Sistem Komputer

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Tujuan Pembelajaran:

Menjelaskan perbedaan antara arsitektur dan organisasi komputer.
Memahami bagian-bagian utama dari arsitektur Von Neumann.
Menjelaskan prinsip dan cara kerja dasar komputer.

Pengantar : Kenapa Penting Belajar Arsitektur dan Organisasi Komputer?

Belajar arsitektur dan organisasi komputer penting karena di sanalah kita memahami bagaimana komputer benar-benar bekerja di balik layar, bukan sekadar menggunakannya. Materi ini membantu kita melihat komputer bukan sebagai “kotak hitam”, tetapi sebagai sistem yang tersusun dari CPU, memori, dan perangkat lain yang saling berinteraksi mengikuti aturan tertentu. Dengan pemahaman ini, kita dapat berpikir lebih logis dan kritis saat mempelajari pemrograman, sistem operasi, jaringan, maupun keamanan komputer, karena kita tahu mengapa sebuah program bisa cepat, lambat, atau bahkan gagal berjalan. Singkatnya, arsitektur dan organisasi komputer adalah fondasi berpikir bagi siapa pun yang ingin menjadi pengguna cerdas, pemecah masalah, dan calon pengembang teknologi, bukan sekadar pemakai perangkat digital.

A. Perbedaan Arsitektur dan Organisasi Komputer

Arsitektur Komputer adalah konsep dan desain logis sistem komputer yang menentukan apa yang dapat dilakukan komputer, seperti set instruksi, teknik pengalamatan, dan mekanisme input-output yang terlihat oleh programmer.
Organisasi Komputer adalah cara arsitektur tersebut diwujudkan secara fisik dan teknis, yaitu bagaimana komponen hardware, memori, antarmuka, dan sinyal kontrol bekerja bersama di dalam sistem.

Analogi Rumah

Arsitektur → denah rumah dan fungsi ruang
Organisasi → bahan bangunan, kabel, pipa, dan cara pemasangan

B. Arsitektur Von Neumann

Arsitektur Von Neumann adalah dasar dari sebagian besar komputer modern, yang terdiri dari empat komponen utama: Input, CPU, Memori, dan Output.

Input: Memasukkan data ke dalam sistem komputer. Contoh: Keyboard mengirimkan data yang akan diproses ke CPU.
CPU (Central Processing Unit): Mengolah data yang dimasukkan, terdiri dari dua bagian utama:
- Control Unit (CU): Mengatur aliran data antara perangkat input, CPU, dan output. CU menentukan kapan data diolah dan ditampilkan.
- Arithmetic Logical Unit (ALU): Melakukan operasi aritmatika dan logika, menggunakan kode biner.
Memori:
- RAM (Random Access Memory): Penyimpanan sementara yang menyimpan data sementara saat komputer beroperasi. Data hilang ketika listrik mati.
- ROM (Read Only Memory): Penyimpanan permanen yang menyimpan data yang tetap ada meskipun listrik mati.
Output: Menampilkan hasil pengolahan data kepada pengguna, seperti monitor yang menampilkan teks atau informasi.

RAM dan ROM Komputer

CPU/Processor Komputer

Cara Kerja Komputer dengan Arsitektur Von Neumann

Jadi, Arsitektur komputer adalah rancangan dan aturan kerja sistem komputer yang menjelaskan fungsi komponen utama serta bagaimana alur pemrosesan data dan instruksi secara konseptual agar komputer dapat berjalan. Sedangkan Organisasi komputer adalah cara komponen fisik komputer disusun dan bekerja sama untuk menjalankan fungsi yang telah dirancang dalam arsitektur komputer.

C. Cara Kerja Komputer dengan Arsitektur Von Neumann

1. Input (Pemasukan Data)

Langkah pertama dimulai ketika pengguna memberikan perintah ke komputer melalui perangkat input. Perangkat input ini bisa berupa:

Keyboard: Untuk mengetik teks atau perintah.
Mouse: Untuk mengklik, memilih, atau menggulir di layar.
Layar Sentuh: Untuk mengetuk atau menggesek layar.

Contoh: Saat kita menekan tombol pada keyboard untuk mengetik huruf, data tersebut dikirimkan ke komputer untuk diproses.

2. Fetch, Decode, and Execute (Proses di CPU)

Data atau perintah yang diterima dari perangkat input dikirim ke CPU (Central Processing Unit), yang merupakan otak dari komputer. CPU menjalankan instruksi melalui tiga tahap utama:

Fetch (Mengambil Instruksi): CPU mengambil instruksi dari memori (RAM). Instruksi ini berisi perintah tentang apa yang harus dilakukan oleh komputer.
Decode (Menerjemahkan Instruksi): Setelah instruksi diambil, CPU akan menerjemahkannya. Bagian dari CPU yang disebut Control Unit (CU) bertugas untuk memahami dan mengatur bagaimana instruksi ini harus dieksekusi.
Execute (Menjalankan Instruksi): CPU kemudian menjalankan instruksi tersebut. Di sini, Arithmetic Logic Unit (ALU) melakukan perhitungan matematika atau operasi logika, seperti penambahan angka atau membandingkan dua nilai.

Contoh: Ketika kita mengetik huruf di keyboard, CPU akan menerima instruksi dari RAM, menerjemahkannya, dan kemudian memproses instruksi tersebut untuk menampilkan huruf di layar.

3. Penyimpanan Sementara (Memori)

Selama proses pemrosesan, komputer menggunakan memori sebagai tempat penyimpanan sementara. Memori utama yang digunakan adalah RAM (Random Access Memory). Data yang sedang diproses disimpan sementara di RAM agar dapat diakses dengan cepat oleh CPU.

RAM bersifat sementara, artinya data akan hilang ketika komputer dimatikan.

Contoh: Saat kita bekerja pada dokumen, dokumen tersebut disimpan sementara di RAM sampai kita menyimpannya secara permanen di hard disk.

4. Output (Hasil Pemrosesan)

Setelah CPU selesai memproses data, hasilnya akan dikirim ke perangkat output, sehingga pengguna bisa melihat atau menggunakan hasilnya. Beberapa perangkat output umum adalah:

Monitor: Menampilkan teks, gambar, atau video di layar.
Printer: Mencetak hasil kerja di kertas.
Speaker: Menghasilkan suara jika data berupa audio.

Contoh: Setelah kita mengetik di keyboard, hasil ketikan akan ditampilkan di layar monitor sebagai teks.

5. Penyimpanan Permanen

Jika hasil pemrosesan data perlu disimpan secara permanen, komputer akan menyimpan data tersebut di media penyimpanan, seperti hard disk atau SSD (Solid State Drive). Data yang disimpan di sini akan tetap ada meskipun komputer dimatikan.

Contoh: Setelah selesai mengetik, kita dapat menyimpan dokumen tersebut di hard disk agar bisa dibuka lagi di lain waktu.

Tugas Refleksi 1: Kerjakan secara jujur dan mendiri!

Jika kamu harus menjelaskan kepada temanmu mengapa arsitektur dan organisasi komputer perlu dipelajari, apa alasan utama yang akan kamu sampaikan?
Menurutmu, apa perbedaan antara menggunakan komputer dan memahami cara kerja komputer? Mengapa perbedaan ini penting?
Jika komputer dianalogikan sebagai manusia, bagian manakah yang menurutmu paling menentukan keberhasilan kerjanya? Jelaskan alasanmu.
Dalam kehidupan sehari-hari, kapan kamu merasakan komputer bekerja sangat cepat atau sangat lambat? Menurutmu, komponen apa yang berperan dalam kondisi tersebut?
Banyak orang menggunakan komputer setiap hari tanpa memahami cara kerjanya. Menurutmu, apa risiko dari kebiasaan ini?

KUIS KELOMPOK : https://wordwall.net/resource/105869153

Sumber Belajar Lainnya : https://www.youtube.com/@OperatorKomputer

Page updated

Google Sites

Report abuse