Tugas Pengenalan Komputer - Kelompok 4

 

Tugas Arsitektur Komputer

 

Kelompok 4

1.      Alma Murael Gultom |  241712049

2.      Azril Simamora | 241712060

3.      Shata Diyaul Haq| 241712061

4.      Adelia Deswita Simbolon  | 241712066

SOAL 

1. Apa yang membedakan Microcontroller dan Microprocessor ?
2. Gambarkan dan terangkan Perbedaan antara Arsitektur Harvard dan Von Neumann!
3. Terangkan apa yang dimaksud dengan Arsitektur komputer Single Bus System!
4. Terangkan apa yang membedakan Arsitektur Double Bus System dan Single Bus System !
5. Terangkan apa yang dimaksud dengan bit !
6. Terangkan apa yang dimaksud dengan Byte !
7. Sebuah ROM dengan kapasitas 64 Kbits tentukanlah kapasitasnya dalam satuan byte!
8. Apakah yang membedakan SRAM dan DRAM ?
9. Apakah yang dimaksud dengan Flash ROM ?
10. Apakah yang membedakan antara General Purpose Computer dan Special Purpose Computer ?

JAWABAN

1. Perbedaan Microcontroller dan Microprocessor yaitu sebagai berikut : 

 

Aspek	Microcontroller	Microprocessor
Definisi	IC yang menggabungkan CPU, RAM, ROM, I/O, dan timer dalam satu chip.	IC yang hanya memiliki CPU, membutuhkan komponen eksternal seperti RAM, ROM, dan I/O.
Fokus Penggunaan	Sistem embedded (perangkat khusus seperti mesin cuci, remote TV, robot).	Komputer dan sistem pemrosesan data kompleks (PC, server).
Komponen Internal	Memiliki RAM, ROM, dan antarmuka I/O dalam satu chip.	Hanya memiliki CPU, memerlukan komponen tambahan untuk RAM dan ROM.
Konsumsi Daya	Lebih hemat daya karena semua komponen terintegrasi.	Lebih boros daya karena membutuhkan komponen eksternal.
Kecepatan	Lebih rendah karena terfokus pada tugas tertentu.	Lebih tinggi karena dirancang untuk pemrosesan yang kompleks.
Contoh	ATmega328, PIC16F877A, ESP32.	Intel Core i7, AMD Ryzen, ARM Cortex-A76.

 

 

2 . Perbedaan Arsitektur Harvard dan Von Neumann :

 

Aspek	Arsitektur Harvard	Arsitektur Von Neumann
Memori	Dua memori terpisah, instruksi dan data.	Satu memori gabungan untuk instruksi dan data.
Bus	Dua bus terpisah: bus instruksi dan bus data.	Satu bus untuk akses instruksi dan data.
Kinerja	Akses paralel → lebih cepat (misal:        microcontroller).	Rentan bottleneck karena antrian akses.
Aplikasi	Sistem tertanam (Arduino, DSP).	Komputer umum (PC, laptop).
Keamanan	Lebih aman (instruksi tidak bisa  diubah data).	Risiko data menimpa instruksi.

 

3.  Single Bus System adalah salah satu jenis arsitektur komputer yang menggunakan satu jalur (bus) utama untuk menghubungkan CPU, memori, dan perangkat input/output (I/O). Dalam sistem ini, semua komponen berbagi bus yang sama untuk mentransfer data, alamat, dan kontrol.

Komponen Utama dalam Single Bus System :

1.      Bus Data → Mengirimkan data antara CPU, memori, dan perangkat I/O.

2.      Bus Alamat → Menentukan lokasi memori atau perangkat yang dituju.

3.      Bus Kontrol → Mengatur operasi membaca dan menulis data.

 

 

 

4. Perbedaan Single Bus vs Double Bus System :

Aspek	Single Bus System	Double Bus System
Jumlah Bus	Satu bus untuk semua komponen.	Dua bus (misal: bus memori dan bus I/O).
Kinerja	Lambat jika banyak akses bersamaan.	Lebih cepat karena tugas terdistribusi.
Kompleksitas	Sederhana dan murah.	Lebih kompleks dan mahal.
Aplikasi	Cocok untuk sistem sederhana.	Digunakan di sistem yang membutuhkan kinerja tinggi.

 

 

5. Bit (singkatan dari binary digit) adalah unit data paling dasar dalam komputasi dan komunikasi digital. Bit merepresentasikan nilai biner, yang berarti ia hanya dapat memiliki satu dari dua kemungkinan nilai: 0 atau 1.

Bit adalah fondasi dari semua sistem digital karena semua data dan instruksi dalam komputer direpresentasikan dalam bentuk bit. Misalnya:

·         Teks dikodekan menggunakan bit (misalnya, dalam standar ASCII atau Unicode)

·         Gambar, video, dan audio disimpan sebagai rangkaian bit.

·       Instruksi program diproses oleh CPU dalam bentuk bit.

 

6. Byte adalah unit data yang lebih besar daripada bit dan merupakan kumpulan dari 8 bit. Byte digunakan untuk merepresentasikan karakter, angka, atau simbol dalam sistem komputer. Karena setiap bit dapat bernilai 0 atau 1, satu byte (8 bit) dapat merepresentasikan 256 kemungkinan nilai (2^8 = 256).

Hubungan Byte dengan Unit Data Lainnya:

1 byte = 8 bit.

1 kilobyte (KB) = 1.024 byte.

1 megabyte (MB) = 1.024 KB.

1 gigabyte (GB) = 1.024 MB.

1 terabyte (TB) = 1.024 GB.

Contoh Penggunaan Byte:

a)      Sebuah dokumen teks sederhana mungkin berukuran beberapa kilobyte (KB).

b)      Sebuah foto beresolusi tinggi mungkin berukuran beberapa megabyte (MB).

c)      Film berkualitas tinggi mungkin berukuran beberapa gigabyte (GB).

 

7.      kapasitas ROMnya =64 Kilobit(Kb)

     Dik: 1 kilobit(Kb) = 1024 bit

     Jadi, 64 X 1024 = 65.536 bit

     Dik: 1byte = 8 bit

     Jadi,65.536/8 byte = 8.192 byte.

Ini hasil dari konteks komputasi.

Jika menggunakan standar metrik dimana 1kilobit = 1000bit

Jadi  64 Kb = 64.000 bit

Kapasitas dalam byte = 64.000/8 =8.000 byte.

 

8. Perbedaan antara SRAM dan DRAM

SRAM (Static Random Access Memory):

·         Prinsip Kerja: SRAM menyimpan data dalam bentuk bit yang disimpan dalam flip-flop (sirkuit logika yang dapat menyimpan dua kondisi, ON atau OFF). Flip-flop ini tetap menyimpan data tanpa perlu penyegaran.

·         Kecepatan: SRAM lebih cepat dalam hal waktu akses karena tidak perlu disegarkan secara berkala.

·         Kepadatan: SRAM lebih rendah kepadatannya karena membutuhkan lebih banyak komponen untuk menyimpan setiap bit data.

·         Konsumsi Daya: SRAM biasanya mengonsumsi daya lebih banyak, terutama ketika data sedang aktif diakses, namun konsumsi daya ini stabil selama tidak ada refresh yang diperlukan.

·         Harga: Karena desainnya yang lebih rumit, SRAM lebih mahal per bit dibandingkan DRAM.

DRAM (Dynamic Random Access Memory):

·         Prinsip Kerja: DRAM menyimpan data dalam bentuk kapasitor yang harus disegarkan secara periodik agar data tetap ada. Setiap bit data disimpan dalam kapasitor yang membutuhkan penyegaran setiap beberapa milidetik.

·         Kecepatan: DRAM lebih lambat karena harus melakukan penyegaran secara teratur, dan akses memori memerlukan lebih banyak waktu.

·         Kepadatan: DRAM memiliki kepadatan yang lebih tinggi, memungkinkan lebih banyak data untuk disimpan dalam ruang yang sama, karena menggunakan komponen yang lebih sederhana (kapasitor).

·         Konsumsi Daya: DRAM mengonsumsi lebih sedikit daya dibandingkan dengan SRAM, meskipun konsumsi daya meningkat saat proses refresh berlangsung.

·         Harga: DRAM lebih murah per bit dibandingkan SRAM karena desainnya yang lebih sederhana.

 

 

9. Flash ROM (Read-Only Memory)

Flash ROM adalah jenis memori non-volatile yang digunakan untuk menyimpan data secara permanen meskipun daya dimatikan. Flash ROM menggunakan teknologi semikonduktor untuk memungkinkan penyimpanan dan penghapusan data secara elektrik, bukan mekanik, seperti halnya ROM konvensional.

·         Fungsi Utama: Menyimpan data yang bersifat permanen atau semi-permanen dan hanya dapat diubah atau dihapus dengan cara tertentu (misalnya, proses penghapusan berbasis listrik). Flash ROM memungkinkan proses penghapusan dan pemrograman berulang kali.

·         Struktur: Flash ROM terbagi menjadi dua tipe utama:

o    NAND Flash: Digunakan dalam perangkat penyimpanan besar seperti SSD, USB drive, dan kartu memori. Lebih cepat dan lebih efisien dalam menyimpan data dalam jumlah besar.

o    NOR Flash: Lebih cocok untuk penyimpanan kode dalam perangkat embedded, di mana kecepatan akses secara acak lebih penting daripada kapasitas penyimpanan.

Kelebihan:

·         Non-volatile: Data tidak hilang meskipun daya dimatikan.

·         Kecepatan: Lebih cepat dalam membaca data dibandingkan dengan hard drive mekanik.

·         Penghapusan Elektronik: Data dapat dihapus dan diprogram kembali dengan menggunakan sinyal listrik, memungkinkan penggunaan ulang.

 

 

10. Perbedaan antara General Purpose Computer dan Special Purpose Computer

General Purpose Computer:

·         Fungsi: Komputer ini dirancang untuk melakukan berbagai macam tugas komputasi. Dengan perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat dikonfigurasi ulang, komputer jenis ini bisa digunakan untuk berbagai aplikasi, mulai dari pemrosesan data, pengolahan gambar, hingga tugas-tugas rumit seperti perhitungan ilmiah dan desain rekayasa.

·         Contoh: Komputer pribadi (PC), laptop, server, dan workstation.

·         Keunggulan: Fleksibel, dapat menjalankan berbagai jenis perangkat lunak untuk berbagai kebutuhan pengguna, dapat diprogram untuk berbagai tujuan.

·         Desain: Menggunakan arsitektur yang lebih umum dan tidak dioptimalkan untuk aplikasi khusus. Memiliki kemampuan untuk menjalankan aplikasi pihak ketiga yang beragam.

·         Contoh Aplikasi: Menjalankan aplikasi pengolah kata, software desain grafis, permainan komputer, aplikasi keuangan, dll.

Special Purpose Computer:

·         Fungsi: Komputer ini dirancang dan dioptimalkan untuk melakukan satu jenis tugas tertentu dengan efisiensi tinggi. Biasanya, mereka tidak dapat diprogram untuk tugas lain di luar tujuan yang dimaksudkan.

·         Contoh: Mesin ATM, sistem pengendalian pesawat terbang, kalkulator ilmiah, perangkat pengolahan sinyal dalam telekomunikasi, atau kontrol robot industri.

·         Keunggulan: Sangat efisien untuk tugas yang sangat spesifik, memberikan kinerja yang lebih baik daripada komputer umum untuk fungsi yang telah ditentukan.

·         Desain: Dibangun dengan perangkat keras yang disesuaikan untuk aplikasi tertentu, sering kali mengoptimalkan waktu respons dan pemrosesan tugas spesifik.

·         Contoh Aplikasi: Sistem kendali kendaraan (misalnya, sistem kendali otomatis mobil), alat ukur elektronik khusus, perangkat pengolah video atau suara dalam broadcast, dll.