Tugas 1

Jelaskan perbedaan dari arsitektur SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream) dengan arsitektur SISD (Single Instruction stream, Single Data Stream). Buat flowchart, dan storyboard (dari kesimpulan)!

SIMD adalah
Kelas komputer paralel dalam taksonomi Flynn . Ini menggambarkan komputer dengan beberapa elemen pemrosesan yang melakukan operasi yang sama pada beberapa titik data secara bersamaan. Dengan demikian, mesin tersebut memanfaatkan data tingkat paralelisme . SIMD ini terutama berlaku untuk tugas umum seperti menyesuaikan kontras dalam citra digital atau menyesuaikan volume audio digital . Paling modern CPU desain termasuk instruksi SIMD dalam rangka meningkatkan kinerja multimedia digunakan.

SIMD dibagi menjadi beberapa bentuk lagi yaitu :

1. Exclusive-Read, Exclusive-Write (EREW) SM SIMD
2. Concurent-Read, Exclusive-Write (CREW) SM SIMD
3. Exclusive-Read, Concurrent-Write (ERCW) SM SIMD
4. Concurrent-Read, Concurrent-Write (CRCW) SM SIMD

SISD adalah  Single Instruction stream, Single Data Stream istilah yang mengacu pada arsitektur komputer di mana prosesor tunggal, sebuah uniprocessor, mengeksekusi aliran instruksi tunggal, untuk beroperasi pada data yang tersimpan dalam memori tunggal. Ini sesuai dengan arsitektur von Neumann . SISD adalah salah satu dari empat klasifikasi utama sebagaimana didefinisikan dalam taksonomi Flynn . Dalam sistem ini klasifikasi didasarkan pada jumlah instruksi bersamaan dan data stream hadir dalam arsitektur komputer. Menurut Michael J. Flynn , SISD dapat memiliki karakteristik pemrosesan konkuren. Instruksi fetching dan eksekusi pipelined instruksi adalah contoh umum ditemukan di komputer SISD paling modern.


FLOWCHART DARIN SISD DAN SIMD

 

STORYBOARD DARI SISD DAN SIMD

 

 sumber :http://fikrilookup.wordpress.com/2013/05/

http://www.sisd.net/page/110

penulisan 2

sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Filsafat_budi
http://id.wikipedia.org/wiki/Metode_loci
http://ndahhiin.blogspot.com/2014/06/penulisan-2-bulan-ke-4.html

Jelaskan dan rincikan dari organisasi memori!

Walsh dkk (1991) dalam Stein (1995) mendefinisikan memori organisasi (MO) sebagai penyimpanan informasi dari sejarah organisasi yang dapat digunakan untuk menghasilkan keputusan saat ini. Definisi tersebut kemudian diperluas oleh Stein (1995) dengan menambahkan akibat dari penggunaan MO, yaitu terjadinya peningkatan atau penurunan tingkat keefektifan organisasi, seperti mengasah kompetensi inti, meningkatkan pembelajaran organisasi, meningkatkan kemandirian, dan menurunkan biaya transaksi.

Gambar 1 menunjukkan Proses MO. Pengetahuan dihasilkan dari suatu proses belajar, lalu disimpan untuk kemudian dipanggil kembali, biasanya untuk mendukung pengambilan keputusan atau mengatasi suatu masalah. Tabel 1 menunjukan sarana pemeliharaan memori organisasi (MO).

Beberapa sarana untuk mempertahankan MO ditunjukkan pada tabel I. Schema adalah suatu struktur kognitif individu yang membantu orang mengatur dan memproses pengetahuan secara efisien. Script (terkadang diartikan sebagai tranformasi atau perubahan) menggambarkan urutan kejadian pada situasi yang lazim atau akrab. Sistem adalah kumpulan elemen-elemen saling terkait yang terhubung baik secara langsung maupun tidak langsung.

Walsh and Ungson (1991) dalam Rahman (2006), memaparkan bahwa tempat penyimpanan MO adalah:

1. Individu berupa catatan atau rekaman yang berhubungan dengannya.
2. Budaya, berupa cara belajar mempersepsikan, berpikir dan merasakan sesuatu.
3. Perubahan atau logika yang menuntun perubahan masukan (misalnya bahan mentah, tenaga baru,  klaim asuransi ) ke dalam bentuk keluaran (misalnya produk akhir, orang perusahan yang berpengalaman, pembayaran asuransi).
4. Struktur yaitu peran dan perilaku yang diharapkan.
5. Ekologi yaitu pengaturan secara fisik tempat kerja (organisasi).
6. Penyimpanan eksternal berupa dokumentasi informasi. Misalnya ingatan pekerja sebelumnya, pengetahuan pesaing, rekaman layanan keuangan perusahaan.

Perawatan pengetahuan diperlukan karena pengetahuan yang dimiliki adakalanya hilang atau rusak. Misalnya berhentinya beberapa orang pekerja lama di perusahaan. Pemanfaatan teknologi informasi dapat memberikan informasi secara lebih cepat dan tepat, melawati batas waktu dan ruang. Teknologi penyimpanan komputer dan teknik pemanggilan kembali yang canggih, seperti bahasa query, database multimedia, dan sistem manajemen database, bisa menjadi alat efektif dalam meningkatkan memori organisasi (Alavi, 2001).

Organisasi Memori, salah satunya adalah menggunakan Inteleaving dimana tujuannya adalah untuk meningkatkan kecepatan pengaksesan system penyimpanan yang besar. Sistem penyimpanan yang besar terdiri atas beberapa bank memori independent yang diakses oleh CPU dan peralatan I/O melalui pengontrolan port memori. Contoh : Cross bar switch

Sistem penyimpanan menggunakan Interleave High Order:

• Setiap bank (penyimpanan) berisi blok alamat yang berurutan.
• Setiap peralatan, termasuk CPU, menggunakan bank memori yang berbeda untuk program dan datanya, maka semua bank dapat mentransfer data secara serentak.

 

Sistem penyimpanan menggunakan Interleave Low Order:

• Alamat yang berurutan berada dalam bank yang terpisah, sehingga setiap peralatan perlu mengakses semua bank selagi menjalankan programnya atau mentransfer data. Contohnya : suatu siklus memori lebih lama daripada waktu siklus CPU.
• Apabila word yang berurutan berada dalam bank yang berbeda, maka system penyimpanan bila dilengkapi dengan putaran yang cocok dapat melengkapi akses memori yang berurutan, dengan kata lain setelah CPU meminta untuk mengakses word pertama yang disimpan dalam salah satu bank, maka ia dapat bergerak ke bank kedua dan mengawali akses word kedua sementara penyimpanan tetap mendapatkan kembali word pertama sementara penyimpanan tetap mendapatkan kembali word pertama.Pada CPU kembali ke bank pertama, system penyimpanan diharapkan telah menyelesaikan mengakses word pertama dan telah siap mengakses lagi.
• Banyak komputer berkinerja tinggi menggunakan Inteleave Low Order

Organisasi Memory IBM PC

Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa prosesor 8088 secara langsung dapat berhubungan dengan lokasi memory sebanyak 1 Mb, yang di mulai 00000H sampai dengan FFFFFH dan keseluruhan lokasi memory tersebut terdapat pada dua jenis memory yaitu RAM dan ROM.

Seperempat memory paling di atas, terdiri dari segment paragraf 0000H sampai FFFFH disediakan untuk ROM dan ROM BIOS menempati 8 KB lokasi memory yang diawali dari paragraf FE00H.

ROM BASIC menempati 32 KB sebelumnya, yang dimulai dari segment paragraf F600H dan berakhir pada awal lokasi ROM BIOS. Sisa lokasi ROM yang ada dapat digunakan untuk ROM tambahan dan diletakkan diatas paragraf 0000H.

Di bawah area ROM terdapat area sebesar 64 Kb yang secara khusus di sediakan untuk menunjang keperluan layar tampilan. Area memory tersebut di bagi menjadi 2 bagian yaitu bagian pertama pada paragraf B000H digunakan untuk monochrom display yang kedua diguanakan unuk color graphics display pada paragraf B800H. Monochrome display hanyan menempati 4 Kb, sedangkan color grafics display menggunakan 16 Kb. Lokasi yang tersisa tidak digunakan atau digunakan untuk pengembangan berikutnya.

Untuk display adapter, sebenarnya tidak hanya 64 Kb saja yang disediakan melainkan 64 Kb di bawahnya juga dapat digunakan sesuai dengan dokumentasi IBM (A000H – B000H). Lokasi memory 64 Kb tersebut dibagi menjadi 2 bagian yaitu 16 Kb pertama (paragraf A000–A400H ) digunakan secara tidak menentu (tidak ada indikasi maksud kegunaannya ) sedangkan 48 Kb sisanya ( dari paragraf A400H sampai dengan B000H ) merupakan bagian dari seluruh 112 Kb memory yang disediakan untuk high resolution display baru, yang membutuhkan memory yang lebih besar dari pada memory monochrome display dan color grafics display. Jadi alokasi memory seluruhnya yang disediakan untuk tampilan dimulai dari segment paragraf A400H sampai dengan 0000H.

Lokasi memory yang terletak dibawah paragraf A000H dapat digunakan seperti penggunaan memory biasa. Memory yang sebesar 16 Kb pertama diatas 1000H terletak pada board sistem dan memory tambahan diletakkan pada expansion board.

IBM-PC sebenarnya hanya ditunjang dengan memory sebesar 256 K dan memungkinkan untuk dikembangkan lebih besar dari 256 Kb yang akan di cek oleh program poweron self test dari ROM BIOS. Semua RAM yang dipasang pada komputer ini diletakkan pada lokasi terendah ari memory yang ada.

Peta Memory IBM PC

penulisan 1

Jelaskan dengan selengkap-lengkapnya tentang teknologi dan biaya sistem memori beserta gambar dan studi kasusnya!

Sistem Memori  (Memori ) adalah komponen-komponen elektronik yang menyimpan perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ). Memori biasanya terdiri atas satu chip atau beberapa papan sirkuit lainnya dalam prosesor. Memori komputer bisa diibaratkan sebagai papan tulis, dimana setiap orang yang masuk kedalam ruangan bisa membaca dan memanfaatkan data yang ada dengan tanpa merubah susunan yang tersaji. Data yang diproses oleh komputer, sebenarnya masih tersimpan didalam memori, dan dalam hal ini komputer hanya membaca data dan kemudian memprosesnya. Satu kali data tersimpan didalam memori komputer, maka data tersebut akan tetap tinggal disitu selamanya. Setiap kali memori penuh, maka data yang ada bisa dihapus sebagian ataupun seluruhnya untuk diganti dengan data yang baru.

TEKNOLOGI DAN BIAYA SISTEM MEMORI

Ada 2 teknologi yang mendominasi industri memori sentral dan memori utama, yaitu :

a. Memori Magnetic Core (tahun 1960)
Sel penyimpanan yang ada dalam memori inti dibuat dari elemen besi yang berbentuk donat yang disebut magnetic core (inti magnetis) atau hanya disebut core saja.  Para pembuat(pabrikan) yang membuat core ini menyusun core plane bersama dengan sirkuit lain yang diperlukan, menjadi memori banks(bank memori)
b. Memori Solid State

Komputer yang pertama diproduksi untuk tujuan komersil adaalah UNIVAC dimana:

• CPU nya menggunakan teknologi vacuum tube (tabung hampa udara) dan menjalankan aritmatika decimal.
• Memori utamanya 1000 word (setiap word besarnya 60 bit dan menyimpan 12 karakter 5 bit) 

Karakteristik sistem-sistem memori secara umum:

1. Lokasi

• CPU

Memori ini built-in berada dalam CPU (mikroprosesor) dan diperlukan untuk semua kegiatan CPU. Memori ini disebut register.

• Internal (main)

Memori ini berada di luar chip processor tetapi bersifat internal terhadap sistem komputer dan diperlukan oleh CPU untuk proses eksekusi (operasi) program, hingga dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU) tanpa modul perantara. Memori internal sering juga disebut sebagai memori primer atau memori utama. Memori internal biasanya menggunakan media RAM

• External (secondary)

Memori ini bersifat eksternal terhadap sistem komputer dan tentu saja berada di luar CPU dan diperlukan untuk menyimpan data atau instruksi secara permanen. Memori ini, tidak diperlukan di dalam proses eksekusi sehingga tidak dapat diakses secara langsung oleh prosesor (CPU). Untuk akses memori eksternal ini oleh CPU harus melalui pengontrol/modul I/O. Memori eksternal sering juga disebut sebagai memori sekunder. Memori ini terdiri atas perangkat storage peripheral seperti : disk, pita magnetik,dll.

a. Kapasitas

• Ukuran word : Kapasitas memori internal maupun eksternal biasanya dinyatakan dalam bentuk byte (1 byte = 8 bit) atau word.
• Banyaknya word :Panjang word umumnya 8, 16, 32 bit.

b. Satuan Transfer

Satuan transfer sama dengan jumlah saluran data yang masuk ke dan keluar dari modul memori. Konsep satuan transfer adalah:

• Word, merupakan satuan “alami” organisasi memori. Ukuran word biasanya sama dengan jumlah bit yang digunakan untuk representasi bilangan dan panjang instruksi.
• Addressable units, pada sejumlah sistem, adressable units adalah word. Namun terdapat sistem dengan pengalamatan pada tingkatan byte. Pada semua kasus hubungan antara panjang A suatu alamat dan jumlah N adressable unit adalah 2A =N.
• Unit of tranfer, adalah jumlah bit yang dibaca atau dituliskan ke dalam memori pada suatu saat. Pada memori eksternal, tranfer data biasanya lebih besar dari suatu word, yang disebut dengan block.

c. Metode Akses

Terdapat empat jenis pengaksesan satuan data, yaitu sebagai berikut:

• Sequential access

Memori diorganisasikan menjadi unit-unit data, yang disebut record. Aksesnya dibuat dalam bentuk urutan linier yang spesifik. Informasi pengalamatan dipakai untuk memisahkan record-record dan untuk membantu proses pencarian. Mekanisme baca/tulis digunakan secara bersama (shared read/write mechanism), dengan cara berjalan menuju lokasi yang diinginkan untuk mengeluarkan record. Waktu access record sangat bervariasi. Contoh sequential access adalah akses pada pita magnetik.

• Direct access

Seperti sequential access, direct access juga menggunaka shared read/write mechanism, tetapi setiap blok dan record memiliki alamat yang unik berdasarkan lokasi fisik. Aksesnya dilakukan secara langsung terhadap kisaran umum (general vicinity) untuk mencapai lokasi akhir. Waktu aksesnya pun bervariasi. Contoh direct access adalah akses pada disk.

• Random access

Setiap lokasi dapat dipilih secara random dan diakses serta dialamati secara langsung. Waktu untuk mengakses lokasi tertentu tidak tergantung pada urutan akses sebelumnya dan bersifat konstan. Contoh random access adalah sistem memori utama.

• Associative access

Setiap word dapat dicari berdasarkan pada isinya dan bukan berdasarkan alamatnya. Seperti pada RAM, setiap lokasi memiliki mekanisme pengalamatannya sendiri. Waktu pencariannya pun tidak bergantung secara konstan terhadap lokasi atau pola access sebelumnya. Contoh associative access adalah memori cache.

Kinerja

Ada tiga buah parameter untuk kinerja sistem memori, yaitu:

• Access time (Waktu Akses): Bagi RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan operasi baca atau tulis. Sedangkan bagi non RAM, waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan mekanisme baca tulis pada lokasi tertentu
• Cycle time (Waktu Siklus): Waktu siklus adalah waktu akses ditambah dengan waktu transien hingga sinyal hilang dari saluran sinyal atau untuk menghasilkan kembali data bila data ini dibaca secara destruktif.
• Transfer rate (Laju Pemindahan): Transfer rate adalah kecepatan pemindahan data ke unit memori atau ditransfer dari unit memori. Bagi RAM, transfer rate sama dengan 1/(waktu siklus). Sedangkan, bagi non-RAM, berlaku persamaan sbb.:

TN = Waktu rata-rata untuk membaca / menulis sejumlah N bit.

TA = Waktu akses rata-rata

N = Jumlah bit

R = Kecepatan transfer, dalam bit per detik (bps)

a. Tipe Fisik

Ada dua tipe fisik memori, yaitu :

• Memori semikonduktor: memakai teknologi LSI atau VLSI (very large scale integration). Memori ini banyak digunakan untuk memori internal misalnya RAM.
• Memori permukaan magnetik: banyak digunakan untuk memori eksternal yaitu untuk disk atau pita magnetik.

b. Karakteristik Fisik

Ada dua kriteria yang mencerminkan karakteristik fisik memori, yaitu:

• Volatile dan Non-volatile

Pada memori volatile, informasi akan rusak secara alami atau hilang bila daya listriknya dimatikan. Selain itu, pada memori non-volatile, sekali informasi direkam akan tetap berada di sana tanpa mengalami kerusakan sebelum dilakukan perubahan. Pada memori ini daya listrik tidak diperlukan untuk mempertahankan informasi tersebut. Memori permukaan magnetik adalah non volatile. Memori semikonduktor dapat berupa volatile atau non volatile.

• Erasable dan Non-erasable

Erasable artinya isi memori dapat dihapus dan diganti dengan informasi lain. Memori semikonduktor yang tidak terhapuskan dan non volatile adalah ROM.

Hirarki Memori

Tiga pertanyaan dalam rancangan memori, yaitu : Berapa banyak? Hal ini menyangkut kaspasitas. Berapa cepat? Hal ini menyangkut waktu akses, dan berapa mahal yang menyangkut harga? Setiap spektrum teknologi mempunyai hubungan sbb:

• Semakin kecil waktu access, semakin besar harga per bit.
• Semakin besar kapasitas, semakin kecil harga per bit.
• Semakin besar kapasitas, semakin besar waktu access.

Untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori harus mampu mengikuti CPU. Artinya apabila CPU sedang mengeksekusi instruksi, kita tidak perlu menghentikan CPU untuk menunggu datangnya instruksi atau operand. Sedangkan untuk mendapatkan kinerja terbaik, memori menjadi mahal, berkasitas relatif rendah, dan waktu access yang cepat. Untuk memperoleh kinerja yang optimal, perlu kombinasi teknologi komponen memori. Dari kombinasi ini dapat disusun hirarki memori sebagai berikut:

Semakin menurun hirarki, maka hal-hal di bawah ini akan terjadi:

• Penurunan harga per bit
• Peningkatan kapasitas
• Peningkatan waktu akses
• Penurunan frekuensi akses memori oleh CPU.

Kunci keberhasilan hirarki ini pada penurunan frekuensi aksesnya. Semakin lambat memori maka keperluan CPU untuk mengaksesnya semakin sedikit. Secara keseluruhan sistem komputer akan tetap cepat namun kebutuhan kapasitas memori besar terpenuhi.

Contoh Studi Kasus:

Apa itu Bandwith Memory ?

Bandwitdh adalah nilai yang menunjukkan banyaknya data yang dapat di-transfer dalam waktu satu detik. Satuan Bandwitdh adalah Mb/s. Bandwidth menunjukkan kinerja yang sesungguhnya dari RAM.

Secara teori Bandwith dapat dihitungkan menggunakan rumus sebagai berikut :

Bandwidth = Arsitektur * FSB

Umumnya pada RAM DDR, nilai FSB jarang dituliskan dan diganti dengan nilai bandwidth-nya. Arsitektur RAM (DDR/DDR2) sendiri umumnya adalah 64-bit (atau 8 byte). RAM dengan mode Dual Channel berarti memiliki arsitektur 64-bit x 2 = 128 bit atau 16-byte. Dual channel membuat bandwidth RAM menjadi dua kali lipat lebih besar.

Contoh :

DDR Visipro 256Mb PC266 sering ditulis sebagai PC2100 (Bandwidth dari PC266), hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) * 266 MHz = 2.128 MB/s ~ pembulatan jadi 2.100.

DDR Visipro 128Mb PC333 sering ditulis sebagai PC2700 (Bandwidth dari PC333), hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) * 333 MHz = 2.664 MB/s ~ pembulatan jadi 2.700.

DDR Visipro 512Mb PC400 sering ditulis sebagai PC3200 (Bandwidth dari PC400), hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) * 400 MHz = 3.200 MB/s.

DDR2 Visipro 1GB PC533 sering ditulis sebagai PC4200, hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) * 533 MHz = 4.264 MB/s ~ pembulatan jadi 4.200.

DDR2 Visipro 1GB PC667 sering ditulis sebagai PC5300, hasil perkalian dari 64-bit (8 byte) * 667 MHz = 5.336 MB/s ~ pembulatan jadi 5.300.

sumber : http://ndahhiin.blogspot.com/2014/06/penulisan-1-bulan-ke-4.html