Input/Output Unit & Arsitektur Famili Komputer (IBM)

  1. Input/Output Unit

A.. sistem bus
    System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.
    Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan. Sebagai contoh, sebuah komputer PC dengan prosesor umumnya Intel Pentium 4 memiliki bus prosesor (Front-Side Bus), bus AGP, bus PCI, bus USB, bus ISA (yang digunakan oleh keyboard dan mouse), dan bus-bus lainnya.
    Bus disusun secara hierarkis, karena setiap bus yang memiliki kecepatan rendah akan dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap perangkat di dalam sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada. Sebagai contoh, kartu grafis AGP akan dihubungkan ke bus AGP. Beberapa perangkat lainnya (utamanya chipset atau kontrolir) akan bertindak sebagai jembatan antara bus-bus yang berbeda. Sebagai contoh, sebuah kontrolir bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu bus PCI atau bus PCI Express.

    Beberapa bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut:
    Bus prosesor. Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP)

1. Bus AGP (Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu    grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s.Bus PCI (Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi
2. Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)
3. Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)
4. Bus ISA (Industry Standard Architecture)
5. Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)
6. Bus MCA (Micro Channel Architecture)
7.Bus SCSI (Small Computer System Interface]]. Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984.Bus USB (Universal Serial Bus). Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern TelecomBus 1394. Bus yang mempunyai nama FireWire memiliki kecepatan tinggi diatas SCSI dan PCI. Bus 1394 sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan
 

B. standar input/output interface
    Interface atau antarmuka adalah Penghubung antara dua sistem atau alat media penghubung antara satu subsistem dengan subsistem lainnya. Melalui penghubung ini memungkinkan sumber daya mengalir dari satu subsistem ke subsistem yang lainnya. Keluaran (output) dari suatu subsistem akan menjadi masukan (input) untuk subsistem lainnya dengan melalui penghubung.
  Interface Aplikasi I/O
    Ketika suatu aplikasi ingin membuka data yang ada dalam suatu disk, sebenarnya aplikasi tersebut harus dapat membedakan jenis disk apa yang akan diaksesnya. Untuk mempermudah pengaksesan, sistem operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan pada peralatan I/O. Pendekatan inilah yang dinamakan interface aplikasi I/O.
    interface aplikasi I/O melibatkan abstraksi, enkapsulasi, dan software layering. Abstraksi dilakukan dengan membagi-bagi detail peralatan-peralatan I/O ke dalam kelas-kelas yang lebih umum. Dengan adanya kelas-kelas yang umum ini, maka akan lebih mudah untuk membuat fungsi-fungsi standar(interface) untuk mengaksesnya. Lalu kemudian adanya device driver pada masing-masing peralatan I/O, berfungsi untuk enkapsulasi perbedaan-perbedaan yang ada dari masing-masing anggota kelas-kelas yang umum tadi. Device driver mengenkapsulasi tiap -tiap peralatan I/O ke dalam masing-masing 1 kelas yang umum tadi(interface standar). Tujuan dari adanya lapisan device driver ini adalah untuk menyembunyikan perbedaan-perbedaan yang ada pada device controller dari subsistem I/O pada kernel. Karena hal ini, subsistem I/O dapat bersifat independen dari hardware.
    Karena subsistem I/O independen dari hardware maka hal ini akan sangat menguntungkan dari segi pengembangan hardware. Tidak perlu menunggu vendor sistem operasi untuk mengeluarkan support code untuk hardware-hardware baru yang akan dikeluarkan oleh vendor hardware.

C. Pengaksesan peralatan input/output
    Input / Output tergantung pada perspektif mengubah sinyal-sinyal bahwa pengguna manusia bisa melihat atau membaca. Untuk pengguna proses membaca atau melihat representasi ini adalah menerima masukan. Interaksi antara komputer dan manusia dipelajari dalam bidang yang disebut interaksi manusia-komputer. CPU dan memori utama dianggap sebagai otak dari komputer, dan dari sudut pandang adanya transfer informasi dari atau ke kombinasi itu, misalnya untuk atau dari disk drive, dianggap Input / Output. CPU dan sirkuit pendukungnya menyediakan memori-mapping Input / Output yang digunakan dalam pemrograman komputer tingkat rendah dalam pelaksanaan driver perangkat. Sebuah Input / Output merupakan salah satu algoritma yang dirancang untuk mengeksploitasi lokalitas dan melakukan efisien bila berada pada penyimpanan data sekunder, seperti disk drive.

2. Arsitektur Famili Komputer (IBM)

A. Famili IBM PC dan turunannya
    Komputer personal pertama kali muncul setelah diperkenalkan mikroprosesor, yaitu chip tunggal yang terdiri dari set register , ALU dan unit control computer.
    IBM PC merupakan arsitektur bus tunggal yang disebut PC I/O Channel BUS atau PC BUS. PC BUS melengkapi PC dengan8 jalurdata, 20 jalur alamat, sejumlah jalur control dan ruang alamat fisik PC adalah 1 MB. Sejak diluncurkan oleh IBM, IBM PC memiliki beberapa keluarga, yakni :
    IBM 4860 PCjr
    IBM 5140 Convertible Personal Computer (laptop)
    IBM 5150 Personal Computer (PC yang asli)
    IBM 5155 Portable PC (sebenarnya merupakan PC XT yang portabel)
    IBM 5160 Personal Computer/eXtended Technology
    IBM 5162 Personal Computer/eXtended Technology Model 286 (sebenarnya merupakan PC AT)
    IBM 5170 Personal Computer/Advanced Technology
Berikut ini adalah komponen IBM PC :
·                     Sistem kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat
·                     Sistem kontrol interuppt : Pengontrol Interuppt
·                     Sistem kontrol RAM & ROM : Chip RAM & ROM, Decoder Alamat

B.Konfigurasi microkomputer dasar
    Chipset adalah set dari chip yang mendukung kompatibel yang mengimplementasikan berbagai fungsi tertentu seperti pengontrol interupt, pengontrol bus dan timer.
   Chip khusus yang di sebut koprosesor yang beroperasi bersama dengan CPU guna meningkatkan fungsionalitasnya.

C. Komponenn IBM PC
1. Sistem Kontrol BUS : Pengontrol BUS, Buffer Data, dan Latches Alamat
2. Sistem Kontrol Interrupt : Pengontrol Interrupt
3. Sistem Kontrol RAM dan ROM : Chip RAM dan ROM, Decoder Alamat, dan Buffer
4. Sistem Kontrol DMA : Pengontrol DMA
5. Timer : Timer Interval Programmable
6. Sistem Kontrol I/O : Interface Paralel Programmable

D. sistem software
1. Penetapan Alamat Port I/O
2. Penetapan Vector Interrupt
3. ROM BIOS
4. Penetapan Alamat Memori

E. Manfaat arsitektural arsitek komputer
1. Kemudahaanpenggunaan
2. DayaTempa
3. DayaKembang
4. Expandibilitas

http://id.wikipedia.org/wiki/Bus_sistem
http://iryanaichwani.blogspot.com/2010/06/pengenalan-kontrol-inputoutput.html
http://funsday.blogspot.com/2009/04/84-sistem-software.html
http://salahh.blogspot.com/2011/12/ibm-pc-keluarganya.html

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI & CENTRAL LOGIC UNIT

ARSITEKTUR SET INSTRUKSI :
    arsitektur set instruks atau Instruction Set Architecture (ISA) adalah suatu aspek dalam arsitektur komputer yang dapat dilihat oleh para pemrogram. Secara umum, ISA ini mencakup jenis data yang didukung, jenis instruksi yang dipakai, jenis register, mode pengalamatan, arsitektur memori, penanganan interupsi, eksepsi, dan operasi I/O eksternalnya (jika ada).

 Elemen-elemen dari instruksi mesin (set instruksi) :
·         Operation Code(opcode) : menentukan operasi yang akan dilaksanakan
·         Source Operand Reference : merupakan input bagi operasi yang akan dilaksanakan
·         Result Operand Reference : merupakan hasil dari operasi yang dilaksanakan
·         Next instruction Reference : memberitahu CPU untuk mengambil (fetch) instruksi berikutnya
          setelah instruks yang dijalankan selesai
 

 JENIS INSTRUKSI dalam arsitektur set instruksi antara lain :
1. Data procecessing: Arithmetic dan Logic Instructions
2. Data storage: Memory instructions
3. Data Movement: I/O instructions
4. Control: Test and branch instructions

MODE PENGELAMATAN
    Pentium dilengkapi bermacam-macam mode pengalamatan untuk memudahkan bahasa-bahasa tingkat tinggi
mengeksekusinya secara efisien.
Macam-macam mode pengalamatanpentium :
ž  Mode Immediate
ð  Operand berada di dalam intruksi.
ð  Operand dapat berupa data byte, word atau doubleword.
ž  Mode Operand Register
yaitu operand adalah isi register.
ð  Register 8 bit (AH, BH, CH, DH, AL, BL, CL, DL)
ð  Register 16 bit (AX, BX, CX, DX, SI, DI, SP, BP)
ð  Register 32bit (EAX, EBX, ECX, ESI, EDI, ESP, EBP)
ð  Register 64 bit yang dibentuk dari register 32 bit secara berpasangan.
4
ð  Register 8, 16, 32 bit merupakan register untuk penggunaan umum (general purpose register).
ð  Register 14 bit biasanyan untuk operasi floating point.
ð  Register segmen (CS, DS, ES, SS, FS, GS)
ž  Mode Displacement
ð  alamat efektif berisi bagian-bagian intruksin dengan displacement 8, 16, atu 32 bit.
ð  dengan segmentasi, seluruh alamat dalam intruksi mengacu ke sebuah offset di dalam segmen.
ð  dalam Pentium, mode ini digunakan untuk mereferensi variable-variabel global.
ž  Mode Base
ð  pengalamatan indirect yang menspesifikasi saru register 8, 16 atau 32 bit berbasis alamat efektifnya.

DESAIN SET INSTRUKSI
    set instrusksi adalah Kumpulan dari instruksi-instruksi yang berbeda yang dapat dijalankan oleh CPU. Operasi dari CPU ditentukan oleh instruksi-instruksi yang dilaksanakan atau dijalankannya. Instruksi ini sering disebut sebagai instruksi mesin (mechine instructions) atau instruksi komputer (computer instructions). Setiap set instruksi yang diberikan dapat diimplementasikan dalam berbagai cara. Semua cara melaksanakan instruksi set yang sama memberikan model pemrograman ,dan mereka semua mampu menjalankan executable biner yang sama. Ketika merancang mikroarsitektur prosesor, insinyur menggunakan blok dari "terprogram" elektronik sirkuit (sering dirancang secara terpisah) seperti penambah, multiplexer, counter, register, ALU dll Beberapa jenis bahasa mentransfer mendaftar yang kemudian sering digunakan untuk menggambarkan decoding dan urutan setiap instruksi dari ISA menggunakan mikroarsitektur fisik.


CENTRAL PROCESSING UNIT

SISTEM BUS
    Inti sebuah Motherboard (chipset) adalah beberapa bus yang menghantarkan sinyal antar masing – masing komponen. Bus dapat disebut sebagai lintasan umum/bersama yang digunakan untuk transfer data. Untuk komunikasi data, jalur ini dapat juga untuk komunikasi dua buah komputer ataulebih. Prosesor, memori utama, dan perangkat I/O dapat dinterkoneksikan dengan menggunakan bus bersama yang fungsi utamanya adalah menyediakan jalur komonikasi untuk transfer data. Bus tersebut menyediakan jalur yang diperlukan untuk mendukung interrupt dan arbitrasi. Protokol bus adalah setaturan yang mengatur kelakuan berbagai perangkat yang terhubung ke busya itu kapan harus meletakkan informasi je dalam bus, menyatakan sinyal kontro,dan lain sebagainya.Jalur bus yang digunakan untuk mentransfer data dapat dikelompokkanmenjadi tiga tipe, yaitu jalur data, alamat, dan kontrol. Sinyal kontrol menetapkan apakah operasi baca tulis yang dilakukan. Biasanya digunakan jalurR/W tunggal. Jalur tersebut menetapkan Read pada saat diset 1 dan Write pada saat diset 0. apabila dimungkinkan menggunakan beberapa ukuran operand seperti byte, word, atau long word, maka ukuran data yang diminta juga di indikasikan.Sinyal kontrol bus  juga membawa informasi timing. Sinyal tersebut menetapkan waktu kapan prosesor dan perangkat I/O dapat meletakkan bus atau menerima data dari bus. Skema telah ditemukan untuk transfer data melalui bus dapat dikalsifikasikan sebagai skema synchronous dan asynchronous.Dalam setiap operasi transfer data, suatu perangkat memainkan peranan sebagai master, ini adalah perangkat yang menganisiasi transfer data dengan mengeluarkan perintah baca atau tulis.Berikut ini beberapa bus dalam komputer :
    BUS ARBITRASI
Bus arbitrasi adalah proses memilih perangkat berikutnya sebagai busmaster (perangkat yang diijinkan untuk menganisiasi data pada bus setiap saat)dan mentransfer bus mastership kepada perangkat tersebut, bus arbiter dapatberupa prosesor atau unit terpisah yang terhubung ke bus. Terdapat duapendekatan yang dapat diterapkan untuk bus arbitrasi. Pertama, CentralizedArbitration merupakan suatu bus arbital tunggal melakukan arbitration yang diperlukan. Kedua, distibuted arbitration yakni semua perangkat berpartisipasidalam pemilihan bus master berikutnya. Distributed arbitration berarti semuaperangkat yang menunggu untuk menggunakan bus tersebut memiliki tanggung jawab setara dalam melaksanakan proses arbitrasi.
    BUS PROSESOR
    Bus Proesor adalah bus yang diidentifikasikan oleh sinyal pada sinyal chipprosesor tersebut. Perangkat yang memerlukan koneksi dengan cepat dengan kecepatan sangat tinggi ke prosesor, seperti main memory dapat dihubungkan langsung ke bus ini. Motherboard biasanya menyediakan bus lain yang lebih banyak perangkat. Dua bus dapat diinterkoneksikan oleh satu sirkuit yaitu bridge yang mentranslasikan sinyal dan protokol satu bus menjadi lainnya.Struktur bus terikat erat dengan arsitektur prosesor, serta juga tergantung pada karakteristik chip prosesor. IBM mengembangkan suatu bus yang disebut ISA (Industry Standart Architecture) untuk PC yang pada saat itu dikenal sebagaiPC AT. Popularitas tersebut mendorong produsen lain untuk membuat antarmuka ISA-compatible untuk perangkat I/O sehingga menjadikan ISA standar defact.Beberapa standar telah berkembang melui usaha kerja sama industrial,bahkan diantara perusahaan pesaing dikarenakan keinginan bersama dalammemilki produk yang kompatibel. Pada beberapa kasus organisai seperti IEEE(Institute of Electrical and Electrinic Enginers), ANSI (American National StandartInstitute), atau badan internasional seperti ISO (Internasional StandardsOrganization) telah menyetujui standar tersebut dan memberinya status resmi. Tiga standar bus yang digunakan secara luas yaitu PCI (PeripheralComputer Interconnect), SCSI (Small Compter System Interface), dan USB(Universal Serial Bus)


ARITHMATIC LOGIC UNIT (ALU)
    merupakan bagian computer yang berfungsi membentuk operasi-operasi aritmatika dan logic terhadap data. Semua elemen lain system computer, control Hand Out Arsitektur Komputer, TI 1,2,3,4,Malam 5unit, register, memori, I/O berfungsi terutama untuk membawa data ke ALU untuk selanjutnya diproses dan kemudian mengambil kembali hasilnya.ALU dan seluruh komponen elektronik dalam computer didasarkan pada penggunaan perangkat logic digital sederhana yang dapat menyimpan digit-digit biner dan membentuk operasi logic Boolean sederhana. Data diberikan ke ALU dalam register, dan hasil operasinya disimpan didalam register. Register-register ini lokasi penyimpanan sementara di CPU yang dihubungkan ke ALU dengan menggunakan lintasan sinyal. ALU juga akan menyetel flag sebagai hasil dari suatu operasi. Misalnya overflow flag distel 1 bila hasil komputasi melampaui panjang register tempat flag disimpan. Control Unit menghasilkan sinyal yang akan mengontrol operasi ALU, dan pemindahan data ke ALU atau dari ALU. Semua operasi perhitungan dan operasi logic dilakukan di dalam ALU.
    tugas ALU sendiri antara lain :
1. Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer.
2. ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya
3. ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri

CENTRAL LOGIC UNIT
Control Unit
    adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut.
    tugas control unit antara lain :
1. Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya.
2. Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi – instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.
    macam macam control unit :
1. Single-Cycle CU
    Proses di CUl ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle,  maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean masing-masing control line hanya  merupakan fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi.  Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam  instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR).  Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya.  Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif.  Hal lain jika melibatkan memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”.  Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.
2. Multi-Cycle CU
    Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi.  Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari masing-masing output control line dapat ditentukan.  Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean,  dan masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat  pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU;  bukan instruksi cycle selanjutnya.

SET REGISTER
    Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja  dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer  dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum  digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.
    Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori: ini berarti bahwa kecepatannya adalah  yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi.  Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain. Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata "Register Arsitektur". Sebagai contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan register 32-bit.
    jenis-jenis register antara lain :
    Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).
    Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.
    Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.
    Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).
    Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya.
    Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.
    Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.
    Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan  untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap  register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadistandar antara generasi prosesor.

CACHE MEMORY
    Cache berasal dari kata cash yakni sebuah tempat menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara.  Sesuai definisi tersebut Cache Memory adalah tempat menyimpan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan  transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut, sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang sama maka maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat. Cache memori ini terletak antara register dan  memory utama sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama. Penggunaan cache ditujukan untuk meminimalisir terjadinya bottleneck dalam aliran data antara processor dan RAM.  Sedangkan dalam terminologi software, istilah ini merujuk pada tempat penyimpanan sementara untuk beberapa file yang sering  diakses (biasanya diterapkan dalam network).
    Jenis - Jenis Cache Memory
Cache umumnya terbagi menjadi beberapa jenis, seperti L1 cache, L2 cache dan L3 cache. Cache yang dibangun ke dalam CPU  itu sendiri disebut sebagai Level 1 (L1) cache. Cache yang berada dalam sebuah chip yang terpisah di sebelah CPU disebut  Level 2 (L2) cache. Beberapa CPU memiliki keduanya, L1 cache dan L2 built-in dan menugaskan chip terpisah sebagai cache  Level 3 (L3) cache. Cache yang dibangun dalam CPU lebih cepat daripada cache yang terpisah. Namun, cache terpisah masih  sekitar dua kali lebih cepat dari Random Access Memory (RAM). Cache lebih mahal daripada RAM tetapi motherboard dengan built-in cache sangat baik untuk memaksimalkan kinerja sistem.
    Fungsi dan Manfaat Cache Memory
Cache berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara untuk data atau instruksi yang diperlukan oleh processor. Secara gampangnya, cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache menyimpan data/informasi yang telah diakses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor. Manfaat lain dari cache memory adalah bahwa CPU tidak harus menggunakan sistem bus motherboard untuk mentransfer data. Setiap kali data harus melewati bus sistem, kecepatan transfer data memperlambat kemampuan motherboard. CPU dapat memproses data lebih cepat dengan menghindari hambatan yang diciptakan oleh sistem bus.

VIRTUAL MEMORY
    Virtual Memori adalah sebuah sistem yang digunakan oleh sistem operasi untuk menggunakan sebagian dari Memori Sekunder yaitu Harddisk seolah-olah ia menggunakannya sebagai memori internal/utama (RAM) fisik yang terpasang di dalam sebuah sistem komputer. Sistem ini beroperasi dengan cara memindahkan beberapa kode yang tidak dibutuhkan ke sebuah berkas di dalam hard drive yang disebut dengan page file. Proses pemakaian Virtual memori di windows umumnya dapat dilihat di Task manager.

 

REFERENSI :

 http://ocw.gunadarma.ac.id/course/industrial-technology/program-of-electronics-engineering-study-2013-s1/arsitektur-komputer/arsitektur-set-instruksi

     http://id.wikipedia.org/wiki/Unit_Kendali

     http://id.wikipedia.org/wiki/Register

     http://id.wikipedia.org/wiki/ALU

     http://www.scribd.com/doc/34681874/2-Set-Instruksi

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

     http://id.wikipedia.org/wiki/Register_prosesor