ARSITEKTUR KOMPUTER : Model von neumann & non von neumann

1. Model Von Neumann
Diagram Blok Model Von Neumann

 

 

 

Cara Kerja Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Adapun cara kerja model Von Neumann, yaitu :
• Main memory menyimpan data dan program
• BUS mentransfer data, alamat dan mengontrol signal. Baik itu dari atau ke memory maupun dari atau ke perangkat lainnya.
• CPU
  • Control Unit menangkap intruksi dan mengeksekusinya.
  • ALU (Arithmetic Logic Unit) melakukan operasi (menambah, mengurangi, dll)
  • Register 9Fast Memory) menyimpan hasil sementara dan informasi kontrol (alamat instruksi berikutnya).
• Perangkat I/O menjadi tepat penghubung antara user dan komputer
Kelebihan & Kekurangan Model Von Neumann Keuntungan dari Von Neumann adalah pada fleksibilitas pengalamatan program dan data. Biasanya program selalu ada di ROM dan data selalu ada di RAM. Arsitektur Von Neumann memungkinkan prosesor untuk menjalankan program yang ada didalam memori data (RAM). Misalnya pada saat power on, dibuat program inisialisasi yang mengisi byte di dalam RAM. Data di dalam RAM ini pada gilirannya nanti akan dijalankan sebagai program. Sebaliknya data juga dapat disimpan di dalam memori program (ROM). 

         Arsitektur Von Neumann bukan tidak punya kelemahan, diantaranya adalah bus tunggalnya itu sendiri. Sehingga instruksi untuk mengakses program dan data harus dijalankan secara sekuensial dan tidak bisa dilakukan overlaping untuk menjalankan dua isntruksi yang berurutan. Selain itu bandwidth program harus sama dengan banwitdh data. Jika memori data adalah 8 bits maka program juga harus 8 bits. Satu instruksi biasanya terdiri dari opcode (instruksinya sendiri) dan diikuti dengan operand (alamat atau data). Karena memori program terbatas hanya 8 bits, maka instruksi yang panjang harus dilakukan dengan 2 atau 3 bytes. Misalnya byte pertama adalah opcode dan byte berikutnya adalah operand. Secara umum prosesor Von Neumann membutuhkan jumlah clock CPI (Clock per Instruction) yang relatif lebih banyak dan walhasil eksekusi instruksi dapat menjadi relatif lebih lama. 

         Contoh Implementasi Model Von Neumann pada masa sekarang yaitu hampir semua komputer konvensional yang beredar di pasaran saat ini menggunakan model Von Neuman 

 

 

   2. Model Non-Von Neumann

Salah satu dari sekian banyak model Non-Von Neumann yaitu model single instruction stream, multi data stream atau biasa disebut dengan model SIMD. Adapun diagram blok model SIMD.

Cara kerjanya adalah satu CPU mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu. Adapun karakteristik model SIMD ini :
• Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware.
• Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda
• Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data
Keuntungan dari model ini yaitu setiap prosesor mampu mengeksekusi instruksi-instruksi yang sama dari data yang berbeda. Namun belum tentu juga model ini unggul sepenuhnya. 

Kekurangan dari model ini adalah anya dapat melakukan satu instruksi dalam satu waktu. 

Contoh implementasi model ini adalah pada komputer ILLIAC IV, MPP, DAP, CM-2, MasPar MP-1, dan MasPar MP-2 yang rata-rata merupakan komputer jenis super komputer. 

 

 

SOURCE ::::

http://www.c-jump.com/CIS77/CPU/VonNeumann/lecture.html#V77_0010_von_neumann.

 HS, D. Suryadi. 1994. Arsitektur Komputer. Jakarta : Universitas Gunadharma.