PERBEDAAN ARSITEKTUR SISD DAN MIMD

SUMBER :

• http://goresaninspirasi.blogspot.com/2014/06/etika-profesionalisme-tsi-tugas-1-bulan.html

SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)

Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja. Oleh karena itu model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal. Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1. 

Gambar 1. Stuktur SISD

SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)

Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).

Gambar 2. Struktur SIMD

Perbedaan antara SISD dan SIMD

Table 1. perbedaan SISD dan SIMD

Single Intruction Single Data Stream (SISD)	Single Instruction Multiple Data Stream (SIMD)
Instruksi dikerjakan terurut satu demi satu	Instruksi dapat dikerjakan tanpa terurut
Terdiri dari satu pemrosesan	Terdiri lebih dari satu pemrosesan
Operasi terhadap satu elemen	Operasi terhadap berbagai elemen yang berbeda
Peningkatan kecepatan kurang karena instruksi dilakukan satu demi satu	Peningkatan kecepatan dengan jumlah hardware

Flowchart SISD dan SIMD

Sebagai perbandingan, pada gambar 3, untuk sistem SISD (a), X1, X2, X3, dan X4 merepresentasikan blok instruksi, setelah mengeksekusi X1, tergantung dari nilai X, X3 atau X2 dieksekusi kemudian X4. Pada sistem SIMD, beberapa aliran data ada yang memenuhi X=? dan ada yang tidak, maka beberapa elemen akan melakukan X3 dan yang lain akan melakukan X2 setelah itu semua elemen akan melakukan X4 .

Gambar 3. Flowchart SISD dan SIMD

Storyboard SISD dan SIMD

Pada gambar 4 memperlihatkan storyboardarsitektur SIMD computer.

Gambar 4. Storyboard SIMD

Pada gambar 5 memperlihatkan storyboardarsitektur SISD computer.

Gambar 5. Storyboard SISD

ORGANISASI MEMORI

Sumber :

• http://ndahhiin.blogspot.com/2014/06/penulisan-2-bulan-ke-4.html
• http://goresaninspirasi.blogspot.com/2014/06/etika-profesionalisme-tsi-penulisan-1_24.html

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.

Teknologi dan Biaya Sistem Memori

SUMBER :

• http://brightpoptastic.blogspot.com/2014/06/tulisan-1-teknologi-dan-biaya-sistem.html
• http://goresaninspirasi.blogspot.com/2014/06/etika-profesionalisme-tsi-penulisan-1.html

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 : 
1. 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) 

2. 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) 

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:

a) Penurunan harga per bit

b) Peningkatan kapasitas

c) Peningkatan waktu akses

d) 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.

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.