Sistem Interkoneksi dan Bus

Sistem Interkoneksi dan Bus

Organisasi Perangkat Keras Komputer

Organisasi Perangkat Keras Komputer

Organisasi Perangkat Keras Komputer

Struktur Interkoneksi

•Komputer tersusun atas komponen - komponen atau modul - modul (CPU, memori

 dan I/O) yang saling berkomunikasi.

•Kumpulan lintasan atau saluran berbagai modul disebut struktur interkoneksi.

Jenis pertukaran data yang diperlukan oleh modul-

modul komputer:

a. Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari

memori. 

b. CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori. 

c. I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O. 

d. CPU ke I/O : CPU mengirimkan data ke perangkat peripheral melalui modul I/O. 

e. I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA. 

Struktur Bus

 

data bus adalah lintasan bagi perpindahan data antar modul.

address bus digunakan untuk menspesifikasi sumber dan tujuan data pada bus data.

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

Saluran kontrol meliputi : 

•Memory Write, memerintahkan data pada bus akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.

•Memory Read memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data.

•I/O Write, memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.

•I/O Read, memerintahkan data dari port I/O ditempatkan pada bus data.

•Transfer ACK, menunjukkan data telah diterima dari bus atau data telah ditempatkan pada

bus.

•Bus Request, menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus.

•Bus Grant, menunjukkan modul yang melakukan request telah diberi hak mengontrol bus.

•Interrupt Request, menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul.

•Interrupt ACK, menunjukkan penangguhan interupsi telah diketahui CPU.

•Clock, kontrol untuk sinkronisasi operasi antar modul.

Reset, digunakan untuk menginisialisasi seluruh modul.

Prinsip operasi bus:

Operasi pengiriman data ke modul lainnya :

  1. Meminta penggunaan bus.

  2. Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.

Operasi meminta data dari modul lainnya :

  1. Meminta penggunaan bus.

  2. Mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.

  3. Menunggu modul yang dituju mengirimkan data yang diinginkan.

Elemen Perancangan Bus : Jenis Bus

•Dedicated Bus : 

bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja,

atau alamat saja,

Keuntungan: throughput yang tinggi karena kemacetan lalu lintas kecil.

Kerugian: meningkatnya ukuran biaya sistem.

•Multiplexed bus : 

bus melakukan tugas untuk berbagai  informasi  yang berbeda baik 

data, alamat maupun sinyal kontrol dengan metode mulipleks data

Keuntungan: hanya memerlukan saluran yang sedikit sehingga dapat menghemat tempat

dan biaya.

Kerugian: kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk

mengurai data yang telah dimultipleks. 

Elemen Perancangan Bus :Metode Arbritasi

•Tersentralisasi : pengontrol bus sentral atau arbiter yang bertugas mengatur penggunaan bus oleh 

modul.

•Terdistribusi : setiap modul memiliki logika pengontrol akses (access control logic) yang

berfungsi mengatur  pertukaran  data  melalui  bus.  

•Timing : Metode terjadinya event dikoordinasikan pada bus

–Sinchronous : terjadinya event pada bus ditentukan oleh clock.

–Asinchronous : terjadinya event pada bus mengikuti dan tergantung pada event

sebelumnya.

Elemen Perancangan Bus lainnya:

•Lebar Bus

•Jenis Transfer Data

Contoh Bus:

Bus ISA (Industry Standar Architecture) Vendor pemakai: IBM 

Bus PCI Vendor pemakai: Intel

Peripheral Component Interconnect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. PCI memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi seperti : video adaptor, NIC, disk controller, sound card, dan lain-lain. 

Bus USB / Universal Standard Bus

Untuk peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer, 7 vendor komputer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom) bersama-sama merancang bus USB.

Bus SCSI 

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

Bus P1394 / Fire Wire 

Bus performance tinggi yang dikenal dengan Fire Wire (P1394 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataanya P1394 tidak hanya populer pada sistem komputer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR,dan televisi. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.