Pertemuan 2: Arsitektur vs Organisasi Komputer

Sub-CPMK 1.2 - Membedakan Konsep Arsitektur dan Organisasi Komputer

Jenis

Teori

SKS

3 (2 Teori + 1 Praktikum)

Sub-CPMK

1.2

Tools

Interactive Comparison

Tujuan Pembelajaran

Memahami Perbedaan Fundamental

Membedakan dengan jelas konsep arsitektur dan organisasi komputer

Analisis Karakteristik

Mengidentifikasi karakteristik unik dari masing-masing konsep

Studi Kasus Nyata

Menerapkan konsep dalam menganalisis processor modern

Evolusi Arsitektur

Memahami perkembangan arsitektur komputer dari masa ke masa

Perbandingan Fundamental

Arsitektur dan organisasi komputer adalah dua konsep yang saling melengkapi namun memiliki fokus yang berbeda.

🏛️

Arsitektur Komputer

"What the computer does"

Definisi: Atribut-atribut yang visible bagi programmer

Karakteristik:

Instruction Set Architecture (ISA)
Addressing modes
Data types yang didukung
Register set yang tersedia
Mekanisme I/O
Memory addressing

Contoh: x86-64, ARMv8, RISC-V

⚙️

Organisasi Komputer

"How the computer works"

Definisi: Unit-unit operasional dan interkoneksinya

Karakteristik:

Detail hardware implementation
Control signals
Memory technology digunakan
Interface antara computer dan peripheral
Clock frequency
Cache size dan organization

Contoh: Pipeline design, Cache hierarchy, Bus architecture

Perbandingan Interaktif

🏛️

Arsitektur

Spesifikasi fungsional dan antarmuka yang dilihat programmer

🔍

Perbedaan

Arsitektur = "Apa", Organisasi = "Bagaimana"

⚙️

Organisasi

Implementasi fisik dan operasional dari arsitektur

👨‍💻

Arsitektur

Fokus pada programmer's view dan software compatibility

🎯

Perbedaan

Arsitektur untuk kompatibilitas, Organisasi untuk performa

🔧

Organisasi

Fokus pada hardware efficiency dan performance optimization

👀

Arsitektur

Visible kepada programmer melalui instruction set

🎭

Perbedaan

Arsitektur = Transparan, Organisasi = Transparan/Tersembunyi

🛠️

Organisasi

Transparan untuk beberapa aspek, tersembunyi untuk lainnya

💻

Arsitektur

x86 instruction set, ARM registers, MIPS addressing modes

🔄

Hubungan

Banyak organisasi dapat mengimplementasikan satu arsitektur

🚀

Organisasi

Pipeline design, Cache hierarchy, Superscalar execution

Studi Kasus: Processor Modern

Intel Core i7 Processor

Arsitektur (x86-64)

Instruction Set: x86-64
Register: 16 general purpose
Addressing: Complex CISC
Compatibility: Backward compatible

Organisasi (Skylake)

Pipeline: 14-16 stages
Cache: L1, L2, L3 hierarchy
Execution: Out-of-order
Technology: 14nm process

ARM Cortex-A Series

Arsitektur (ARMv8)

Instruction Set: ARMv8-A
Register: 31 general purpose
Addressing: Load-Store RISC
Mode: AArch64 & AArch32

Organisasi (big.LITTLE)

Core: Heterogeneous multi-processing
Pipeline: In-order & Out-of-order
Power: Dynamic voltage scaling
Technology: Various foundries

AMD Ryzen Processor

Arsitektur (x86-64)

Instruction Set: x86-64 dengan ekstensi
Register: 16 general purpose
SIMD: AVX2, AVX512
Virtualization: AMD-V

Organisasi (Zen)

Core: Chiplet design
Cache: Large L3 cache
Precision Boost: Dynamic frequency
Technology: 7nm process

Apple M1/M2 Processor

Arsitektur (ARMv8)

Instruction Set: ARMv8.4-A
Custom: Apple extensions
Security: Pointer authentication
Neural: AMX instructions

Organisasi (Unified Memory)

Architecture: SoC design
Memory: Unified memory architecture
Core: Performance + Efficiency
Integration: CPU/GPU/Neural Engine

Evolusi Arsitektur Komputer

Perkembangan arsitektur komputer dari generasi pertama hingga modern

1940-1955

Vacuum Tube

First Generation

1955-1965

Transistor

Second Generation

1965-1975

Integrated Circuit

Third Generation

1975-1985

Microprocessor

Fourth Generation

1985-Sekarang

Modern CPUs

Fifth Generation

Kuis Pemahaman Konsep

Pertanyaan 1: Manakah yang merupakan aspek arsitektur komputer?

A. Ukuran cache memory
B. Kecepatan clock processor
C. Set instruksi yang didukung
D. Teknologi transistor yang digunakan

Jawaban: C. Set instruksi yang didukung
Set instruksi merupakan bagian dari arsitektur komputer karena visible bagi programmer dan menentukan cara berinteraksi dengan processor.

Pertanyaan 2: Manakah pernyataan yang BENAR tentang organisasi komputer?

A. Berfokus pada "apa" yang dilakukan komputer
B. Menentukan instruction set architecture
C. Mengimplementasikan arsitektur secara fisik
D. Visible sepenuhnya kepada programmer

Jawaban: C. Mengimplementasikan arsitektur secara fisik
Organisasi komputer berkaitan dengan "bagaimana" komputer bekerja dan mengimplementasikan spesifikasi arsitektur dalam hardware.

Pertanyaan 3: Mengapa satu arsitektur dapat memiliki banyak organisasi?

A. Karena arsitektur mudah diubah
B. Untuk kompatibilitas software yang sama
C. Organisasi tidak mempengaruhi performa
D. Arsitektur menentukan semua detail implementasi

Jawaban: B. Untuk kompatibilitas software yang sama
Multiple organisasi memungkinkan improvement performa dan efisiensi sambil menjaga kompatibilitas software dengan arsitektur yang sama.