Perangkat keras komputer

Perangkat keras komputer

Elemen fisik komputer, perangkat kerasnya, umumnya dibagi menjadi unit pemrosesan pusat (CPU), memori utama (atau memori akses-acak, RAM), dan periferal. Kelas terakhir mencakup semua jenis perangkat input dan output (I / O): keyboard, monitor layar, printer, drive disk, koneksi jaringan, pemindai, dan banyak lagi.

CPU dan RAM adalah sirkuit terpadu (IC) – wafer silikon kecil, atau chip, yang berisi ribuan atau jutaan transistor yang berfungsi sebagai sakelar listrik. Pada tahun 1965 Gordon Moore, salah satu pendiri Intel, menyatakan apa yang kemudian dikenal sebagai hukum Moore: jumlah transistor pada sebuah chip berlipat ganda setiap 18 bulan.

Moore menyarankan bahwa kendala keuangan akan segera menyebabkan hukumnya runtuh, tetapi telah sangat akurat untuk waktu yang lebih lama daripada yang dia bayangkan sebelumnya. Sekarang tampaknya bahwa kendala teknis akhirnya dapat membatalkan hukum Moore, karena kadang-kadang antara 2010 dan 2020 transistor harus terdiri dari hanya beberapa atom, di mana pada titik-titik hukum fisika kuantum menyiratkan bahwa mereka akan berhenti berfungsi dengan andal.

Ada dua jenis utama level-level parallelism (ILP) pada CPU, keduanya pertama kali digunakan pada superkomputer awal. Salah satunya adalah pipeline, yang memungkinkan siklus fetch-decode-execute memiliki beberapa instruksi sekaligus. Sementara satu instruksi sedang dieksekusi, yang lain dapat memperoleh operan, yang ketiga dapat diterjemahkan, dan yang keempat dapat diambil dari memori. Jika masing-masing operasi ini membutuhkan waktu yang sama, instruksi baru dapat memasuki pipa pada setiap fase dan (misalnya) lima instruksi dapat diselesaikan pada waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu tanpa pipa.

Jenis ILP lainnya adalah memiliki beberapa unit eksekusi dalam CPU — sirkuit aritmatika duplikat, khususnya, serta sirkuit khusus untuk instruksi grafis atau untuk perhitungan titik-mengambang (operasi aritmatika yang melibatkan angka bukaninteger, seperti 3.27). Dengan desain “superscalar” ini, beberapa instruksi dapat dieksekusi sekaligus.

Kedua bentuk ILP menghadapi komplikasi. Instruksi cabang mungkin membuat instruksi yang dimuat sebelumnya dalam pipa tidak berguna jika mereka memasukkannya sebelum cabang melompat ke bagian baru dari program. Juga, eksekusi superscalar harus menentukan apakah operasi aritmatika tergantung pada hasil operasi lain, karena mereka tidak dapat dieksekusi secara bersamaan. CPU sekarang memiliki sirkuit tambahan untuk memprediksi apakah cabang akan diambil dan untuk menganalisis dependensi instruksional. Ini telah menjadi sangat canggih dan sering dapat mengatur ulang instruksi untuk menjalankan lebih banyak dari mereka secara paralel.

Sumber : www.britannica.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *