SISTEM BUS

-

 SISTEM BUS

Faktor yang Memengaruhi Kinerja Sistem Bus dalam Komputer

Faktor-faktor yang Memengaruhi Kinerja Sistem Bus dalam Komputer

Sistem bus merupakan jalur komunikasi utama dalam sebuah komputer yang menghubungkan berbagai komponen seperti CPU, memori, dan perangkat input/output. Kinerja sistem bus sangat krusial karena mempengaruhi kecepatan transfer data antar komponen ini.

Faktor-faktor yang memengaruhi kinerja sistem bus:

  1. Lebar Bus:

    • Lebar Bus Data: Menentukan jumlah bit data yang dapat ditransfer dalam satu kali siklus. Semakin lebar, semakin banyak data yang dapat ditransfer dalam satu waktu, sehingga meningkatkan kecepatan transfer data.
    • Lebar Bus Alamat: Menentukan jumlah lokasi memori yang dapat diakses secara langsung. Semakin lebar, semakin besar kapasitas memori yang dapat dialamati.

  2. Kecepatan Bus:

    • Frekuensi Clock: Menentukan kecepatan transfer data per detik. Semakin tinggi frekuensi, semakin cepat data dapat ditransfer.
    • Waktu Akses: Waktu yang dibutuhkan untuk mengakses data pada bus. Semakin singkat waktu akses, semakin baik performanya.

  3. Topologi Bus:

    • Cara komponen terhubung: Berpengaruh pada efisiensi dan kecepatan transfer data. Topologi bus yang umum adalah bus tunggal, bus bercabang, dan bus hierarki.

  4. Protokol Bus:

    • Aturan komunikasi: Menentukan bagaimana data ditransfer, dikontrol, dan disinkronkan. Protokol yang efisien akan meningkatkan kinerja bus.

  5. Beban Bus:

    • Jumlah permintaan akses: Semakin banyak komponen yang mengakses bus secara bersamaan, semakin besar beban bus. Beban yang tinggi dapat menyebabkan penurunan kinerja.

  6. Jenis Bus:

    • FSB (Front Side Bus): Menghubungkan CPU dengan memori utama. Kinerja FSB sangat berpengaruh pada kinerja keseluruhan sistem.
    • PCI Express: Digunakan untuk menghubungkan perangkat periferal berkecepatan tinggi seperti kartu grafis, SSD.
    • USB: Digunakan untuk menghubungkan perangkat eksternal seperti mouse, keyboard, dan flash drive.

Faktor-faktor lain yang juga perlu diperhatikan:

  • Latency: Waktu tunda antara permintaan data dan data yang diterima.
  • Throughput: Jumlah data yang dapat ditransfer dalam waktu tertentu.
  • Jitter: Variasi waktu antara transfer data.

Cara Teknologi Direct Memory Access (DMA) Dapat Meningkatkan Kinerja Bus

Direct Memory Access (DMA): Peningkat Kinerja Bus

DMA adalah sebuah metode transfer data yang memungkinkan perangkat input/output (I/O) untuk membaca atau menulis data langsung ke atau dari memori utama tanpa melibatkan prosesor secara langsung. Bayangkan seperti seorang kurir yang langsung mengantarkan paket ke alamat tujuan tanpa harus melalui resepsionis terlebih dahulu. Dengan begitu, proses pengiriman paket menjadi lebih efisien dan cepat.

Bagaimana DMA Meningkatkan Kinerja Bus?

  • Mengurangi Beban Prosesor: Prosesor tidak perlu lagi repot-repot mengurus transfer data satu per satu. Ia bisa fokus pada tugas lain yang lebih penting.
  • Meningkatkan Kecepatan Transfer Data: DMA biasanya punya kecepatan transfer data yang lebih tinggi karena dirancang khusus untuk tugas ini.
  • Mengurangi Interupsi: Prosesor tidak perlu sering-sering dicegat untuk mengurus transfer data, sehingga kinerja overall sistem menjadi lebih baik.

Contoh Penggunaan DMA:

  • Menyalin file dari hard disk ke memori: Saat Anda menyalin file, DMA akan langsung mengambil alih prosesnya.
  • Menerima data dari jaringan: Ketika Anda sedang browsing internet, DMA akan mengambil data dari jaringan dan langsung menyimpannya ke memori.

Arsitektur Bus Jamak Tradisional


Sistem ini tidak hanya menggunakan satu bus tunggal untuk menghubungkan semua komponen, tetapi menggunakan beberapa bus yang berbeda untuk tujuan yang spesifik. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan fleksibilitas sistem.

Komponen-komponen Utama dan Fungsinya:

  • Processor: Otak dari komputer yang menjalankan instruksi program.
  • Cache: Memori berukuran kecil yang sangat cepat, berfungsi untuk menyimpan data yang sering digunakan oleh prosesor agar akses data menjadi lebih cepat.
  • Local Bus: Menghubungkan prosesor dengan cache. Bus ini biasanya memiliki kecepatan yang sangat tinggi untuk memaksimalkan kinerja akses data.
  • Main Memory: Memori utama komputer yang digunakan untuk menyimpan program dan data yang sedang aktif digunakan.
  • System Bus: Bus utama yang menghubungkan berbagai komponen utama seperti prosesor, memori, dan controller I/O.
  • Local I/O Controller: Mengontrol perangkat input/output yang terhubung secara langsung dengan bus sistem.
  • Network: Interface untuk menghubungkan komputer ke jaringan.
  • SCSI: Interface untuk menghubungkan perangkat penyimpanan seperti hard disk.
  • Expansion Bus Interface: Titik koneksi untuk menambahkan kartu ekspansi seperti kartu grafis atau kartu suara.
  • Modem: Perangkat untuk menghubungkan komputer ke jaringan melalui saluran telepon.
  • Serial: Port serial untuk menghubungkan perangkat eksternal seperti mouse atau keyboard.
  • Expansion Bus: Bus yang digunakan untuk menghubungkan perangkat ekspansi ke sistem.

Cara Kerja

  1. Akses Data: Ketika prosesor membutuhkan data, pertama-tama ia akan mencari data tersebut di cache. Jika data ditemukan di cache, maka akses data akan sangat cepat karena local bus memiliki kecepatan yang tinggi.
  2. Akses Memori Utama: Jika data tidak ditemukan di cache, prosesor akan mengakses memori utama melalui system bus.
  3. Akses Perangkat I/O: Untuk berkomunikasi dengan perangkat input/output, prosesor akan mengirim sinyal melalui system bus ke controller I/O yang bersangkutan. Controller I/O kemudian akan mengontrol perangkat tersebut.

Keuntungan Arsitektur Bus Jamak:

  • Meningkatkan Kinerja: Dengan menggunakan beberapa bus, beban pada bus utama dapat dikurangi, sehingga meningkatkan kinerja keseluruhan sistem.
  • Fleksibilitas: Memungkinkan penambahan perangkat ekspansi dengan mudah melalui bus ekspansi.
  • Modularitas: Desain sistem menjadi lebih modular, sehingga memudahkan perawatan dan upgrade.

Kekurangan Arsitektur Bus Jamak:

  • Kompleksitas: Desain sistem menjadi lebih kompleks dibandingkan dengan sistem yang hanya menggunakan satu bus.
  • Biaya: Implementasi sistem bus jamak umumnya lebih mahal.

Arsitektur Bus Jamak Kinerja Tinggi

arsitektur ini memiliki hierarki bus yang lebih kompleks dan dirancang khusus untuk memaksimalkan kecepatan transfer data.

Komponen-komponen Utama dan Fungsinya:

  • Processor: Otak dari komputer yang menjalankan instruksi program.
  • Cache: Memori berukuran kecil yang sangat cepat, berfungsi untuk menyimpan data yang sering digunakan oleh prosesor agar akses data menjadi lebih cepat.
  • Local Bus: Menghubungkan prosesor dengan cache. Bus ini biasanya memiliki kecepatan yang sangat tinggi untuk memaksimalkan kinerja akses data.
  • Main Memory: Memori utama komputer yang digunakan untuk menyimpan program dan data yang sedang aktif digunakan.
  • System Bus: Bus utama yang menghubungkan berbagai komponen utama seperti prosesor, memori, dan controller I/O.
  • High Speed Bus: Bus berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menghubungkan perangkat-perangkat yang membutuhkan bandwidth besar, seperti kartu grafis (VGA), kartu video, dan perangkat jaringan (LAN).
  • Expansion Bus: Bus yang digunakan untuk menghubungkan perangkat ekspansi seperti modem, printer, dan port serial.
  • SCSI, P1394: Interface untuk menghubungkan perangkat penyimpanan seperti hard disk.

Cara Kerja:

  1. Akses Data Cepat: Data yang sering diakses oleh prosesor akan disimpan dalam cache. Akses ke cache dilakukan melalui local bus yang sangat cepat, sehingga meningkatkan kinerja.
  2. Akses Memori Utama: Untuk data yang tidak ada di cache, prosesor akan mengakses memori utama melalui system bus.
  3. Akses Perangkat Kinerja Tinggi: Perangkat-perangkat yang membutuhkan bandwidth besar, seperti kartu grafis, akan terhubung ke high speed bus untuk memaksimalkan kinerja.
  4. Akses Perangkat Ekspansi: Perangkat ekspansi seperti modem dan printer akan terhubung ke expansion bus.

Keuntungan Arsitektur Bus Jamak Kinerja Tinggi:

  • Kinerja Sangat Tinggi: Dengan menggunakan beberapa tingkatan bus dan bus berkecepatan tinggi, sistem dapat mencapai kinerja yang sangat tinggi, terutama untuk aplikasi yang membutuhkan pemrosesan data yang intensif.
  • Fleksibilitas: Memungkinkan penambahan perangkat ekspansi dengan mudah melalui expansion bus.
  • Skalabilitas: Sistem dapat dengan mudah ditingkatkan dengan menambahkan komponen baru.

Kekurangan Arsitektur Bus Jamak Kinerja Tinggi:

  • Kompleksitas: Desain sistem menjadi sangat kompleks dan membutuhkan perencanaan yang matang.
  • Biaya: Implementasi sistem ini cenderung lebih mahal karena membutuhkan komponen-komponen yang lebih canggih.

Perbedaan dengan Arsitektur Bus Jamak Tradisional:

  • Hierarki Bus: Arsitektur ini memiliki hierarki bus yang lebih jelas, dengan high speed bus yang khusus untuk perangkat berkecepatan tinggi.
  • Kinerja: Dirancang khusus untuk mencapai kinerja yang sangat tinggi.
  • Kompleksitas: Desain sistem lebih kompleks.

REFERENSI

https://medium.com/@mr.edwinsetiawan/sistem-bus-pada-komputer-penjelasan-singkat-2069c091e637
https://setia.lecturer.pens.ac.id/Modul/Orkom/P14.pdf
https://www.scribd.com/doc/234034234/3-Sistem-Bus
https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_memory_access

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

SEJARAH SISTEM OPERASI (OPERATION SYSTEM)

-
Gambar
    SEJARAH SISTEM OPERASI      Sistem  operasi  ( operating system ; disingkat   OS ) adalah   perangkat lunak sistem   yang mengatur sumber daya dari   perangkat keras   dan   perangkat lunak , serta sebagai   daemon   untuk   program komputer . Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan program aplikasi pada komputer mereka, kecuali program   booting .  Sistem operasi mempunyai penjadwalan yang sistematis mencakup perhitungan penggunaan memori, pemrosesan data, penyimpanan data, dan sumber daya lainnya.     Sejarah sistem operasi sendiri terdiri dari berbagai macam dan jenis tergantung perangkat yang digunakan. Pada artikel kali ini, saya akan membahas sejarah dari beberapa sistem operasi yang paling banyak digunakan dan diketahui oleh orang awam. Berikut penjelasannya: 1. DOS (Disk Operating System)      DOS   kepanjangan dari Disk Operating System...
Baca selengkapnya

RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

-
Gambar
 RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)     RAM adalah salah satu bagian dari komputer yang paling penting. RAM merupakan memori primer (primary memory) dan juga penyimpanan sementara (temporary storage) . RAM (Random Access Memory) disimpan pada motherboard dalam modul yang disebut DIMMs (Dual Inline Memory Module). DIMMs disebut modul dual inline karena memiliki 2 baris independen pin di setiap sisinya. DIMMs memiliki modul memori redup sebanyak  168, 184, 240 atau 288 pin. RAM dipasang pada motherboard dalam slot memori. Sebuah motherboard memiliki jumlah slot yang variatif. Biasanya berjumlah 2 dan 4 slot memori. Untuk menjalankan suatu program, program itu harus dimuat dulu ke RAM. Sehingga data atau program disimpan terlebih dahulu di hard drive, kemudian dari hard drive dimuat ke dalam RAM. Setelah itu di akses oleh CPU untuk menjalankan program. Jika data terlalu banyak itu akan membebani kinerja komputer, untuk itu yang dilakukan adalah mengupgrade RAM supaya bisa memu...
Baca selengkapnya