Arsitektur Komputer
Arsitektur komputer merupakan suatu konsep perencanaan
dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur disini dapat didefinisikan sebagai
gaya konstruksi dan organisasi dari komponen-komponen sistem komputer. Walaupun
elemen-elemen dasar komputer pada hakekatnya sama atau hampir semuanya komputer
digital, namun terdapat variasi dalam konstruksinya yang merefleksikan cara
penggunaan komputer yang berbeda. Menurut George W. Gorsline bahwa komputer
dapat dikemukakan dalam beberapa macam tingkat konsep yang berbeda. Dalam hal
ini arsitektur komputer menempati urutan tertinggi kedua setelah diagram blok
dalam tingkat konsep.
Arsitektur komputer berkaitan dengan atribut- atribut sebuah
sistem yang tampak bagi seorang pemrogram yang mempunyai dampak langsung pada
eksekusi logis sebuah program. Contoh atribut arsitektural adalah set
instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk mempresentasikan bermacam- macam
jenis data, mekanisme I/O, teknik- teknik pengalamatan memori.
1.
Klasifikasi Arsitektur Komputer
a. Mesin
Von Neumann
Komputer
yang kita kenal pada saat ini sebagian besar adalah Neumann machines ( mesin
von Neumann) oleh karena itu banyak yang menyamakan istilah komputer dengan von
Neumann machine. Dalam sebuah buku mengatakan bahwa sebuah komputer dikatakan
dengan kata von Neumann machine jika memenuhi kriteria sbb :
- Memiliki tiga subsistem hardware dasar : sebuah CPU, sebuah sistem memori utama, dan sebuah sistem I/O.
- Merupakan komputer storage program ( Program tersimpan ). Sistem memori utama menyimpan program yang mengontrol operasinya, dan komputer dapat mengubah atau mengurangi data lain yang ada dalam memori.
- Menjalankan instruksi secara berurutan. CPU menjalankan atau setidaknya akan menjalankan satu operasi dalam sekali waktu.
- Mempunyai atau paling tidak akan mempunyai satu path antara sistem memori utama dan unit kontrol CPU; hal ini biasanya dinamakan von Neumann bottleneck.
b. Mesin
non Von Neumann
Tidak semua
komputer merupakan mesin von Neumann. Flynn, pada tahun 1966 mengklasifikasikan
arsitektu komputer menurut berbagai sifatnya yang meliputi jumlah prosesor,
jumlah program yang dapat dijalankan dan struktur memori. Klasifikasi itu
mencakup kategori :
- Single instruction stream, single data stream ( SISD)/ satu aliran instruksi, satu aliran data.
- Single instruction stream, multiple data stream ( SIMD )/ satu aliran instruksi, beberapa aliran data
- Multiple instruction stream, single data stream ( MISD )/ beberapa aliran instruksi, satu aliran data.
- Multiple instruction stream, multiple data stream ( MIMD)/ beberapa aliran instruksi, beberapa aliran data.
2. Tingkatan
Dalam Arsitektur Komputer
Ada sejumlah tingkatan dalam konstruksi dan organisasi sistem komputer.
Perbedaan paling sederhana diantara tingkatan tersebut adalah perbedaan antara
hardware dan software.
a.Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer
Pada
tingkatan ini Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar,
dimana pada hardware ini “layer” software ditambahkan. Software tersebut berada di atas hardware,
menggunakannya dan mengontrolnya. Hardarwe ini mendukung software dengan
memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.
b. Multilayerd
Machine
Tingkatan dasar arsitektur komputer
kemudian dikembangkan dengan memandang
sistem komputer keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang terdiri dari
beberapa layer software
di atas beberapa layer hardware.
Berikut tingkatan layer tersebut :
1. Physical Device Layer
Merupakan komponen elektrik dan elektronik yang sangat
penting
2. Digital Logic Layer
Elemen pada tingkatan ini dapat menyimpan,memanipulasi, dan
mentransmisi data dalam bentuk represeotasi biner sederhana.
3. Microprogrammed Layer
Menginterprestasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin
dan secaa langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang
dikehendaki. Maka sebenarnya ia adalah prosesor inner yang sangat mendasar dan
dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang
disangga dalam ROM innernya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode
dan program kontrolnya disebut mikroprogram.
4. Machine Layer
tingkatam yang paling bawah dimana program dapat
dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin yang dapat
diinterprestasikan secara langsung oleh hardware.
5. Operating System Layer
Mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam
menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan
kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya
sendiri yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih
mudah.
6. Higher Order Software Layer
Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang
memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan.
Ketika diterjemahkan program seperti itu akan mengandalkan pada fasilitas
sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri.
7. Applications Layer
bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.
3. Manfaat Arsitektural
a. Daya terap. Sebaiknya,
arsitektur ditujukan untuk aplikasi yang telah ditentukan.
b. Daya tempa. Bila
arsitektur lebih mudah membangun sistem yang kecil, maka ia akan lebih
baik.
c. Daya kembang. Lebih
besar daya kembang arsitektur dalam daya komputasi, ukuran memori, kapasitas
I/O, dan jumlah prosessor, maka ia akan lebih baik.
d. Kompatibilitas ( daya
serasi- pasang ). Lebih kompatibelnya arsitektur dengan komputer sebelumnya
dari rumpun yang sama, maka ia akan lebih baik.
Kesimpulan :
Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa arsitektur
komputer merupakan suatu konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar
dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini berkaitan dengan atribut-
atribut sebuah sistem yang tampak bagi seorang pemrogram yang mempunyai dampak
langsung pada eksekusi logis sebuah program. Singkatnya Arsitektur komputer ini
meliputi spesifikasi sekumpulan instruksi dan unit hardware yang melaksanakan
instruksi tersebut.
Kognisi Manusia
Istilah kognisi berasal dari bahasa Latin yaitu cognoscere
yang artinya mengetahui. Kognisi adalah aktivitas mental yang menggambarkan
pemrolehan, penyimpanan, transformasi dan menggunakan pengetahuan untuk pengenalan
pola, memeriksa memori, metakognisi, dan mengambil keputusan.
a. Pengenalan pola ->
menafsirkan rupa- rupa, garis & baris yang membentuk huruf dan kata.
b. Memeriksa memori ->
mencari makna kata & mengaitkannya dengan ide yang ada pada sesuatu hal
c. Metakognisi ->
merenungkan 2 tugas yang sedang dijalankannya
d. Mengambil keputusan ->
memperkirakan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk melakukan sesuatu.
Kognisi dipahami sebagai proses mental karena kognisi
mencerminkan pemikiran sehingga kognisi tidak dapat diukur secara langsung,
namun melalui perilaku yang ditampilkan dan dapat diamati. Misalnya kemampuan
anak untuk mengingat huruf vokal , atau kemampuan untuk menyelesaikan
teka-teki, dsb. Dengan kognisi, otak manusia secara aktif mengolah info yang
diterima dan mengubahnya dalam bentuk kategori yang baru yang melalui beragam
proses mental seperti persepsi, memori, pengenalan pola, perhatian dan imageri.
Struktur kognitif seseorang tidak lain adalah
organisasi pengetahuan faktual yang diperoleh dari lingkungan. Struktur
kognitif terbentuk dari informasi lingkungan sebagai suatu stimulus dari
lingkungan yang selalu berubah, maka struktur kognitif atau pengetahuanpun akan
terus berkembang. Keadaan struktur kognitif yang berkembang inilah yang mungkin
menjadi prasyarat bagi seseorang yang untuk mengasimilasi dan mengakomodasi
pengetahuan atau informasi lain dari lingkungan sehingga struktur kognitif ini
dapat memiliki kemampuan untuk berkembang.
Kognisi manusia dipelajari dalam Neuroscience ( ilmu syaraf
) yang ditinjau dari proses- proses syarafnya dan ilmu komputer ditinjau dari
artificial inteligence dan expert sistem. Hasil-hasil penelitian yang dilakukan
kedua bidang ilmu tersebut banyak dimanfaatkan oleh ilmu robot dalam
mengembangkan kecerdasan buatan.
Taksonomi Bloom tentang dimensi kognitif :
1. Pengetahuan (Knowledge)
Pengetahuan menekankan pada poses mental dalam
mengingat dan mengungkapkan kembali informasi-informasi yang telah diperoleh
secara tepat sesuai dengan apa yang telah mereka peroleh sebelumnya.
Informasi-informasi yang dimaksud di sini berkaitan dengan simbol-simbol
matematika, terminologi dan peristilahan, fakta-fakta, keterampilan dan
prinsip-prinsip.
2. Pemahaman (Comprehension)
Pemahaman adalah tingkatan yang paling rendah dalam aspek
kognisi yang berhubungan dengan penguasaan atau mengerti tentang sesuatu. Dalam
tingkatan ini, diharapakn mampu memahami ide-ide matematika bila mereka dapat
menggunakan beberapa kaidah yang relevan tanpa perlu menghubungkannya denga
ide-ide lain degan gejala implikasinya.
3. Penerapan (Aplication)
Penerapan
adalah kemampuan kognisi yang mengharapkan untuk mampu mendemonstrasiakan
pemahaman mereka berkenaan dengan sebuah abstraksi melalui pengunaannya secara
tepat sesuai dengan situasi yang ada dihadapannya.
4. Analisis (Analysis)
Analisis adalah kemapuan untuk memilah sebuah struktur
informasi ke dalam komponen-komponen sedemikian hingga hierarki dan keterkaitan
antar ide dalam informasi tersebut menjadi tampak dan jelas
5. Sistesis (Syntesis)
Sistesis adalah kemampuan untuk mengkombinasikan
elemen-elemen untuk membentuk sebuah struktur yang unik atau sistem. Contohnya
adalah memformulasikan teorema-teorema matematika dan mengembangkan struktur
matematika.
6. Evaluasi( Evaluation)
Evaluasi adalah kegiatan membuat penilaian (judgement)
berkenaan dengan nilai sebuah ide, kreasi, cara atau metode. Evaluasi adalah
tipe yang tertinggi diantara ranah-ranah kognitif yang lain karena melibatkan
ranah yang lainnya, mulai dari pengetahuan, pemahaman, penerapan, analisis
hingga sintesis. Evaluasi dapat memandu seseorang untuk mendapat pengetahuan
baru, pemahaman yang lebih baik, penerapan baru, dan cara baru yang unik dalam
analisis atau sintesis
Fungsi- fungsi kognisi
1. Atensi dan kesadaran
Atensi adalah pemrosesan secara sadar sejumlah kecil informasi dari sejumlah besar informasi yang tersedia. Informasi didapatkan dari penginderaan, ingatan dan proses kognitif lainnya. Atensi terbagi menjadi atensi terpilih (selective attention)dan atensi terbagi (divided attention). Kesadaran meliputi perasaan sadar maupun hal yang disadari yang mungkin merupakan fokus dari atensi
Atensi adalah pemrosesan secara sadar sejumlah kecil informasi dari sejumlah besar informasi yang tersedia. Informasi didapatkan dari penginderaan, ingatan dan proses kognitif lainnya. Atensi terbagi menjadi atensi terpilih (selective attention)dan atensi terbagi (divided attention). Kesadaran meliputi perasaan sadar maupun hal yang disadari yang mungkin merupakan fokus dari atensi
2. Persepsi
Persepsi adalah rangkaian proses pada saat mengenali, mengatur dan memahami sensasi dari panca indera yang diterima dari rangsang lingkungan. Dalam kognisi rangsang visual memegang peranan penting dalam membentuk persepsi. Proses kognif biasanya dimulai dari persepsi yang menyediakan data untuk diolah oleh kognisi.
Persepsi adalah rangkaian proses pada saat mengenali, mengatur dan memahami sensasi dari panca indera yang diterima dari rangsang lingkungan. Dalam kognisi rangsang visual memegang peranan penting dalam membentuk persepsi. Proses kognif biasanya dimulai dari persepsi yang menyediakan data untuk diolah oleh kognisi.
3. Ingatan
Ingatan adalah saat manusia mempertahankan dan menggambarkan pengalaman masa lalunya dan menggunakan hal tersebut sebagai sumber informasi saat ini. Proses dari mengingat adalah menyimpan suatu informasi, mempertahankan dan memanggil kembali informasi tersebut. Ingatan terbagi dua menjadi ingatan implisit dan eksplisit. Proses tradisional dari mengingat melalui pendataan penginderaan, ingatan jangka pendek dan ingatan jangka panjang.
Ingatan adalah saat manusia mempertahankan dan menggambarkan pengalaman masa lalunya dan menggunakan hal tersebut sebagai sumber informasi saat ini. Proses dari mengingat adalah menyimpan suatu informasi, mempertahankan dan memanggil kembali informasi tersebut. Ingatan terbagi dua menjadi ingatan implisit dan eksplisit. Proses tradisional dari mengingat melalui pendataan penginderaan, ingatan jangka pendek dan ingatan jangka panjang.
4. Bahasa
Bahasa adalah menggunakan pemahaman terhadap kombinasi kata dengan tujuan untuk berkomunikasi. Adanya bahasa membantu manusia untuk berkomunikasi dan menggunakan simbol untuk berpikir hal-hal yang abstrak dan tidak diperoleh melalui penginderaan. Dalam mempelajari interaksi pemikiran manusia dan bahasa dikembangkanlah cabang ilmu psikolinguistik
Bahasa adalah menggunakan pemahaman terhadap kombinasi kata dengan tujuan untuk berkomunikasi. Adanya bahasa membantu manusia untuk berkomunikasi dan menggunakan simbol untuk berpikir hal-hal yang abstrak dan tidak diperoleh melalui penginderaan. Dalam mempelajari interaksi pemikiran manusia dan bahasa dikembangkanlah cabang ilmu psikolinguistik
5. Pemecahan masalah dan
kreativitas
Pemecahan masalah adalah upaya untuk mengatasi hambatan yang menghalangi terselesaikannya suatu masalah atau tugas. Upaya ini melibatkan proses kreativitas yang menghasilkan suatu jalan penyelesaian masalah yang orisinil dan berguna.
Pemecahan masalah adalah upaya untuk mengatasi hambatan yang menghalangi terselesaikannya suatu masalah atau tugas. Upaya ini melibatkan proses kreativitas yang menghasilkan suatu jalan penyelesaian masalah yang orisinil dan berguna.
Kesimpulan :
Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa kognisi
manusia adalah suatu proses mental yang menggambarkan pemrolehan, penyimpanan,
transformasi dan penggunaan pengetahuan. Proses kognisi manusia dapat
dimengerti dengan baik bila membandingkan pemrosesan info pada komputer. Otak
manusia secara aktif mengolah info yang diterima dalam bentuk dan kategori baru
melalui beragam proses mental. Melalui prinsip- prinsip kognisi, seseorang
dapat memproses informasi secara efisien dan terorganisasikan dengan baik.
Hubungan Arsitektur Komputer dengan Kognisi manusia.
Dari penjelasan mengenai arsitektur komputer dan kognisi
manusia di atas dapat disimpulkan bahwa hubungan antara arsitektur komputer dan
kognisi manusia adalah keduanya secara inti sama-sama mempunyai proses yang
sama mengenai pemrosesan informasi. Manusia yang membuat arsitektur komputer
program dan manusia yang membuat pola dari sistem komputer itu. Sehingga
arsitektur komputer merupakan refleksi dari struktur kognisi manusia .
Bagaimanapun juga kognisi manusia tetap lebih bagus daripada Arsitektur
komputer. Kognisi manusia lebih sistematis sehingga memiliki arah dan tujuan
yang jelas. Arsitektur komputer dikategorikan sebagai ilmu dan seni mengenai
cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan
sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target
biayanya.. Struktur kognisi manusia merupakan bagian atau komponen yang
terstruktur dalam otak manusia yang memberi pengetahuan berdasarkan sistem,
skema, adaptasi, asimilasi dan akomodasi yang membentuk suatu kematangan dan
pengalaman otak dalam menjalankan kehidupan sosial bagi seorang manusia.
Sumber
1.
http://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_komputer
2. journal.mercubuana.ac.id/.../ARSITEKTUR%20%20KOMPUTER1.d...
3. Suryadi D., Bunawan. 1996. Pengantar Perancang Sistem
Informasi. Depok : Universitas gunadarma
8. Materi fotokopi Psikologi kognitif
9. tugaskuliah.googlecode.com/files/HandOutArsitekturKomputer.pdf
10. mti.ugm.ac.id/~yudha/ORKOM/PERTEMUAN%201.ppt
Tidak ada komentar:
Posting Komentar