gaya sistem pertama kali dirancang sebagai jaringan Server , dibangun dari bawah ke atas untuk mengambil keuntungan penuh dari bus EISA. Ini termasuk fitur seperti multiprocessing , perangkat keras RAID , dan bus-mastering kartu jaringan.

  Ironisnya, salah satu manfaat untuk keluar dari standar EISA adalah kodifikasi final standar yang ISA slot dan kartu harus dilakukan (khususnya, kecepatan clock yang tetap pada suatu standar industri dari 8,33 MHz). Jadi, bahkan sistem yang tidak menggunakan bus EISA memperoleh keuntungan dari memiliki standar ISA, yang memberikan kontribusi terhadap umur panjang.

Data teknis / Spesifikasi

Meskipun bus EISA memiliki kelemahan kinerja sedikit lebih MCA (bus kecepatan 8,33 MHz, dibandingkan dengan 10 MHz), EISA terkandung hampir semua manfaat teknologi yang membual MCA, termasuk bus mastering , modus burst , sumber daya perangkat lunak dikonfigurasi, dan 32 - bit data / bus alamat. Ini EISA membawa hampir secara normal dengan MCA dari sudut pandang kinerja, dan EISA mudah dikalahkan MCA dalam mendukung industri.

  EISA menggantikan membosankan jumper konfigurasi umum dengan kartu ISA dengan perangkat lunak berbasis konfigurasi. Setiap sistem EISA dikirimkan dengan sebuah utilitas konfigurasi EISA, ini biasanya sedikit versi disesuaikan dari utilitas standar yang ditulis oleh para pembuat chipset EISA. Pengguna akan boot ke utilitas ini, baik dari floppy disk atau pada partisi hard berdedikasi keras. Perangkat lunak utilitas akan mendeteksi semua kartu EISA dalam sistem, dan dapat mengkonfigurasi sumber daya perangkat keras ( interupsi , port memori, dll) pada setiap kartu EISA (setiap kartu EISA akan mencakup sebuah disk dengan informasi yang menggambarkan pilihan yang tersedia pada kartu) , atau pada sistem EISA motherboard . Pengguna juga bisa memasukkan informasi tentang kartu ISA dalam sistem, yang memungkinkan utilitas untuk secara otomatis mengkonfigurasi ulang kartu EISA untuk menghindari konflik sumber daya.

  Demikian pula, Windows 95, dengan perusahaan Plug-and-Play kemampuan, tidak bisa mengubah konfigurasi kartu EISA, tetapi bisa mendeteksi kartu, membaca konfigurasi mereka, dan mengkonfigurasi ulang Plug and Play perangkat keras untuk menghindari konflik sumber daya. Windows 95 juga akan secara otomatis mencoba untuk menginstal driver yang sesuai untuk kartu EISA terdeteksi.

 Pada awal 1990-an I / O bandwidth dari bus ISA yang menjadi hambatan penting bagi kinerja PC grafis. Kebutuhan untuk grafis lebih cepat sedang didorong dengan meningkatkan adopsi Graphical User Interface dalam sistem operasi PC. Sementara upaya IBM untuk menghasilkan pengganti ISA dengan Micro Channel Arsitektur adalah pilihan yang layak secara teknis, gagal di pasar karena sifat eksklusif dan biaya lisensi yang dikenakan. Para bersaing EISA standar terbuka masih tidak dapat menawarkan peningkatan kinerja yang cukup selama ISA untuk memberikan solusi. Jadi untuk waktu yang singkat, produsen perangkat keras menciptakan implementasi milik dari bus lokal pada motherboard mereka untuk memberikan kartu grafis akses langsung ke prosesor dan memori sistem - dan menghindari keterbatasan bus ISA. Namun sebagai produsen solusi spesifik ini tidak standar, tidak ada ketentuan untuk menyediakan interoperabilitas antara mereka. Hal ini menyebabkan VESA konsorsium mengusulkan dan menetapkan suatu standar Local Bus pada tahun 1992. Selain itu yang lebih besar sementara performa kartu grafis adalah tujuan utama dari VLB, perangkat lain juga bisa mendapatkan keuntungan dari standar VLB; pengendali massa terutama banyak penyimpanan ditawarkan untuk VLB dengan peningkatan kinerja disk drive.

  Sebuah "slot VLB" itu sendiri adalah hanya sebuah tambahan konektor tepi ditempatkan dalam-line dengan ISA tradisional atau EISA konektor, dengan bagian ini diperpanjang sering diwarnai coklat khas. Hasilnya adalah slot ISA atau EISA yang normal menjadi tambahan mampu menerima kartu kompatibel VLB. Tradisional kartu ISA tetap kompatibel karena mereka tidak akan memiliki pin masa lalu ISA normal atau bagian dari slot EISA. Kebalikannya juga benar - kartu VLB adalah dengan kebutuhan yang cukup panjang untuk mencapai konektor VLB, dan itu mengingatkan tua full-length kartu ekspansi dari sebelumnya XT IBM era. Ironisnya bagian dari VLB slot tampak mirip dengan slot MCA IBM, karena memang itu adalah fisik yang sama 116 pin konektor digunakan oleh kartu MCA diputar oleh 180 derajat. IBM AMK standar belum sepopuler IBM diharapkan dan terdapat kelebihan yang banyak dari konektor, sehingga murah dan mudah tersedia.

Keterbatasan

   Bus VESA lokal dirancang sebagai pengganti sementara solusi untuk masalah keterbatasan bus ISA bandwith . Dengan demikian, salah satu persyaratan untuk VLB untuk mendapatkan adopsi industri adalah bahwa hal itu menjadi beban minimal untuk manufaktur untuk menerapkan, dalam hal biaya papan desain ulang dan komponen - jika produsen tidak akan telah diyakinkan untuk berubah dari solusi milik mereka sendiri . Sebagai VLB fundamental terikat kartu langsung ke bus prosesor 486 dengan logika perantara minimal (mengurangi desain logika dan biaya komponen), waktu dan tugas arbitrase adalah sangat tergantung pada kartu dan CPU. ini kesederhanaan VLB sayangnya dibuat beberapa faktor yang berfungsi untuk membatasi masa manfaat secara substansial:

•    80486 ketergantungan. Bus VESA lokal sangat bergantung pada Intel 80486 CPU desain memori bus itu. Bila Pentium prosesor tiba ada perbedaan besar dalam desain bus nya , dan tidak mudah beradaptasi dengan implementasi VESA Local Bus. Beberapa motherboard Pentium dengan slot VLB yang pernah dibuat. Juga bergerak bus non- x86 arsitektur hampir mustahil.

•    Terbatas jumlah slot yang tersedia. Kebanyakan PC yang digunakan VESA Local Bus hanya memiliki satu atau dua slot ISA VLB mampu dari 5 atau 6 yang tersedia (dengan demikian 4 ISA slot umumnya hanya itu, ISA saja). Ini adalah hasil dari Bus VESA lokal menjadi cabang langsung dari 80486 memori bus. Prosesor ini tidak memiliki kemampuan listrik untuk benar mendorong (sinyal dan kekuasaan) lebih dari 2 atau 3 perangkat pada satu waktu langsung dari bus ini.

•    . Keandalan masalah Keterbatasan listrik ketat di bus juga dikurangi pun "margin keselamatan" tersedia - negatif mempengaruhi keandalan. Glitches antara kartu yang umum, seperti interaksi antara kartu individu, kombinasi kartu, implementasi motherboard, dan bahkan prosesor itu sendiri sulit untuk memprediksi. Ini terutama terjadi pada rendah-end motherboard , seperti penambahan kartu VLB lagi yang bisa mengalahkan sebuah implementasi sudah marjinal. Hasil bisa agak spektakuler ketika perangkat sering penting seperti hard disk controller terlibat konflik dengan bus dengan perangkat memori intensif seperti kartu video di mana-mana. Sebagai VLB perangkat harus langsung kecepatan tinggi akses ke memori sistem pada tingkat yang sama dengan prosesor utama, tidak ada jalan bagi sistem untuk intervensi jika perangkat adalah salah dikonfigurasi atau menjadi tidak stabil. Jika dua perangkat menimpa lokasi memori yang sama dalam suatu konflik, dan kontroler hard disk mengandalkan lokasi ini (controller HDD sering menjadi perangkat yang bertentangan 2) ada kemungkinan semua-terlalu-umum besar-besaran korupsi data .

•    Skalabilitas terbatas. Saat bus kecepatan 486 sistem meningkat, stabilitas VLB menjadi semakin sulit untuk mengelola. Desain bus erat lokal yang memberikan VLB kecepatan menjadi semakin tidak toleran terhadap variasi waktu - terutama 40MHz terakhir. Asli Intel 50MHz 486 prosesor menghadapi kesulitan di pasar sebagai motherboard yang sudah ada banyak (bahkan non-VLB desain) tidak mengatasi dengan baik dengan peningkatan kecepatan front side bus untuk 50MHz. Jika orang bisa mencapai operasi yang dapat diandalkan VLB di 50MHz itu sangat cepat - tapi sekali lagi ini adalah sangat sulit untuk mencapai, dan sering ditemukan tidak menjadi mungkin dengan konfigurasi hardware tertentu. Penerus Para 486DX-50, para 486DX2 -66 dielakkan masalah ini dengan menggunakan kecepatan bus lebih lambat tapi lebih kompatibel (33MHz) dan menggunakan pengganda (x2) untuk menurunkan clock speed prosesor.

•    Instalasi kesengsaraan. Panjang slot dan jumlah pin dibuat VLB kartu notoriously sulit untuk menginstal dan menghapus. Upaya mekanis belaka diperlukan adalah stres untuk kedua kartu dan motherboard, dan pecah tidak biasa. Ini diperparah oleh panjang diperpanjang dewan logika kartu, sering tidak ada cukup ruang dalam kasus PC untuk memiringkan kartu ke slot, mengharuskan mereka harus didorong dengan kuat lurus ke bawah ke dalam slot. Untuk menghindari meregangkan berlebihan dari motherboard selama tindakan ini chassis dan motherboard harus dirancang dengan baik, dukungan relatif berjarak dekat untuk motherboard, yang tidak selalu terjadi, dan orang yang memasukkan papan harus mendistribusikan gaya ke bawah merata di seluruh nya atas tepi. Panjang slot VLB, dan instalasi sulit yang dihasilkan dari itu, menyebabkan perluasan alternatif dari akronim: Bisnis Sangat Panjang.

 Meskipun masalah ini, Bus VESA lokal menjadi sangat biasa di kemudian 486 motherboard, dengan mayoritas kemudian (pasca 1993) 486 sistem berbasis menampilkan kartu VESA Bus video yang Lokal. VLB penting ditawarkan sebuah antarmuka kecepatan tinggi untuk sistem terjangkau konsumen, karena hanya dengan 1996 adalah PCI luar biasanya tersedia dari pasar server melalui Pentium dan Intel chipset Triton. PCI juga mengungsi Bus VESA lokal di pasar 486 yang tersisa, dengan beberapa motherboard 80486 lalu yang menampilkan slot PCI bukan slot VLB. Namun sebagian besar masih baik slot PCI atau VLB samping masih-di mana-mana slot ISA, dan apa yang disebut "VIP" (VESA / ISA / PCI) papan dengan ketiga jenis slot yang juga diproduksi.

-- Bus Peripheral Component Interconnection (PCI) --

  Bus PCI (Peripheral Component Interconnect) adalah bus yang didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. PCI juga adalah suatu bandwith tinggi yang populer, prosesor   independent bus ini dapat berfungsi sebagai bus mezzenine atau bus periferal. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh intel corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya.

  Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on).

Spesifikasi bus PCI pertama kali dirilis pada bulan Juni 1992, sebagai PCI vesi 1.0.

Bus PCI (Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).

-- Bus Universal Serial Bus (USB) --

  USB (Universal Serial Bus) adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung, biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol permainan, ponsel dan PDA.

Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan menggunakan peralatan hub yang khusus.

 Desain USB ditujukan untuk menghilangkan perlunya penambahan expansion card ke ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang-dan-mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya.

USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse, keyboard, pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, dan komponen networking. USB kini telah menjadi standar bagi peralatan multimedia seperti pemindai gambar dan kamera digital.

  Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah versi 2.0. Perbedaan paling mencolok antara versi baru dan lama adalah kecepatan transfer yang jauh meningkat. Kecepatan transfer data USB dibagi menjadi tiga, antara lain:

•    Super speed data dengan frekuensi clock 4,800.00Mb/s

•    High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ± 500ppm.

•    Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±0.25% atau 2,500ppm.

•    Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±1.5% atau 15,000ppm.

Paket data umum USB

  Data di bus USB disalurkan dengan cara mendahulukan Least Significant Bit(LSB). Paket-paket USB terdiri dari data-data berikut ini:

•    Sync

     Semua paket harus diawali dengan data sync. Sync adalah data 8 bit untuk low dan full speed atau data 32 bit untuk high speed yang digunakan untuk mensinkronkan clock dari penerima dengan pemancar. Dua bit terakhir mengindikasikan dimana data PID dimulai.

•    PID (Packet Identity/Identitas paket)

    Adalah field untuk menandakan tipe dari paket yang sedang dikirim. Tabel dibawah ini menunjukkan nilai-nilai PID:

Ada 4 bit PID data, supaya yakin diterima dengan benar, 4 bit di komplementasikan dan diulang, menjadikan 8 bit data PID. Hasil dari pengaturan tersebut adalah sebagai berikut

•    ADDR (address)

Bagian alamat dari peralatan dimana paket digunakan. Dengan lebar 7 bit, 127 peralatan dapat disambungkan. Alamat 0 tidak sah, peralatan yang belum terdaftar harus merespon paket yang dikirim ke alamat 0.

•    ENDP (End point)

Titik akhir dari field yang terdiri dari 4 bit, menjadikan 16 kemungkinan titik akhir. Low speed devices, hanya dapat mempunyai 2 tambahan end point pada puncak dari pipe default. (maksimal 4 endpoints)

•    CRC

Cyclic Redundancy Check dijalankan pada data di dalam paket yang dikirim. Semua penanda (token) paket mempunyai sebuah 5 bit CRC ketika paket data mempunyai sebuah 16 bit CRC.

•    EOP (End of packet)

Akhir dari paket yang disinyalkan dengan satu angka akhir 0 (Single Ended Zero/SEO) untuk kira-kira 2 kali bit diikuti oleh sebuah J 1 kali.

Data yang dikirim dalam bus USB adalah salah satu dari 4 bentuk, yaitu control, interrupt, bulk, atau isochronous.

Perancangan peralatan yang menggunakan USB

  Untuk membuat suatu peralatan yang dapat berkomunikasi dengan protokol USB tidak perlu harus mengetahui secara rinci protokol USB. Bahkan kadang tidak perlu pengetahuan tentang USB protokol sama sekali. Pengetahuan tentang USB protokol hanya diperlukan untuk mengetahui spesifikasi yang dibutuhkan untuk alat kita. Pada kenyataannya untuk mengimplemetasikan USB protokol di FPGA ataupun perangkat bantu lain sangat tidak efisien dan banyak waktu terbuang untuk merancangnya. Menggunakan kontroler USB sangat lebih dianjurkan dalam membuat alat yang dapat berkomunikasi melalui protokol ini. Kontroler USB mempunyai banyak macam bentuk, dari microcontroller berbasis 8051 yang mempunyai input output USB secara langsung sampai pengubah protocol dari serial seperti I2C bus ke USB.

  USB controller biasanya dijual dengan disertai berbagai fasilitas yang mempermudah pengembangan alat, diantaranya manual yang lengkap, driver untuk windows XP, contoh code aplikasi untuk mengakses USB, contoh code untuk USB controller, dan skema rangkaian elektronikanya.

Dalam sisi pengembangan software aplikasi dalam personal computer, komunikasi antar hardware di dalam perangkat keras USB tidak terlalu diperhatikan karena Windows ataupun sistem operasi lain yang akan mengurusnya. Pengembang perangkat lunak hanya memberikan data yang akan dikirim ke alat USB di buffer penyimpan dan membaca data dari alat USB dari buffer pembaca. Untuk driver pun kadang-kadang Windows sudah menyediakannya, kecuali untuk peralatan yang mempunyai spesifikasi khusus kita harus membuatnya sendiri.

Accelarate Graphics Port

  Bus AGP, singkatan dari Accelerated Graphics Port adalah sebuah bus yang dikhususkan sebagai bus pendukung kartu grafis berkinerja tinggi, menggantikan bus ISA, bus VESA atau bus PCI yang sebelumnya digunakan.

  Spesifikasi AGP pertama kali (1.0) dibuat oleh Intel dalam seri chipset Intel 440 pada Juli tahun 1996. Sebenarnya AGP dibuat berdasarkan bus PCI, tapi memiliki beberapa kemampuan yang lebih baik. Selain itu, secara fisik, logis dan secara elektronik, AGP bersifat independen dari PCI. Tidak seperti bus PCI yang dalam sebuah sistem bisa terdapat beberapa slot, dalam sebuah sistem, hanya boleh terdapat satu buah slot AGP saja.

  Spesifikasi AGP 1.0 bekerja dengan kecepatan 66 MHz (AGP 1x) atau 133 MHz (AGP 2x), 32-bit, dan menggunakan pensinyalan 3.3 Volt. AGP versi 2.0 dirilis pada Mei 1998 menambahkan kecepatan hingga 266 MHz (AGP 4x), serta tegangan yang lebih rendah, 1.5 Volt. Versi terakhir dari AGP adalah AGP 3.0 yang umumnya disebut sebagai AGP 8x yang dirilis pada November 2000. Spesifikasi ini mendefinisikan kecepatan hingga 533 MHz sehingga mengizinkan throughput teoritis hingga 2133 Megabyte/detik (dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan AGP 4x). Meskipun demikian, pada kenyataannya kinerja yang ditunjukkan oleh AGP 8x tidak benar-benar dua kali lebih tinggi dibandingkan AGP 4x, karena beberapa alasan teknis.

 Selain empat spesifikasi AGP di atas, ada lagi spesifikasi AGP yang dinamakan dengan AGP Pro. Versi 1.0 dari AGP Pro diperkenalkan pada bulan Agustus 1998 lalu direvisi dengan versi 1.1a pada bulan April 1999. AGP Pro memiliki slot yang lebih panjang dibandingkan dengan slot AGP biasa, dengan tambahan pada daya yang dapat didukungnya, yakni hingga 110 Watt, lebih besar 25 Watt dari AGP biasa yang hanya 85 Watt. Jika dilihat dari daya yang dapat disuplainya, terlihat dengan jelas bahwa AGP Pro dapat digunakan untuk mendukung kartu grafis berkinerja tinggi yang ditujukan untuk workstation graphics, semacam ATi FireGL atau NVIDIA Quadro. Meskipun demikian, AGP Pro tidaklah kompatibel dengan AGP biasa: kartu grafis AGP 4x biasa memang dapat dimasukkan ke dalam slot AGP Pro, tapi tidak sebaliknya. Selain itu, karena slot AGP Pro lebih panjang, kartu grafis AGP 1x atau AGP 2x dapat tidak benar-benar masuk ke dalam slot sehingga dapat merusaknya. Untuk menghindari kerusakan akibat hal ini, banyak vendor motherboard menambahkan retensi pada bagian akhir slot tersebut: Jika hendak menggunakan kartu grafis AGP Pro lepas retensi tersebut.

ALU ( Arithmatic Logical Unit )

     Arithmatic Logical Unit (ALU), adalah salah satu bagian/komponen dalam sistem di dalam sistem komputer yang berfungsi melakukan operasi/perhitungan aritmatika dan logika (Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalam ALU di simpan ke dalam memori.

          Perhitungan dalam ALU menggunakan kode biner, yang merepresentasikan instruksi yang akan dieksekusi (opcode) dan data yang diolah (operand). ALU biasanya menggunakan sistem bilangan biner two’s complement. ALU mendapat data dari register. Kemudian data tersebut diproses dan hasilnya akan disimpan dalam register tersendiri yaitu ALU output register, sebelum disimpan dalam memori.

          Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

          Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan dengan Adder. Adder digunakan untuk memproses operasi aritmetika, Adder juga disebut rangkaian kombinasional aritmatika.

 Ada 3 jenis adder:

1)    Rangkaian Adder dengan menjumlahkan dua bit disebut Half Adder.

2)    Rangkaian Adder dengan menjumlahkan tiga bit disebut Full Adder.

3)    Rangkain Adder dengan menjumlahkan banyak bit disebut Paralel Adder

1.       1.    HALF ADDER

               Rangkaian Half Adder merupakan dasar penjumlahan bilangan Biner yang terdiri dari satu bit, oleh karena itu dinamai Penjumlah Tak Lengkap.

1.       jika A = 0 dan B = 0 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0.

2.       jika A = 0 dan B = 1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 1.

3.       jika A = 1 dan B = 1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0

4.       jika A = 1 dan B =1 dijumlahkan, hasilnya S ( Sum ) = 0. dengan nilai pindahan cy(Carry Out) = 1

Dengan demikian, half adder memiliki 2 masukan ( A dan B ) dan dua keluaran (S dan Cy).

1.       2.    FULL ADDER

               Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

              Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan deACE=”Verdana, sans-serif”>Sebuah Full Adder menjumlahkan dua bilangan yang telah dikonversikan menjadi bilangan-bilangan biner. Masing-masing bit pada posisi yang sama saling dijumlahkan. Full Adder sebagai penjumlah pada bit-bit selain yang terendah. Full Adder menjumlahkan dua bit input ditambah dengan nilai Carry-Out dari penjumlahan bit sebelumnya. Output dari Full Adder adalah hasil penjumlahan (Sum) dan bit kelebihannya (carry-out).

1.       3.    PARALEL  ADDER

               Rangkaian Parallel Adder adalah rangkaian penjumlah dari dua bilangan yang telah dikonversikan ke dalam bentuk biner. Anggap ada dua buah register A dan B, masing-masing register terdiri dari 4 bit biner : A3A2A1A0 dan B3B2B1B0.

               Rangkaian Parallel Adder terdiri dari Sebuah Half Adder (HA) pada Least Significant Bit (LSB) dari masing-masing input dan beberapa Full Adder pada bit-bit berikutnya. Prinsip kerja dari Parallel Adder adalah sebagai berikut : penjumlahan dilakukan mulai dari LSB-nya. Jika hasil penjumlahan adalah bilangan desimal “2” atau lebih, maka bit kelebihannya disimpan pada Cout, sedangkan bit di bawahnya akan dikeluarkan pada Σ. Begitu seterusnya menuju ke Most Significant Bit (MSB)nya.

               Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation). Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika.

§     Arithmatic Logical Unit (ALU):

            Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan%”> .

            Pada saat sekarang ini sebuah chip/IC dapat mempunyai beberapa ALU sekaligus yang memungkinkan untuk melakukan kalkulasi secara paralel. Salah satu chip ALU yang sederhana (terdiri dari 1 buah ALU) adalah IC 74LS382/HC382ALU (TTL). IC ini terdiri dari 20 kaki dan beroperasi dengan 4×2 pin data input (pinA dan pinB) dengan 4 pin keluaran (pinF).

            Arithmatic Logical Unit (ALU), fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi.Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Rangkaian pada ALU (Arithmetic and Logic Unit) yang digunakan untuk menjumlahkan bilangan dinamakan de padanya.

            ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi dan tugas tersendiri. Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu(pengurangan tidak bertanda), and, or,xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.

            Arithmetic Logical Unit (ALU) merupakan unit penalaran secara logic. ALU ini merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan. Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori. Jika CPU diasumsikan sebagai otaknya komputer, maka ada suatu alat lain di dalam CPU tersebut yang kenal dengan nama Arithmetic Logical Unit (ALU), ALU inilah yang berfikir untuk menjalankan perintah yang diberikan kepada CPU tersebut.

            ALU sendiri merupakan suatu kesatuan alat yang terdiri dari berbagai komponen perangkat elektronika termasuk di dalamnya sekelompok transistor, yang dikenal dengan nama logic gate, dimana logic gate ini berfungsi untuk melaksanakan perintah dasar matematika dan operasi logika. Kumpulan susunan dari logic gate inilah yang dapat melakukan perintah perhitungan matematika yang lebih komplit seperti perintah “add” untuk menambahkan bilangan, atau “devide” atau pembagian dari suatu bilangan. Selain perintah matematika yang lebih komplit, kumpulan dari logic gate ini juga mampu untuk melaksanakan perintah yang berhubungan dengan logika, seperti hasil perbandingan dua buah bilangan.

            Instruksi yang dapat dilaksanakan oleh ALU disebut dengan instruction set. Perintah yang ada pada masing-masing CPU belum tentu sama, terutama CPU yang dibuat oleh pembuat yang berbeda, katakanlah misalnya perintah yang dilaksanakan oleh CPU buatan Intel belum tentu sama dengan CPU yang dibuat oleh Sun atau perusahaan pembuat mikroprosesor lainnya. Jika perintah yang dijalankan oleh suatu CPU dengan CPU lainnya adalah sama, maka pada level inilah suatu sistem dikatakan compatible. Sehingga sebuah program atau perangkat lunak atau software yang dibuat berdasarkan perintah yang ada pada Intel tidak akan bisa dijalankan untuk semua jenis prosesor,kecuali untuk prosesor yang compatible dengannya.

            Seperti halnya dalam bahasa yang digunakan oleh manusia, instruction set ini juga memiliki aturan bahasa yang bisa saja berbeda satu dengan lainnya. Bandingkanlah beda struktur bahasa Inggris dengan Indonesia, atau dengan bahasa lainnya, begitu juga dengan instruction set yang ada pada mesin, tergantung dimana lingkungan instruction set itu digunakan.

Referensi :

http://reddevil2893.wordpress.com/2013/12/05/pengertian-alu-arithmetic-logical-unit-dan-sitem-bus/

http://qolilwicaksono12.wordpress.com/2014/01/01/tugas-2-organisasi-arsitektur-komputer/ http://www.anneahira.com/bagian-bagian-cpu.htm