UTS - Arsitektur dan Organisasi Komputer | Politeknik Negeri Padang

Review Materi UTS

Berikut adalah ringkasan materi yang akan diujikan dalam UTS:

Bobot: 20%

Fundamental Concepts

Sejarah perkembangan komputer
Arsitektur vs organisasi komputer
Klasifikasi komputer modern
Generasi komputer
Trend teknologi terkini

Bobot: 25%

CPU Architecture

Struktur dan fungsi CPU
Register organization
Instruction set architecture
Addressing modes
Instruction cycle

Bobot: 30%

ALU & Control Unit

Arithmetic Logic Unit (ALU)
Operasi aritmetika dan logika
Control Unit design
Microoperations
Simulasi ALU

Bobot: 25%

Memory & I/O Systems

Hierarki memori
Cache memory
Memory technology
Sistem input/output
Interrupt handling

Format Ujian

UTS akan terdiri dari beberapa jenis soal dengan distribusi sebagai berikut:

📝

Pilihan Ganda

25 soal @ 2 point

50 points

🔢

Perhitungan

5 soal @ 4 point

20 points

📊

Analisis Diagram

3 soal @ 6 point

18 points

💡

Studi Kasus

2 soal @ 6 point

12 points

Latihan Soal UTS

Berikut contoh soal dengan format yang mirip dengan ujian sebenarnya:

Pilihan Ganda 2 points

Manakah dari berikut ini yang BUKAN merupakan komponen utama dari CPU?

A. Arithmetic Logic Unit (ALU)
B. Control Unit
C. Register Set
D. Hard Disk Drive

Jawaban: D. Hard Disk Drive
Hard Disk Drive adalah komponen penyimpanan sekunder, bukan komponen utama CPU. Komponen utama CPU adalah ALU, Control Unit, dan Register Set.

Pilihan Ganda 2 points

Apa perbedaan utama antara arsitektur komputer dan organisasi komputer?

A. Arsitektur tentang hardware, organisasi tentang software
B. Arsitektur visible untuk programmer, organisasi tentang implementasi
C. Arsitektur tentang kecepatan, organisasi tentang kapasitas
D. Tidak ada perbedaan signifikan

Jawaban: B. Arsitektur visible untuk programmer, organisasi tentang implementasi
Arsitektur komputer adalah atribut yang visible bagi programmer (instruction set, addressing modes), sedangkan organisasi komputer adalah unit operasional yang mengimplementasikan arsitektur.

Perhitungan 4 points

Sebuah processor memiliki clock rate 3.2 GHz. Program tertentu membutuhkan eksekusi 15 juta instruksi dengan CPI 1.5.

Hitung:
a) Waktu eksekusi program (dalam detik)
b) MIPS rate processor tersebut

Jawaban:

a) Waktu eksekusi = (Instruction count × CPI) / Clock rate
= (15,000,000 × 1.5) / 3,200,000,000
= 22,500,000 / 3,200,000,000 = 0.00703 detik

b) MIPS = Clock rate / (CPI × 10⁶)
= 3,200,000,000 / (1.5 × 1,000,000)
= 3,200,000,000 / 1,500,000 = 2133.33 MIPS

Analisis Diagram 6 points

Perhatikan diagram pipeline 5-stage berikut:

IF → ID → EX → MEM → WB

Identifikasi potential hazards yang mungkin terjadi dan jelaskan strategi untuk mengatasi masing-masing hazard!

Jawaban:

1. Structural Hazards:
- Terjadi ketika hardware resources tidak cukup
- Solusi: menambah resources atau scheduling

2. Data Hazards:
- RAW (Read After Write), WAR, WAW
- Solusi: forwarding, stalling, compiler scheduling

3. Control Hazards:
- Terjadi karena branch instructions
- Solusi: branch prediction, delayed branching

Studi Kasus 6 points

Sebuah perusahaan ingin mendesain embedded system untuk medical device yang membutuhkan:
- Real-time response
- Low power consumption
- High reliability

Rekomendasikan arsitektur yang sesuai dan jelaskan pertimbangan desain Anda!

Jawaban:

Rekomendasi: ARM Cortex-M series dengan RISC architecture

Pertimbangan Desain:
1. Real-time: Deterministic response time, interrupt handling
2. Power efficiency: RISC architecture, sleep modes
3. Reliability: Error checking, watchdog timer
4. Safety: Memory protection unit, fault detection
5. Integration: Integrated peripherals mengurangi komponen external

Tips Belajar untuk UTS

📚

Review Fundamental

Kuasi konsep dasar arsitektur vs organisasi, sejarah komputer, dan klasifikasi

⚙️

Pahami CPU Architecture

Fokus pada ALU, Control Unit, register, dan instruction cycle

💾

Memory Hierarchy

Pahami cache, RAM, dan hubungannya dengan performance

🔧

Practice Calculations

Latihan perhitungan CPI, MIPS, cache hit ratio, dll

Arsitektur & Organisasi Komputer

Ujian Tengah Semester

Persiapan UTS