Cara Kerja Mesin Von Neumann

ORGANISASI Komputer

“ARSITEKTUR VON NEUMANN”

Maka dari itu:

Nama
: Nur fadilah

Nim
: 1229041028


Kelas bawah
: PTIK 04

PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

Jamiah Daerah MAKASSAR

2013/2014


ORGANISASI Komputer


“ARSITEKTUR VAN NEUMANN”


A.



PENGERTIAN ARSITEKTUR VAN NEUMANN


Arsitektur von Neumann


(atau
Mesin Von Neumann) adalah

arsitektur

yang diciptakan maka itu

John von Neumann

(1903-1957). Arsitektur ini digunakan maka itu dempang semua

komputer

sekarang.

Sendi utama arsitektur von Neumann merupakan unit pemrosesan daya (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer cak bagi dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal.



Tulang beragangan 2.1

Arsitekture van neumann

Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian penting:


·




Prosesor

, merupakan pusat terbit kontrol dan pemrosesan instruksi pada komputer jinjing.


·




Memori

, digunakan lakukan menyimpan amanat baik programa maupun data.


·




Perangkat input-output

, berfungsi umpama sarana yang menangkap respon terbit asing serta menyajikan informasi keluar sistem computer.


B.



Pendirian KERJA MESIN VON NEUMANN

Kita bisa menganggap mesin Von Neumann seumpama komputer rampatan yang menjalankan instruction, yaitu angka internal memori yang memberitahu computer mengenai operasi yang akan dijalankannya.

Setiap instruksi mempunyai set instruction field (field instruksi), yang isinya menyerahkan detail tertentu kerjakan mengontrol unit, dan setiap instruksi mempunyai instruction format (matra instruksi)-nya sendiri, yang merupakan cara penempatan field internal sejarah. Instruction size (format instruksi) adalah jumlah unit memori (umumnya diukur internal byte) yang digunakan oleh instruksi.

Bikin instruksi yang beroperasi sreg data (contohnya instruksi aritmetik, logika, shift, karakter dan string), datanya merupakan operand bagi operasi, dan pujuk item data tempat beroperasinya CPU merupakan data stream.

Instruction set dari computer adalah set instruksi nan dapat dijalankan oleh komputer. Setiap komputer memiliki set instruksi koteng. Setiap instruksi mempunyai operation code (op code), ialah kode angka yang lazimnya dapat dijumpai sreg field pertama dari instruksi, yang memberitahu computer mengenai usaha yang akan dijalankannya.

Field instruksi yang lain memberitahu komputer mengenai register yang akan digunakan, jumlah dan macam data argumen, (misalnya, untuk operasi aritmetik dan logika), dan perincisan untuk alamat operand. Instruksi pula memberitahu komputer adapun bit pamor prosesor yang akan diuji atau disusun dan mengenai apa yang harns dilakukan terhadapnya kalau terjadi kesalahan. (Bit status prosesor, yang
pula
disebut
flag,
adalah
register
I-bit
khusus
yang
ada
dalam CPU).

Acara adalah
sekaan instruksi yang akan dijalankan komputer. Setiap instruksi n kepunyaan urutan logis intern program, yang disebut logical address. Bila acara berbenda internal memori utama, maka setiap instruksi juga memiliki physical address.


C.



CARA KERJA ARSITEKTURE VAN NEUMANN


·



Mereka mendistribusikan pemrosesan ke sejumlah hardware.


·



Mereka beroperasi secara.bersama-sama plong bilang elemen data yang farik.


·



Mereka menjalankan komputasi nan sarna sreg semua e1emen data.


D.



Langkah KERJA VON NERUMANN


·



Pada
periode
mesin van
Neumann
menjalankan
suatu
programa,
maka
sira
menjalankan instruksi satu per satu secara urut, kecuali jika ada satu instruksi yang memberita enggak computer bakal tidak mematuhi elus tersebut (rnisalnya, instruksi cabang).


·



Urutan instruksi yang dijalankan komputer jinjing adalah instruction stream.


·



Untuk menjaga track instruksi dalam sejarah, mesin von Neumann menggunakan PC.


·



PC ini “pointsto” (menggudangkan target dari) instruksi berikutnya nan akan dijalankan. Selama gerakan seremonial, unit control menjalankan bujuk dua kampanye asal secara terus menerus: instruction fetch dan instruction execution. Sekaan ini dinamakan von Neumann machine cycle. Sepanjang instruction fetch (penjemputan instruksi), unit control ulem instruksi berikutnya terbit memori terdepan dengan menggunakan alamat yang disimpan dalam PC, dan dia menaikkan PC. Oleh
karena
itu,
setelah
penjemputan
instruksi,
PC
menyimpan
alamat
dari
instruksidalam memori yang akan dijalankan CPU berikutnya. Unit kontrol kemudian menjalankan instruksi sreg momen itu, yaitu instruksi yang mentah cuma dijemput. Sejauh eksekusi (penjalanan instruksi), CPU purwa kelihatannya akan menjelaskan kode (decode) instruksi tersebut dan menentukan operasi segala yang akan di jalankan. Sira kemudian menjalankan operasi. Nan terakhir, bila ia sudah lalu selesai menjalankan
instruksi,
beliau
memulai
siklus
penjemputan
juga
dengan
ulem
instruksi berikutnya
mulai sejak
album.
Setiap
computer
mengimplementasikan
setinstruksi.
Manual
yang menjelaskan set instruksi computer disebut (menurut bineka perusahaan komputer)” Principles of Operation”, Hardware References”, Architecture References”, dan “System References” .Lakukan meningkatkan kecepatan eksekusi, arsitek umumnya menerapkan arsitektur Von Neumann dengan
prosesor
pipelined.
Arsitek
juga
menggunakan
beberapa
unit
aritmetik
bikin meningkatkan kederasan CPU, dan ia melibatkan buffer (rekaman berkecepatan tinggi tingkat sedang), agar kederasan prosesor sesuai dengan kelancaran album.


E.



Keunggulan DAN KELEMAHAN ARSITEKTUR VAN NEUMAN


1.



Keunggulan Von Neumann






Mikroprosesor kecepatan sudah meningkat dengan faktor 1000 +.






Acara lokalitas.






Penggunaan Program lokalitas melalui memori






Punya hirarki


2.



Kehabisan Von Neumann

Ada kelemahan bikin desain Von Neumann. Selain kendala Von Neumann dijelaskan di bawah ini,
modifikasi
program
dapat
cukup
berbahaya,
baik
makanya
kecelakaan
atau
desain.
Dalam sejumlah acara yang disimpan desain terlambat komputer, sebuah acara tidak berfungsi dapat negatif dirinya sendiri, programa lain, atau sistem operasi kelihatannya mengarah kepada kebinasaan computer, pelindung album atau yang lainnya semenjak kontrol akses galibnya boleh mereservasi terhadap kedua disengaja dan modifikasi program berbahaya


F.



Cermin IMPLEMENTASI VON NEUMANN

Arthur Burks dan lain-lain di perpanjang karya von Neumann, mengasihkan banyak dan bertambah jelas set komplet detail adapun desain dan operasi bersumber von Neumann diri replikator. Pekerjaan JW Thatcher lalu penting, karena ia lampau disederhanakan desain Namun, karier mereka tidak
menghasilkan
desain
nan
lengkap,
sel
demi
tangsi,
dari
konfigurasi
yang
berpunya menunjukkan diri-replikasi.

Renato
Nobili
dan
Umberto
Pesavento
diterbitkan
pertama
dilaksanakan
sepenuhnya mengembangbiakkan dirinya sendiri selular robot pada masa 1995, hampir lima puluh periode setelah berkreasi von Neumann. Mereka menggunakan 32-negara seluler robot tak steril von Neumannspesifikasi 29-negara , memperluas untuk memungkinkan lebih mudah seberang sinyal-dan desain lebih kompak. Mereka sekali lagi menerbitkan sebuah implementasi konstruktor awam dalam 29-peristiwa semula CA tapi tidak salah berlambak replikasi arketipe – konfigurasi tidak bisa menduplikasi kaset nya, juga tidak dapat memicu keturunannya; konfigurasi namun dapat membangun.


Pada periode 2007, diterbitkan Nobili implementasi 32-negara yang memperalat run-length encoding bagi sangat mengurangi ukuran rekaman itu Pada tahun 2008, William R. Buckley diterbitkan dua konfigurasi yang replikator diri dalam keadaan semula 29-CA pecah von Neumann. Buckley mengklaim bahwa persimpangan sinyal dalam von Neumann 29-selular automata negara tidak perlu bangunan diri-replikator. Buckley juga menunjukkan bahwa untuk tujuan evolusi, replikator masing-masing harus kembali ke konfigurasi tadinya selepas replikasi, agar mampu (dalam teori) membuat lebih dari satu pertinggal. Bagaikan diterbitkan, desain tahun 1995 Nobili-Pesavento lain memenuhi persyaratan ini namun desain 2007 berpunca Nobili tidak; yang proporsional pula main-main konfigurasi Buckley. Pada musim 2004, D. Mange dkk, elaporkan pelaksanaan replikator diri yang kukuh dengan desain berusul von Neumann. Puas tahun 2009, diterbitkan dengan Buckley Waduh konfigurasi ketiga untuk von Neumann 29- negara otomata selular, nan dapat mengamalkan baik holistik self-replikasi, atau self-replikasi maka itu konstruksi sebagian-sebagian. This configuration also demonstrates that signal crossing is titinada necessary to the construction of self-replicators within von Neumann 29-state cellular automata. Konfigurasi ini sekali lagi menunjukkan bahwa persimpangan sinyal tidak diperlukan lakukan pembangunan diri replikator privat von Neumann 29-negara selular automata. CL Nehaniv pada hari 2002, dan juga
pada tahun 2004, mengusulkan sebuah konstruktor yang universal langsung diimplementasikan sreg sebuah robot seluler asynchronous, bukan atas bertepatan otomat seluler.


G.



MESIN NON VON NEUMANN

Tak semua komputer merupakan mesin von Neumann. Flynn, pada tabun 1966, mengklasifIkasikan arsitektur komputer menurut heterogen sifatnya, yang menutupi kuantitas prosesor, jumlah program yang bisa dijalankan, dan struktur memori. KlasifIkasinyaitu mencengam kategori berikut :


·



Single instruction stream, single data stream (SISD)/satu rotasi instruksi,suatu aliran data Arsitektur von Neumann termasuk dalam klasifIkasi ini. Komputer SISD mempunyaisatu CPU yang menjalankansatu instruksipadasekali waktu (oleh karenanya disebut aliran instruksi distingtif) dan ulem maupun menyimpan satu item data sreg sekali musim (oleh akibatnya disebut sirkulasi data tunggal)


·



Single instruction stream, multiple data stream (SIMD)/ satu rotasi instruksi, bilang arus data Array prosesor tennasuk privat kategori ini. Mesin SIMD mempunyai sebuah CU nan beroperasi sama dengan mesin Von Neumann (yakni, beliau menjalankan satu aliran instruksi), namun mesin SIMD punya lebih berasal satu PE. CU menghasilkan signal kekuasaan buat semua PE, yang menjalankan usaha nan sama, biasanya pada lockstep, plong item data yang berbeda (maka itu karenanya disebut aliran data banyak).


·



Multiple instruction stream, single data stream (MISD)/ beberapa a1iran instruksi, satu aliran data. Secara logis, mesin dalam kelompok ini akan menjalankan berbagaiprogram pada itemdatayang sepadan. Masa ini, sudah lalu ada mesin jenis ini, walaupun beberapa sistem MIMD boleh digunakan dengan kaidah ini.


·



Multiple instruction stream, multiple data stream (MIMD)/ beberapa aliran instruksi, beberapa aliran data. Mesin MIMD juga
disebut multiprosesor.Kamu
mempunyailebih
berusul suatu
prosesor independen,dan
setiap
prosesor
bisa
menjalankan
program
yang
berbeda
(maka itu
kesudahannya disebut aliran data banyak) pada datanya sendiri (oleh karenanya disebut perputaran data banyak).

Note : Mesin SIMD dan MIMD adalah parallel processor (prosesor paralel), karena mereka beroperasi secara paralel lega lebih dari satu data sekali masa. Arsitektur multiprosesor boleh dibagi menjadi dua kategori, didasarkan pada koneksi sistem memorinya:


·



Universal
memory
(GM)
system
architecture!arsitektur
sistem
memori
universal.
Satu sistemmemoriglobaldigunakanbersamaoleh semuaprosesor. Arsitektur komputer jinjing berunjuk kerja tinggi pron bila ini yakni dari spesies ini, dan ketiga arsitektur nan ada berdasarkan bagan diatas


·



Local-memory (LM) system architecture !arsitektur system memori lokal. Disini, satu system penyimpanan
digunakan
bakal
setiap
prosesor.
Multi
prosesor
dengan LM
mungkin
sekali lagi mempunyai GM dan pula disebut multiple processor.


·



Lega saat sekarang ini kita akan membahas adapun SIMD (Single instruction stream, multiple data stream).


H.



ARSITEKTUR VAN NEUMANN VS ARSITEKTUR HARVAD



Ada dua kelas terdahulu dari arsitektur komputer jinjing, yakni ‘arsitektur Havard’ dan ‘arsitektur Von Neumann (atau Princeton). Banyak desain khusus mikrokontroler dan DSP Banyak desain spesial mikrokontroler dan DSP

(Digital Signal Processor) menggunakan arsitektur Havard.

Tulangtulangan 1.2

Perbedaan arsitektur van Neumann dan harvad


1.



Arsitektur Harvard

Arsitektur Havard menggunakan memori terpisah bakal acara dan data dengan alamat dan bus data yang merembas sendiri. Karena dua perbedaan diseminasi data dan sasaran, maka tidak diperlukan multiplexing alamat dan bus data.

Arsitektur ini tidak hanya didukung dengan bus paralel bikin korban dan data, saja juga meluangkan organisasi internal yang berbeda sedemikian rupa instruksi dapat diambil dan dikodekan ketika dan data, sahaja lagi menyediakan organisasi intern nan farik sedemikian rupa instruksi dapat diambil dan dikodekan ketika berbagai data sedang diambil dan dioperasikan.

Selanjutnya juga, bus data boleh saja n kepunyaan ukuran yang berbeda dari bus korban. Hal ini memungkinkan pengoptimalan bus data dan bus alamat n domestik pengeksekusian instruksi nan cepat. Sebagai contoh, mikrokontroler Intel keluarga MCS-51 memperalat arsitektur Havard karena ada perbedaan kapasitas memori untukprogram dan data, dan bus terpisah (dalam) bakal
target dan data.Sebagaimana dengan keluarga PIC berpokok Microchip yang menggunakan arsitektur Havard


2.



Arsitektur van Neumann

Pada arsitektur Von Neumann, programa dan data dibagi pada urat kayu album yang sama. Arsitektur Von Neumann menyediakan fitur penyimpanan dan modifikasi program secara mudah.

Bagaimanapun,penyimpanan program tidak mungkin optimal dan membutuhkan berbagai pengumpulan program dan data membutuhkan berbagai pengurukan program dan data bakal mewujudkan instruksi.

Pengumpulan programa dan data diselesaikan menggunakan time division multiplexing yang akan berpengaruh lega prestasi mikrokontroler itu sendiri. Salah satu contoh mikrokontroler nan menggunakanarsitektur Von Neumann (princeton) yaitu Motorola

68HC11.

Daftar bacaan

http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20100515003710AAge3QF

http://en.wikipedia.org/wiki/ARCHITECTURE_VAN_NEUMAN

http://en.wikipedia.org/wiki/Harvard_architecture

http://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_universal_constructor http://www.cs.nsu.edu/courses/csc295/CSC295-Multithreading.pdf http://www.dnull.com/cpu/

v

Source: https://fadilahderman.blogspot.com/2014/06/organisasi-komputer-arsitektur-von.html

Posted by: soaltugas.net