Advertisements
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Sistem BUS
BUS adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Sistem bus adalah sebuah bus yang menghubungkan komponen-komponen utama komputer (CPU, Memori, I/O). Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya.
System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan sistem komputer untuk menghubungkan semua komponen. 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 Intel Core I5 umumnya 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. Sebagai contoh, kartu grafis AGP akan dihubungkan ke bus AGP. Beberapa perangkat lainnya (utamanya chipset atau controller) akan bertindak sebagai jembatan antara bus-bus yang berbeda. Sebagai contoh, sebuah controller bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu bus PCI ataupun bus PCI Express.
Berdasar jenis busnya, bus dapat dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut multiplexed bus. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus.
Berikut, contoh sistem bus yang diterapkan di Motherboard :
]
Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat I/O. Setiap komponen saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen computer sangatlah mendominasi kerja suatu komputer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus.
Era saat ini memerlukan saluran data atau bus yang handal. Kecepatan komponen penyusun komputer tidak akan berarti kalau tidak diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik. Trend mikroprosesor saat ini adalah melakukan pekerjaan secara paralel dan program dijalankan secara multitasking menuntut sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat.
Dalam materi ini akan kita pelajari bagaimana interkoneksi komponen system computer dalam menjalankan fungsinya, interkoneksi bus dan juga pertimbangan – pertimbangan perancangan bus. Bagian akhir akan disajikan contoh – contoh bus yang berkembang saat ini.
Struktur Interkoneksi
]
Komputer tersusun atas komponen – komponen atau modul – modul (CPU, memori dan I/O) yang saling berkomunikasi. Kompulan lintasan atau saluran berbagai modul disebut struktur interkoneksi. Rancanagan struktur interkoneksi sangat bergantung pada jenis dan karakteristik pertukaran datanya.
Jenis pertukaran data yang diperlukan oleh modul – modul penyusun komputer :
Memori
Memori umumnya terdiri atas N word memori dengan panjang yang sama. Masing – masing word diberi alamat numerik yang unik (0, 1, 2, …N-1). Word dapat dibaca maupun ditulis pada memori dengan kontrol Read dan Write. Lokasi bagi operasi dispesifikasikan oleh sebuah alamat.
Modul I/O
Operasi modul I/O adalah pertukaran data dari dan ke dalam komputer. Berdasakan pandangan internal, modul I/O dipandang sebagai sebuah memori dengan operasi pembacaan dan penulisan. Seperti telah dijelaskan pada bab 6 bahwa modul I/O dapat mengontrol lebih dari sebuah perangkat peripheral. Modul I/O juga dapat mengirimkan sinyal interrupt.
CPU . CPU berfungsi sebagai pusat pengolahan dan eksekusi data berdasarkan routine – routine program yang diberikan padanya. CPU mengendalikan seluruh sistem komputer sehingga sebagai konsekuensinya memiliki koneksi ke seluruh modul yang menjadi bagian system komputer.
Pertukaran data oleh modul
Dari jenis pertukaran data yang diperlukan modul – modul komputer, maka struktur interkoneksi harus mendukung perpindahan data berikut :
Memori ke CPU : CPU melakukan pembacaan data maupun instruksi dari memori.
CPU ke Memori : CPU melakukan penyimpanan atau penulisan data ke memori.
I/O ke CPU : CPU membaca data dari peripheral melalui modul I/O.
I/O ke Memori atau dari Memori : digunakan pada sistem DMA.
]
Sampai saat ini terjadi perkembangan struktur interkoneksi, namun yang banyak digunakan saat ini adalah sistem bus. Sistem bus ada yang digunakan secara tunggal dan ada secara jamak, tergantung karakteristik sistemnya.
Interkoneksi Bus
Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih komponen komputer. Sifat penting dan merupakan syarat utama adalah bus adalah media transmisi yang dapat digunakan bersama oleh sejumlah perangkat yang terhubung padanya. Karena digunakan bersama, diperlukan aturan main agar tidak terjadi tabrakan data atau kerusakan data yang ditransmisikan. Walaupun digunakan bersama namun dalam satu waktu hanya ada sebuah perangkat yang dapat menggunakan bus.
Struktur Bus
Sebuah bus biasanya terdiri atas beberapa saluran. Sebagai contoh bus data terdiri atas 8 saluran sehingga dalam satu waktu dapat mentransfer data 8 bit. Secara umum fungsi saluran bus dikatagorikan dalam tiga bagian, yaitu saluran data, saluran alamat dan saluran kontrol, seperti terlihat pada gambar.
a) Saluran Data
Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran. Jumlah saluran diaktifkan dengan lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Contohnya bila bus data lebarnya 8 bit dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
b) Saluran Alamat
Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.
c) Saluran Kontrol
Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah menspesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.
Sinyal pewaktuan menandakan validitas data dan alamat, sedengkan sinyal perintah berfungsi membentuk suatu operasi. Secara umum saluran kontrol meliputi :
Memory Write, memerintahkan data pada bus akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.
Memory Read memerintahkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus data.
I/O Write, memerintahkan data pada bus dikirim ke lokasi port I/O.
I/O Read, memerintahkan data dari port I/O ditempatkan pada bus data.
Bus Request, menunjukkan bahwa modul memerlukan kontrol bus.
Bus Grant, menunjukkan modul yang melakukan request telah diberi hak mengontrol bus.
Interrupt Request, menandakan adanya penangguhan interupsi dari modul.
Interrupt ACK, menunjukkan penangguhan interupsi telah diketahui CPU.
Clock, kontrol untuk sinkronisasi operasi antar modul.
Reset, digunakan untuk menginisialisasi seluruh modul.
Secara fisik bus adalah konduktor listrik paralel yang menghubungkan modul – modul. Konduktor ini biasanya adalah saluran utama pada PCB motherboard dengan layout tertentu sehingga didapat fleksibilitas penggunaan. Untuk modul I/O biasanya dibuat slot bus yang mudah dipasang dan dilepas, seperti slot PCI dan ISA. Sedangkan untuk chips akan terhubung melalui pinnya.
CPU Interconnection
Memory Interconnection
I/O Interconnection
Prinsip operasi bus adalah sebagai berikut. Operasi pengiriman data ke modul lainnya :
- Meminta penggunaan bus.
- Apabila telah disetujui, modul akan memindahkan data yang diinginkan ke modul yang dituju.
Operasi meminta data dari modul lainnya :
- Meminta penggunaan bus.
- Mengirim request ke modul yang dituju melalui saluran kontrol dan alamat yang sesuai.
Hierarki Multiple Bus
Bila terlalu banyak modul atau perangkat dihubungkan pada bus maka akan terjadi penurunan kinerja, yang disebabkan oleh :
Semakin besar delay propagasi untuk mengkoordinasikan penggunaan bus antrian penggunaan bus semakin panjang dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehingga memperlambat data
Antisipasi dan solusi persoalan di atas adalah penggunaan bus jamak yang hierarkis. Modul – modul dikalasifikasikan berdasarkan kebutuhan terhadap lebar dan kecepatan bus. Bus biasanya terdiri atas bus lokal, bus sistem, dan bus ekspansi.
Gambar arsitektur jaringan bus jamak tradisional
Gambar arsitektur jaringan bus jamak kinerja tinggi
Prosesor, cache memori dan memori utama terletak pada bus tersendiri pada level tertinggi karena modul – modul tersebut memiliki karakteristik pertukaran data yang tinggi. Pada arsitektur berkinerja tinggi, modul – modul I/O diklasifikasikan menjadi dua, yaitu yang memerlukan transfer data berkecepatan tinggi dan berkecepatan rendah.
Modul dengan transfer data berkecepatan tinggi disambungkan dengan bus berkecepatan tinggi pula, sedangkan modul yang tidak memerlukan transfer data cepat disambungkan pada bus ekspansi.
Keuntungan hierarki bus jamak kinerja tinggi pada gambar diatas adalah bus berkecepatan tinggi lebih terintegrasi dengan prosesor. Perubahan pada arsitektur prosesor tidak begitu mempengaruhi kinerja bus.
Saat ini terdapat banyak implementasi sistem bus, tetapi parameter dasar perancangan bus dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis (dedicated dan mulitiplexed), metode arbitrasi (tersentralisasi dan terdistribusi), timing (sinkron dan tak sinkron), lebar bus (lebar address dan lebar data) dan jenis transfer datanya(read, write, read-modify-write, read-alter-write, block).
Tujuan yang hendak dicapai dalam perancangan adalah bagaimana bus dapat cepat menghantarkan data dan efisiensinya tinggi. Intinya karakteristik pertukaran data dan modul yang terkait merupakan pertimbangan utama dalam perancangan bus.
Jenis Bus
Berdasar jenis busnya, bus dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut dedicated bus. Namun apabila bus dilalukan informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal kontrol dengan metode mulipleks data maka bus ini disebut multiplexed bus.
• Dedicated Bus : bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja, atau alamat saja,
Keuntungan: throughput yang tinggi karena kemacetan lalu lintas kecil.
Kerugian: meningkatnya ukuran biaya sistem.
• Multiplexed bus : bus melakukan tugas untuk berbagai informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal kontrol dengan metode mulipleks data
Keuntungan: hanya memerlukan saluran sedikit sehingga dapat menghemat tempat, namun kerugiannya adalah kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimulitipleks.
Kerugian: kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks.
Saat ini yang umum, bus didedikasikan untuk tiga macam, yaitu bus data, bus alamat dan bus kontrol.
Metode Arbitrasi
Terdapat dua macam metode arbitrasi ;
Tersentral
Pada metode arbitrasi ini diperlukan pengontrol bus sentral atau arbiter yang bertugas mengatur penggunaan bus oleh modul. Arbiter bisa suatu modul atau bagian fungsi CPU.
Terdistribusi,
Pada metode arbitrasi ini setiap modul memiliki logika pengontrol akses (access control logic) yang berfungsi mengatur pertukaran data melalui bus. Kedua metode arbitrasi intinya menugaskan suatu perangkat bisa modul I/O ataupun CPU bertindak sebagai master kontrol pertukaran.
Timing
Metode pewaktuan sinkron terjadinya event pada bus ditentukan oleh sebuah pewaktu (clock). Sebuah transmisi 1 – 0 disebut siklus waktu atau siklus bus dan menentukan besarnya slot waktu. Semua perangkat modul pada bus dapat membaca atau pengetahui siklus clock.
Biasanya satu siklus untuk satu event. Model ini mudah diimplementasikan dan cepat namun kurang fleksibel menangani peralatan yang beda kecepatan operasinya. Biasanya digunakan untuk modul – modul tertentu yang sudah jelas karakteristiknya.
System bus ini diabgi menjadi dua yaitu :
SYNCHRONOUS BUS
Dalam synchronous bus, semua perangkat mendapatkan informasi timing dari jalur clock bersama. Pulsa yang berjarak setara pada jalur ini mendefinisikan waktu yang setara. Dalam bentuk yang paling sederhana suatu synchronous bus, tiap interval ini merupakan suatu bus cycle dimana satu transfer data. Skema semacam itu diilustrasikan pada gambar berikut, jalur alamat dan data ada gambar.
Transfer Multiple-Cycle Skema yang di deskripsikan pada gambar tersebut menghasilkan desain sederhana untuk antar muka perangkat. Akan tetapi, skema tersebut memiliki beberapa keterbatasan. Untuk megatasi keterbatasan ini, kebanyakan bus menggabungkan sinyal kontrol yang menyatakan respon dari perangkat tersebut. Sinyal ini memberitahu master bahwa slave telah mengenali alamatnya dan telah siap untuk berpartisipasi dalam operasi data transfer. Bus tersebut juga memungkinkan untuk mengatur durasi periode data transfer untuk menyesuaikan dengan kebutuhan perangkat yang berpartisipasi.
ASYNCHRONOUS BUS
Pada asynchronous bus untuk mengontrol transfer data pada bus berdasar pada penggunaan handshake antara master dan slave. Konsep handshake adalah generealisasi dari ide sinyal Slave-ready. Clock umum digantikan dengan dua jalur control timing, Master-ready dan Slave-ready. Yang pertama dinyatakan oleh master untuk mengindikasikan telah siap melakukan transaksi, dan yang kedua adalah respon dari Slave.
Pilihan pada suatu desain tertentu melibatkan pertukaran antara berbagai faktor seperti:
1. Kesederhanaan antar muka perangkat.
2. Kemampuan untuk mengakomodasi antar muka perangkat yang menyatakan jumlah jeda yang berbeda.
3. Waktu total yang diperlukan untuk transfer bus
4. Kemampuan untuk mendeteksi error yang dihasilkan dari pengalamatan perangkat yang tidak ada atau dari kegagalan antar muka.
Suatu antar muka I/O terdiri dari sirkuit yang diperlukan untuk menghubungkan perangkat I/O ke bus computer, pada satu sisi antar muka kita memiliki sinyal bus untuk alamat, data, dan kontrol. Pada sisi yang lain kita memiliki jalur data dengan kontrol yang sesuai untuk mentransfer data antar muka dan perangkat I/O. Sisi ini disebut port, yang diklasifikasikan sebagai port paralel dan serial.
Gambar pewaktuan sinkron
Dalam pewaktuan asinkron memungkinkan kerja modul yang tidak serempak kecepatannya. Dalam pewaktuan asinkron, event yang terjadi pada bus tergantung event sebelumnya sehingga diperlukan sinyal – sinyal validasi untuk mengidentifikasi data yang ditransfer.
Sistem ini mampu menggabungkan kerja modul – modul yang berbeda kecepatan maupun teknologinya, asalkan aturan transfernya sama.
Lebar Bus
Lebar bus sangat mempengaruhi kinerja sistem komputer. Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu. Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat direfensikan.
Dalam sistem komputer, operasi transfer data adalah pertukaran data antar modul sebagai tindak lanjut atau pendukung operasi yang sedang dilakukan. Saat operasi baca (read), terjadi pengambilan data dari memori ke CPU, begitu juga sebaliknya pada operasi penulisan maupun operasi – operasi kombinasi. Bus harus mampu menyediakan layanan saluran bagi semua operasi komputer.
Secara terperinci adalah sebagai berikut :
- Transfer Baca (Slave ke Master)
Slave menaruh data pada bus begitu slave mengetahui alamatnya dan telah mengambil data.
- Transfer Tulis (Master ke Slave)
Master menaruh data pada bus data begitu alamat telah stabil dan slave telah mempunyai kesempatan untuk mengetahui alamatnya.
- Read-Modified-Write
Sebuah operasi baca yang diikuti oleh operasi tulis ke alamat yang sama dan alamat hanya di-broadcast satu kali saja pada awal operasi.
Tujuan utama : Melindungi sumber daya memori yang dapat dipakai bersama di dalam sistem multiprograming.
- Read-After-Write
Operasi yang tidak dapat dibagi-bagi, berisi operasi tulis yang diikuti oleh operasi baca dari alamat yang sama.
Operasi ini dibentuk untuk tujuan pemeriksaan.
A. JENIS – JENIS SISTEM BUS
Diagram Highspeed bus
Saluran bus dapat dipisahkan menjadi dua tipe umum, yaitu dedicated dan multiplexed. Suatu saluran bus dedicated secara permanen diberi sebuah fungsi atau subset fisik komponen-komponen komputer.
Sebagai contoh dedikasi fungsi adalah penggunaan alamat dedicated terpisah dan saluran data yang merupakan suatu hal yang umum bagi bus. Namun, hal ini bukanlah hal yang penting. Misalnya, alamat dan informasi data dapat ditransmisikan melalui sejumlah saluran yang sama dengan menggunakan saluran address valid control. Pada awal pemindahan data, alamat ditempatkan pada bus dan address valid control diaktifkan. Pada saat ini, setiap modul memiliki periode waktu tertentu untuk menyalin alamat dan menentukan apakah alamat tersebut merupakan modul beralamat. Kemudian alamat dihapus dari bus dan koneksi bus yang sama digunakan untuk transfer data pembacaan atau penulisan berikutnya. Metode penggunaan saluran yang sama untuk berbagai keperluan ini dikenal sebagai time multiplexing.
Keuntungan time multiplexing adalah memerlukan saluran yang lebih sedikit, yang menghemat ruang dan biaya. Kerugiannya adalah diperlukannya rangkaian yang lebih kompleks di dalam setiap modul. Terdapat juga penurunan kinerja yang cukup besar karena event-event tertentu yang menggunakan saluran secara bersama-sama tidak dapat berfungsi secara paralel.
Dedikasi fisik berkaitan dengan penggunaan multiple bus, yang masing-masing bus itu terhubung dengan hanya sebuah subset modul. Contoh yang umum adalah penggunaan bus I/O untuk menginterkoneksi seluruh modul I/O, kemudian bus ini dihubungkan dengan bus utama melalui sejenis modul adapter I/O. Keuntungan yang utama dari dedikasi fisik adalah throughput yang tinggi karena hanya terjadi kemacetan lalu lintas data yang kecil. Kerugiannya adalah meningkatnya ukuran dan biaya sistem.
C. KETERKAITAN DAN CONTOH 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. Contoh sebuah kontrolir bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu bus PCI atau bus PCI Express.
Beberapa contoh bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut:
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). Bus ini juga terbagi atas beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus lainnya.
Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8 byte.
Bus AGP (Accelerated Graphic Port).
Bus AGP, singkatan dari Accelerated Graphics Port adalah sebuah bus yang dikhususkan sebagai bus pendukung kartu grafis berkinerja tinggi, menggantikan bus ISA, bus VESA atau bus PCI yang sebelumnya digunakan.
Spesifikasi AGP pertama kali (1.0) dibuat oleh Intel dalam seri chipset Intel 440 pada Juli tahun 1996. Sebenarnya AGP dibuat berdasarkan bus PCI, tapi memiliki beberapa kemampuan yang lebih baik. Selain itu, secara fisik, logis dan secara elektronik, AGP bersifat independen dari PCI. Tidak seperti bus PCI yang dalam sebuah sistem bisa terdapat beberapa slot, dalam sebuah sistem, hanya boleh terdapat satu buah slot AGP saja.
Spesifikasi AGP 1.0 bekerja dengan kecepatan 66 MHz (AGP 1x) atau 133 MHz (AGP 2x), 32-bit, dan menggunakan pensinyalan 3.3 Volt. AGP versi 2.0 dirilis pada Mei 1998 menambahkan kecepatan hingga 266 MHz (AGP 4x), serta tegangan yang lebih rendah, 1.5 Volt. Versi terakhir dari AGP adalah AGP 3.0 yang umumnya disebut sebagai AGP 8x yang dirilis pada November 2000. Spesifikasi ini mendefinisikan kecepatan hingga 533 MHz sehingga mengizinkan throughput teoritis hingga 2133 Megabyte/detik (dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan AGP 4x). Meskipun demikian, pada kenyataannya kinerja yang ditunjukkan oleh AGP 8x tidak benar-benar dua kali lebih tinggi dibandingkan AGP 4x, karena beberapa alasan teknis.
Selain empat spesifikasi AGP di atas, ada lagi spesifikasi AGP yang dinamakan dengan AGP Pro. Versi 1.0 dari AGP Pro diperkenalkan pada bulan Agustus 1998 lalu direvisi dengan versi 1.1a pada bulan April 1999. AGP Pro memiliki slot yang lebih panjang dibandingkan dengan slot AGP biasa, dengan tambahan pada daya yang dapat didukungnya, yakni hingga 110 Watt, lebih besar 25 Watt dari AGP biasa yang hanya 85 Watt.
Jika dilihat dari daya yang dapat disuplainya, terlihat dengan jelas bahwa AGP Pro dapat digunakan untuk mendukung kartu grafis berkinerja tinggi yang ditujukan untuk workstation graphics, semacam ATi FireGL atau NVIDIA Quadro. Meskipun demikian, AGP Pro tidaklah kompatibel dengan AGP biasa: kartu grafis AGP 4x biasa memang dapat dimasukkan ke dalam slot AGP Pro, tapi tidak sebaliknya. Selain itu, karena slot AGP Pro lebih panjang, kartu grafis AGP 1x atau AGP 2x dapat tidak benar-benar masuk ke dalam slot sehingga dapat merusaknya. Untuk menghindari kerusakan akibat hal ini, banyak vendor motherboard menambahkan retensi pada bagian akhir slot tersebut: Jika hendak menggunakan kartu grafis AGP Pro lepas retensi tersebut.
Selain faktor kinerja video yang lebih baik, alasan mengapa Intel mendesain AGP adalah untuk mengizinkan kartu grafis dapat mengakses memori fisik secara langsung, yang dapat meningkatkan kinerja secara signifikan, dengan biaya integrasi yang relatif lebih rendah. AGP mengizinkan penggunaan kartu grafis yang langsung mengakses RAM sistem, sehingga kartu grafis on-board dapat langsung menggunakan memori fisik, tanpa harus menambah chip memori lagi, meski harus dibarengi dengan berkurangnya memori untuk sistem operasi.
Mulai tahun 2006, AGP telah mulai digeser oleh kartu grafis berbasis PCI Express x16, yang dapat mentransfer data hingga 4000 Mbyte/detik, yang hampir dua kali lebih cepat dibandingkan dengan AGP 8x, dengan kebutuhan daya yang lebih sedikit (voltase hanya 800 mV saja.)
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. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge, Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan.
Bus PCI (Peripherals Component Interconnect).
Peripheral Component Interconnect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. PCI memiliki kinerja tinggi untuk system I/O berkecepatan tinggi seperti : video adaptor, NIC, disk controller, sound card, dan lain-lain. Standard PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33 MHz, laju transfer data 264 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit. Intel mulai menerapkan PCI pada tahun 1990 untuk system pentiumnya.
Untuk mempercepat penggunaan PCI, Intel mempatenkan PCI bagi domain publik sehingga vendor dapat mengeluarkan produk dengan PCI tanpa royalti.
Gambar dari BUS PCI
BUS PCI Arbitrate
Jenis-Jenis Slot Pada PCI
- Slot PCI-E X16 Slot untuk kartu grafis (VGA) PCI-E X16 pada Motherboard mulai digunakan saat motherboard dengan prosesor LGA 775 untuk processor Pentium 4 dan Celeron, sampai sekarang slot kartu grafis (VGA) ini masih digunakan. Slot PCI-E X16 menggantikan slot AGP untuk kartu grafis PCIe.
- Slot AGPSlot untuk kartu grafis (VGA) AGP yang digunakan motherboard versi lama seperti LGA 478 dan Pentium 3, Slot ini sudah jarang digunakan, dikarenakan slot ini digunakan oleh motherboard versi lama (jadul), slot kartu grafis untuk motherboard ini perlahan-lahan ditinggalkan karena perkembangan teknologi hardware yang semakin maju sehingga dipasaran juga sulit untuk ditemukan.
- Slot PCISlot untuk kartu grafis (VGA) PCI yang digunakan pada motherboard sangatlah multi fungsi, banyak peripheral komputer yang menggunakan slot PCI, tapi untuk slot kartu grafis sudah jarang digunakan, biasanya peripheral yang menggunakan slot PCI ini yaitu sound card, ethernet card, LAN card.
Banyak perubahan pada PCI ini dari masa kemasa berikut data-datanya :
- PCI 1.0 juni 1992, merupakan spesifikasi aslinya yang memiliki lebar bus 32 bit atau 64 bit.
- PCI 2.0 april 1993, Jenis konektor dan papan ekspansi.
- PCI 2.1 Juni 1995, operasi 66 MHz di berlakukan, perubahan pada latency, adanya fungsi transaction ordering.
- PCI 2.2 januari 1999, fitur manajemen daya di berlakukan.
- PCI X.1.0 september 1999. spesifikasi PCI .X 133 MHz.
- Mini PCI November 1999, untuk motherboard dengan foam factor yang kecil.
- PCI 2.3 maret 2002 ,pensinyalan 3.3 volt.
- X 2.0 juli 2003, dukungan modus kerja 266 MHz hingga 533 MHz.
- PCI Express 1.0 juli 2002, cara transmisi serial dengan kecepatan 2500 mb/s. Tiap jalur, tiap transmisi, tiap arah, menggunakan sinyal 0.8 volt, yang di desain untuk menggantikan PCI 2.X dalam sistem komputer.
Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)
PCI Express (PCI-E/PCIex) adalah slot ekspansi module, di desain untuk menggantikan PCI bus yang lama. Banyak Motherboard mengadopsi PCI express dikarenakan PCI Express memiliki transfer data yang jauh lebih cepat, terutama untuk keperluan grafis 3D. Slot ini memiliki kecepatan 1x, 2x, 4x, 8x, 16x and 32x, tidak seperti PCI biasa dengan sistem komunikasi paralel, PCI Express menggunakan sistem serial dan mampu berkomunikasi 2 kali (tulis/baca) dalam satu rute clock.
Berikut tabel kecepatan maximun dari PCI Express
Kecepatan
|
Max
|
PCI-ex 1x
|
250 MB/s
|
PCI-ex 2x
|
500 MB/s
|
PCI-ex 4x
|
1000 MB/s
|
PCI-ex 8x
|
2000 MB/s
|
PCI-ex 16x
|
4000 MB/s
|
PCI-ex 32x
|
8000 MB/s
|
Bus ISA (Industry Standard Architecture)
Bus ISA (Industry Standard Architecture) adalah sebuah arsitektur bus dengan bus data selebar 8-bit yang diperkenalkan dalam IBM PC 5150 pada tanggal 12 Agustus 1981. Bus ISA diperbarui dengan menambahkan bus data selebar menjadi 16-bit pada IBM PC/AT pada tahun 1984, sehingga jenis bus ISA yang beredar pun terbagi menjadi dua bagian, yakni ISA 16-bit dan ISA 8-bit. ISA merupakan bus dasar dan paling umum digunakan dalam komputer IBM PC hingga tahun 1995, sebelum akhirnya digantikan oleh bus PCI yang diluncurkan pada tahun 1992.
ISA 8-bit
Bus ISA 8-bit merupakan varian dari bus ISA, dengan bus data selebar 8-bit, yang digunakan dalam IBM PC 5150 (model PC awal). Bus ini telah ditinggalkan pada sistem-sistem modern ke atas tapi sistem-sistem Intel 286/386 masih memilikinya. Kecepatan bus ini adalah 4.77 MHz (sama seperti halnya prosesor Intel 8088 dalam IBM PC), sebelum ditingkatkan menjadi 8.33 MHz pada IBM PC/AT. Karena memiliki bandwidth 8-bit, maka transfer rate maksimum yang dimilikinya hanyalah 4.77 Mbyte/detik atau 8.33 Mbyte/detik. Meskipun memiliki transfer rate yang lamban, bus ini termasuk mencukupi kebutuhan saat itu, karena bus-bus I/O semacam serial port, parallel port, kontrolir floppy disk, kontrolir keyboard dan lainnya sangat lambat. Slot ini memiliki 62 konektor.
ISA 16-bit
Bus ISA 16-bit adalah sebuah bus ISA yang memiliki bandwidth 16-bit, sehingga mengizinkan transfer rate dua kali lebih cepat dibandingkan dengan ISA 8-bit pada kecepatan yang sama. Bus ini diperkenalkan pada tahun 1984, ketika IBM merilis IBM PC/AT dengan mikroprosesor Intel 80286 di dalamnya. Mengapa IBM meningkatkan ISA menjadi 16 bit adalah karena Intel 80286 memiliki bus data yang memiliki lebar 16-bit, sehingga komunikasi antara prosesor, memori, dan motherboard harus dilakukan dalam ordinal 16-bit. Meski prosesor ini dapat diinstalasikan di atas motherboard yang memiliki bus I/O dengan bandwidth 8-bit, hal ini dapat menyababkan terjadinya bottleneck pada bus sistem yang bersangkutan.
Daripada membuat bus I/O yang baru, IBM ternyata hanya merombak sedikit saja dari desain ISA 8-bit yang lama, yakni dengan menambahkan konektor ekstensi 16-bit (yang menambahkan 36 konektor, sehingga menjadi 98 konektor), yang pertama kali diluncurkan pada Agustus tahun 1984, tahun yang sama saat IBM PC/AT diluncurkan. Ini juga menjadi sebab mengapa ISA 16-bit disebut sebagai AT-bus. Hal ini memang membuat interferensi dengan beberapa kartu ISA 8-bit, sehingga IBM pun meninggalkan desain ini, ke sebuah desain di mana dua slot tersebut digabung menjadi satu slot.
Ketika IBM memperkenalkan PC/AT yang berbasiskan CPU 80286, perusahaan ini menghadapi masalah besar. Jika IBM telah memulai sejak awal dan merancang sebuah bus 16 bit yang seluruhnya baru, banyak konsumen potensial akan bergegas membeli mesin tersebut karena tidak ada satupun dari begitu banyak papan plug-in PC yang disediakan oleh para vendor pihak ketiga dapat bekerja dengan menggunakan mesin baru tersebut.
Di sisi lain, dengan tetap berpegang pada bus PC dan 20 jalur alamatnya serta 8 jalur data tidak akan memperoleh manfaat dari keunggulan CPU 80286 untuk mengalamatkan 16 M memori dan mentransfer word 16 bit.
Solusi yang dipilih adalah mengembangkan PC. Kartu-kartu plug-in PC memiliki sebuah konektor sisi dengan 62 kontak, tetapi operasi konektor sisi ini tidak menjangkau seluruh papan ini. Solusi PC/AT adalah menempatkan sebuah konektor sisi kedua pada bagian dasar papan tersebut, dekat dengan konektor sisi utama, dan merancang sirkuit AT untuk beroperasi dengan kedua jenis papan ini.
Konektor kedua pada bus PC/AT memiliki 36 jalur. Dari ke-36 jalur ini, 31 disediakan untuk jalur-jalur alamat tambahan, jalur-jalur data tambahan, jalur-jalur interupsi tambahan, serta untuk daya dan ground. Sisanya digunakan untuk mengatasi perbedaan-perbedaan antara transfer 8 bit dan 16 bit. Industri komputer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah bus PC/AT yang beroperasi pada 8,33 MHz. Keuntungannya adalah bahwa pendekatan ini tetap mempertahankan kompatibilitas dengan mesin mesin dan kartu-kartu yang ada. Pendekatan ini juga didasarkan pada sebuah bus yang telah dilisensikan secara bebas oleh IBM kepada banyak perusahaan dalam rangka untuk menjamin bahwa sebanyak mungkin pihak ketiga dapat memproduksi kartu-kartu untuk PC pertama, sesuatu yang kembali menghantui IBM. Setiap PC yang berbasiskan Intel masih menggunakan bus jenis ini, meskipun biasanya juga disertai dengan satu atau lebih bus lain.
Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)
Bus EISA (Extended/Enhanced Industry Standard Architecture) adalah sebuah bus I/O yang diperkenalkan pada September 1988 sebagai respons dari peluncuran bus MCA oleh IBM, mengingat IBM hendak "memonopoli" bus MCA dengan mengharuskan pihak lain membayar royalti untuk mendapatkan lisensi MCA. Standar ini dikembangkan oleh beberapa vendor IBM PC Compatible, selain IBM, meskipun yang banyak menyumbang adalah Compaq Computer Corporation. Compaq jugalah yang membentuk EISA Committee, sebuah organisasi nonprofit yang didesain secara spesifik untuk mengatur pengembangan bus EISA. Selain Compaq, ada beberapa perusahaan lain yang mengembangkan EISA yang jika diurutkan, maka kumpulan perusahaan dapat disebut sebagai WATCHZONE:
-Wyse
-AT&T
-NEC
Meski menawarkan pengembangan yang signifikan jika dibandingkan dengan ISA 16-bit, hanya beberapa kartu berbasis EISA yang beredar di pasaran (atau yang dikembangkan). Itu pun hanya berupa kartu pengontrol larik hard disk (SCSI/RAID), dan kartu jaringan server.
Bus EISA pada dasarnya adalah versi 32-bit dari bus ISA yang biasa. Tidak seperti MCA dari IBM yang benar-benar baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna masih dapat menggunakan kartu ISA 8-bit atau 16-bit yang lama ke dalam slot EISA, sehingga hal ini memiliki nilai tambah: kompatibilitas ke belakang (backward compatibility). Seperti halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan konfigurasi kartu EISA secara otomatis dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah pelopor "plug-and-play", meski masih primitif.
Bus EISA menambahkan 90 konektor baru (55 konektor digunakan untuk sinyal sedangkan 35 sisanya digunakan sebagai ground) tanpa membuat slot ISA 16-bit berubah. Sekilas, slot EISA 32-bit sangat mirip dengan slot ISA 16-bit. Tapi, berbeda dari kartu ISA yang hanya memiliki satu baris kontak, kartu EISA memiliki dua baris kontak yang bertumpuk. Baris pertama adalah baris yang digunakan oleh ISA 16-bit, sementara baris kedua menambahkan bandwidth menjadi 32-bit. Karenanya, kartu ISA yang lama masih dapat bertahan meskipun berganti motherboard. Meski kompatibilitas ini merupakan sesuatu yang bagus, ternyata industri kurang begitu meresponsnya.
Akhirnya, fitur-fitur EISA pun ditangguhkan untuk mengembangkan bus I/O yang baru, yang disebut dengan VESA Local Bus (VL-Bus).
Bus EISA dapat menangani data hingga 32 bit pada kecepatan 8,33 MHz, sehingga transfer rate maksimum yang dapat dicapainya adalah 33 MByte/detik. Timing (latency) EISA juga berpengaruh pada kecepatan transfer data pada kartu EISA. Ukuran dimensi fisik slotnya (panjang, lebar, tinggi) adalah 333,5 milimeter, 12,7 milimeter, 127 milimeter.
Bus MCA (Micro Channel Architecture)
Bus MCA (Micro Channel Architecture) adalah sebuah bus I/O ber-bandwidth 32-bit yang digunakan dalam beberapa komputer mikro. Bus ini dibuat oleh IBM yang ditujukan untuk menggantikan bus ISA 8-bit/16-bit yang lambat, selain tentunya untuk menghadapi masalah bottleneck yang terjadi akibat kecepatan prosesor yang semakin tinggi tapi tidak diimbangi dengan kecepatan bus I/O. Komputer yang menggunakan bus ini pun hanya sedikit, mengingat memang IBM mewajibkan para vendor untuk membayar royalti kepada iBM untuk mendapatkan lisensi bus MCA. Karena hal ini banyak vendor yang kurang setuju dengan IBM membuat "partai oposisi", dengan membuat bus EISA.
Kebutuhan terhadap sebuah bus I/O yang lebih cepat datang akibat bus ISA mengalami bottleneck. Prosesor Intel 80386DX merupakan prosesor 32-bit yang dapat mentransfer data hingga 32 bit dalam satu waktunya, tapi ISA hanya dapat mentransfer 16 bit saja. Daripada menambahkan pin lagi terhadap bus ISA, IBM memutuskan untuk membuat sebuah bus baru, yang kemudian menjadi bus MCA. Berbeda dengan EISA yang mendukung konsep backward compatibility, bus ini adalah benar-benar baru, yang sama sekali tidak kompatibel dengan ISA 8-bit/16-bit.
Sistem MCA juga menawarkan perubahan lainnya: pengguna dapat menancapkan kartu MCA ke dalam slotnya tanpa harus mengubah-ubah setting jumper untuk menentukan sumber daya yang hendak digunakan (IRQ Channel, DMA Channel, atau memory base address). Fitur ini mirip dengan apa yang kita kenal sekarang sebagai fitur plug-and-play, meski masih terkesan primitif. Karenanya, kartu MCA tidak memiliki jumper atau DIP Switch untuk mengatur sumber daya, tapi menawarkan perangkat lunak yang dapat mengaturnya. Umumnya, MCA memiliki dua jenis disket untuk konfigurasi perangkat keras: Option Disk dan Reference Disk. Reference Disk merupakan disket yang datang sistem komputer yang mengintegrasikan bus MCA, sementara Option Disk datang dengan kartu MCA yang bersangkutan.
Setelah kartu dipasang, pengguna tinggal menginstalasikan berkas-berkas dari Option disk ke dalam Reference Disk, setelah itu kartu pun akan berjalan. Reference Disk mengandung beberapa program dan BIOS yang dibutuhkan untuk mengatur sistem MCA, dan sistem tidak dapat dikonfigurasikan tanpanya.
MCA berjalan dalam kecelatan 5 MHz, pada bandwidth 32-bit, sehingga dapat mentransfer data hingga 20 MByte/detik. Selain versi 32-bit biasa, IBM juga membuat beberapa variasi bus MCA, yakni sebagai berikut.
Nama Bus
|
Kecepatan
|
Bandwidth
|
Transfer rate
|
MCA-16
|
5 MHz
|
16 bit
|
10 MByte/detik
|
MCA-32
|
5 MHz
|
32 bit
|
20 MByte/detik
|
MCA-16 Streaming
|
10 MHz
|
16 bit
|
20 MByte/detik
|
MCA-32 Streaming
|
10 MHz
|
32 bit
|
40 MByte/detik
|
MCA-64 Streaming
|
10 MHz/20 MHz
|
64 bit
|
80 MByte/detik / 160 MByte/detik
|
Bus SCSI (Small Computer System Interface).
Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipopulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standard untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar. SCSI menggunakan interface parallel dengan 8, 16, atau 32 saluran data. Konfigurasi SCSI umumnya berkaitan dengan bus, walaupun pada kenyataannya perangkat-perangkat tersebut dihubungkan secara daisy-chain.
Perangkat SCSI memiliki dua buah konektor, yaitu konektor input dan konektor output. Seluruh perangkat berfungsi secara independen dan dapat saling bertukar data misalnya hard disk dapat mem back up diri ke tape drive tanpa melibatkan prosesor. Terdapat beberapa macam versi SCSI. SCSI-1 dibuat tahun 1980 memiliki 8 saluran data, dan beroperasi pada kecepatan 5 MHz. Versi ini memungkinkan sampai 7 perangkat dihubungkan secara daisy-chain. SCSI-2 diperkenalkan tahun 1992 dengan spesifikasi 16 atau 32 saluran data pada kecepatan 10 MHz. SCSI-3 yang mendukung kecepatan yang lebih tinggi sampai saat ini masih dalam tahap penelitian.
Bus USB (Universal Serial Bus).
Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus berkecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Norther Telecom) bersama-sama merancang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standard yang dihasilkan dinamakan Universal Standard Bus (USB).
USB (Universal Serial Bus) adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung, biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol permainan, ponsel dan PDA.
Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan menggunakan peralatan hub yang khusus.
Konektor USB (Tipe A dan B)
Konektor USB Tipe A
Keuntungan yang didapatkan dan tujuan dari penerapan USB adalah sebagai berikut :
1. Pemakai tidak harus memasang tombol atau jumper pada PCB atau peralatan.
2. Pemakai tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O baru.
3. Hanya satu jenis kabel yang diperlukan sebagai penghubung.
4. Dapat mensuplai daya pada peralatan-peralatan I/O.
6. Tidak diperlukan reboot pada pemasangan peralatan baru dengan USB.
7. Murah
Bandwidth total USB adalah 1,5 MB per detik. Bandwidth itu sudah mencukupi peralatan I/O berkecepatan rendah seperti keyboard, mouse, scanner, telepon digital, printer, dan sebagainya. Kabel pada bus terdiri dari 4 kawat, 2 untuk data, 1 untuk power (+5 volt), dan 1 untuk ground. Sistem pensinyalan mentransmisikan sebuah bilangan nol sebagai transisi tegangan dan sebuah bilangan satu bila tidak ada transmisi tegangan.
Namun kini berikut adalah Versi terbaru oleh USB kini (hingga Januari 2005) USB yakni versi 2.0. Perbedaan paling mencolok antara versi baru dan lama adalah kecepatan transfer yang jauh meningkat. Kecepatan transfer data USB dibagi menjadi tiga, antara lain:
Super speed data dengan frekuensi clock 4,800.00Mb/s
High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ± 500ppm.
Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±0.25% atau 2,500ppm.
Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±1.5% atau 15,000ppm.
Paket data umum USB
Data di bus USB disalurkan dengan cara mendahulukan Least Significant Bit(LSB).Paket-paket USB terdiri dari data-data berikut ini:
Semua paket harus diawali dengan data sync. Sync adalah data 8 bit untuk low dan full speed atau data 32 bit untuk high speed yang digunakan untuk mensinkronkan clock dari penerima dengan pemancar. Dua bit terakhir mengindikasikan dimana data PID dimulai.
PID (Packet Identity/Identitas paket)
Adalah field untuk menandakan tipe dari paket yang sedang dikirim. Tabel dibawah ini menunjukkan nilai-nilai PID:
Ada 4 bit PID data, supaya yakin diterima dengan benar, 4 bit di komplementasikan dan diulang, menjadikan 8 bit data PID. Hasil dari pengaturan tersebut adalah sebagai berikut.
Bagian alamat dari peralatan dimana paket digunakan. Dengan lebar 7 bit, 127 peralatan dapat disambungkan. Alamat 0 tidak sah, peralatan yang belum terdaftar harus merespon paket yang dikirim ke alamat 0.
ENDP (End point)
Titik akhir dari field yang terdiri dari 4 bit, menjadikan 16 kemungkinan titik akhir. Low speed devices, hanya dapat mempunyai 2 tambahan end point pada puncak dari pipe default. (maksimal 4 endpoints)
CRC
Cyclic Redundancy Check dijalankan pada data di dalam paket yang dikirim. Semua penanda (token) paket mempunyai sebuah 5 bit CRC ketika paket data mempunyai sebuah 16 bit CRC.
EOP (End of packet)
Akhir dari paket yang disinyalkan dengan satu angka akhir 0 (Single Ended Zero/SEO) untuk kira-kira 2 kali bit diikuti oleh sebuah J 1 kali.
Data yang dikirim dalam bus USB adalah salah satu dari 4 bentuk, yaitu control, interrupt, bulk, atau isochronous.
Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecapatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan Fire Wire (P1394 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataanya P1394 tidak hanya populer pada sistem komputer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televisi. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.
Bus VME
VMEbus adalah bus komputer standar, awalnya dikembangkan untuk Motorola 68000 garis CPU , tetapi kemudian banyak digunakan untuk banyak aplikasi dan standar oleh IEC sebagai ANSI / IEEE 1014-1987.Hal ini secara fisik berdasarkan Eurocard ukuran, mekanis dan konektor ( DIN 41612 ), tetapi menggunakan sistem sinyal sendiri, yang Eurocard tidak mendefinisikan.Ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1981 dan terus untuk melihat secara luas saat ini. VME adalah sebuah arsitektur komputer. Istilah VME adalah singkatan dari VERSAmodule Eurocard dan didefinisikan pertama kalinya oleh suatu grup manufaktur pada tahun 1980. Grup ini terdiri dari Motorola, Mostek, dan Signetics yang bekerja sama mendefinisikan standar bus VME
Bus Camac
CAMAC (Computer Automated Measurement and Control) adalah standar bus untuk akuisisi data dan kontrol yang digunakan dalam nuklir dan fisika partikel eksperimen dan industri. Bus memungkinkan pertukaran data antara plug-in modul dan controller , yang kemudian interface ke PC atau ke-CAMAC antarmuka VME.
CAMAC standar meliputi standar IEEE:
· 583 Basis standar
· 683 spesifikasi Block Transfer (Q-stop dan Q-scan)
· 675 Auxiliary peti kontroler spesifikasi / dukungan
· 758 subrutin FORTRAN untuk CAMAC.
Dalam jalur data itu, modul ditangani oleh Slot (geografis menangani). kiri paling 22 slot yang tersedia untuk modul aplikasi sementara paling kanan dua slot berdedikasi untuk peti kontroler. Dalam slot standar mendefinisikan 16 subaddresses (0-15). Sebuah slot diperintahkan oleh controller dengan salah satu kode 32 fungsi (0-31). Kode fungsi ini, 0-7 dibaca fungsi dan akan mentransfer data ke controller dari modul ditangani, sementara 16-23 adalah kode fungsi write yang akan mentransfer data dari controller ke modul.
Future Bus +
Future Bus + adalah standar bus asinkron berkinerja tinggi yang dibuat oleh IEEE dan didasarkan atas:
Tidak tergantung pada arsitektur, processor dan teknologi tertentu Memiliki protokol transfer asinkron dasar mengizinkan protokol tersinkronisasi pada sumber untuk kebutuhan optional tidak berdasarkan pada teknologi tercanggih terdiri dari protokol-protokol paralel terdistribusi penuh dan arbitrasi yang mendukung baik protokol circuit switched maupun protokol split transactions Menyediakan dukungan bagi sistem-sistem yang fault-tolerant dan yang memiliki reliabilitas tinggi menawarkan dukungan langsung terhadap memori berbasis cache yang dapat digunakan bersama memberikan definisi transportasi pesan yang kompatible Future bus+ mendukung bus-bus data 32,64, 128,256 bit Future bus+ mendukung baik model terdistribusi maupun tersentralisasi Future bus+ merupakan salah satu standar bus yang secara teknis paling kompleks Future bus+ merupakan spesifikasi bus yang dapat di gunakan untuk bus prosessor –memori atau yang dapat di gunakan dengan PCI untuk mendukung peripheral-peripheral berkecepatan tinggi.
D. PERKEMBANGAN SISTEM BUS
a. Omnibus (PDP-8)
Omnibus(PDP-8) merupakan sistem bus yang diciptakan pada tahun 1964.
Omnibus terdiri dari 96 buah lintasan signal yang terpisah, yang digunakan untuk membawa signal-signal kontrol, alamat, dan data. Karena semua komponen-komponen sistem menggunakan bersama sejumlah lintasan signal, penggunaannya harus dikontrol oleh CPU.
Omnibus tidak memerlukan air conditioned room.
b. Unibus (PDP-11)
§ PDP-11 adalah serangkaian 16-bit minicomputer yang dijual oleh Digital Equipment Corp dari tahun 1970, salah satu suksesi produk di PDP seri ke 1990-an. The-PDP 11 menggantikan PDP-8 di banyak aplikasi real-time , walaupun kedua lini produk tinggal di paralel selama lebih dari 10 tahun. TPDP 11 memiliki fitur unik beberapa inovatif, dan lebih mudah untuk program dibandingkan pendahulunya dengan penggunaan dari register umum.
§ Fitur Desain PDP-11 mempengaruhi desain mikroprosesor lain seperti Motorola 68000 serta sistem operasi lain dari Peralatan Digital , juga mempengaruhi desain sistem operasi lain seperti CP / M dan dengan demikian juga MS-DOS. Versi resmi pertama bernama Unix dirilis pada PDP-11/20 tahun 1970. Ini menggunakan bahasa pemrograman C untuk mengambil keuntungan dari fitur pemrograman PDP-11 seperti menulis ulang byte pengalamatan untuk Unix dalam bahasa tingkat tinggi.
§ PDP-11 arsitektur
PDP-11 adalah sebuah set instruksi arsitektur yang dikembangkan oleh Digital Equipment Corporation (DEC). Hal ini dilaksanakan oleh unit pengolahan pusat (CPU) dan mikroprosesor yang digunakan dalam minicomputer dengan nama yang sama.
c. Multibus (8086)
Multibus adalah komputer bus standar yang digunakan dalam sistem industri. Ini dikembangkan oleh Intel Corporation dan diadopsi sebagai IEEE bus 796
Spesifikasi Multibus itu penting karena itu kuat, dipikirkan dengan baik distandardkan dengan industri yang faktor bentuk relatifnya besar sehingga perangkat yang kompleks dapat dirancang di atasnya. Standar industri yang jelas dan terdokumentasi dengan baik memungkinkan industri Multibus-kompatibel untuk tumbuh di bidang itu. Ada banyak perusahaan membuat kandang kartu dan lampiran untuk itu. Banyak orang lain membuat CPU , memori, dan papan perifer lainnya. Pada tahun 1982 ada lebih dari 100 Multibus board dan sistem produsen . Sistem yang kompleks ini dibangun dari rak komersial off-- hardware. Hal ini juga memungkinkan perusahaan untuk berinovasi dengan merancang sebuah board Multibus eksklusif dan kemudian mengintegrasikannya dengan vendor hardware lain untuk menciptakan sebuah sistem.
v Arsitektur Multibus
Multibus adalah bus asynchronous yang menampung perangkat dengan berbagai kecepatan transfer sementara tetap menjaga maksimum throughput . Itu memiliki 20 baris alamat sehingga dapat mencapai alamat hingga 1 Mb memori Multibus dan 1 Mb lokasi I / O. Multibus Kebanyakan perangkat I / O hanya menterjemahkan 64 Kb pertama dari ruang alamat.
Multibus didukung multi-master dengan fungsionalitas yang memungkinkan untuk membagi Multibus dengan prosesor ganda dan perangkat DMA lainnya.
Bentuk standar Multibus adalah 12-inch-wide (300 mm), 6,75-inci-dalam (171 mm) papan sirkuit dengan dua tuas ejeksi di tepi depan. Papan memiliki dua bus. Bus P1 yang lebih lebar dimana pin penugasan yang lebih luas didefinisikan oleh spesifikasi Multibus. Bus P2 kedua yang lebih kecil juga didefinisikan sebagai bus pribadi.
v Standar Multibus
Multibus meliputi bus berikut:
1) Multibus System Bus - diadopsi sebagai IEEE 796
2) P959 iSBX (I / O Bus Ekspansi) - diadopsi sebagai IEEE P959
3) iLBX (Eksekusi Bus)
4) Multichannel I / O Bus
v Versi Multibus I
Sistem Mikrokomputer Bus Pertama kali dirilis oleh Intel pada tahun 1974. Kartunya tidak menggunakan panel depan, dan mereka menggunakan jari-tepi kartu sebagai konektor (mirip dengan ISA / kartu PC-AT). Perusahaan seperti Northwest Teknis tetap memberikan "End of Life" produk untuk Multibus.
v Multibus II
IEEE-1296 Bus 32 Bit, pada 80MBps. Ukuran 3U x 220mm, dan 6U x 220mm.. Kartu ini lebih besar daripada ukuran Eurocard VME yang 3U/6U x 160mm. Penggunaan gerbang TTL (Seri 'Fast') untuk driver dan Konektor Backplane adalah DIN41612 tipe C. Multibus II belum dianggap usang, tetapi dianggap dewasa, namun hal ini tidak dianjurkan untuk desain baru. IEEE-STD-1296: High-performance 32-bit synchronous bus: MULTIBUS II, yang dirilis pada tahun 1987, dan 1994 juga sebagai ISO / IEC 10861.
d. Bus PC IBM (PC/XT)
IBM Personal Computer XT, sering disingkat IBM XT, PC XT, atau hanya XT, itu's penerus IBM ke original IBM PC . Hal ini dirilis dengan nomor produk IBM 5160 pada tanggal 8 Maret 1983, dan datang dengan standar hard drive . Hal ini didasarkan pada arsitektur dasarnya sama dengan PC yang asli dengan hanya tambahan perbaikan, sebuah-bit arsitektur bus 16 baru akan mengikuti di AT . XT tersebut terutama dimaksudkan ditingkatkan untuk penggunaan mesin bisnis, dan sesuai PC 3270 yang menampilkan 3270 terminal emulasi yang dirilis kemudian pada bulan Oktober 1983. XT singkatan X-tended T-echnology T.
XT standar awalnya dibuat dengan 128kB memori, sebuah sisi 360kB ganda-5.25 " full-height floppy disk drive, sebuah 10MB Seagate ST-412 hard drive dengan XEBEC 1210 MFM controller, sebuah Adapter Asynchronous (kartu serial dengan 8250 UART ) dan sebuah PSU 130W. Motherboard ini memiliki delapan 8-bit ISA slot ekspansi, dan microprocessor Intel 8088 yang berjalan pada 4,77 MHz (dengan soket untuk 8087 coprocessor ), sistem operasi biasanya dijual dengan itu PC-DOS 2.0 ke atas. Delapan slot ekspansi meningkat menjadi lebih dari lima di PC IBM, meski tiga diambil oleh adaptor floppy drive, adaptor hard drive, dan kartu Async. Spesifikasi dasar segera ditingkatkan untuk memiliki 256KB dari memori sebagai standar.. Slot 8 pada motherboard XT itu ditransfer sedikit berbeda dibandingkan slot lainnya, sehingga tidak kompatibel dengan beberapa kartu. Hal ini dilakukan untuk kartu yang dirancang untuk memungkinkan XT dihubungkan ke kartu mainframe IBM. Kartu Video awalnya terdiri MDA dan CGA , dengan EGA dan PGC yang tersedia pada tahun 1984.
Ada dua konfigurasi dari motherboard XT. Yang pertama dapat mendukung hingga 256KB pada motherboard itu sendiri (empat bank dari 64KB chip), dengan maksimum 640kB dicapai dengan menggunakan kartu ekspansi. Ini adalah konfigurasi XT yang awalnya dibuat. Konfigurasi kedua - diperkenalkan di unit saham pada tahun 1986 - dapat mendukung seluruh 640kB pada motherboard (dua bank dari 256KB chip, dua bank dari 64kb), memiliki revisi kemudian AT-BIOS yang kompatibel dengan waktu yang lebih cepat booting, serta dukungan untuk keyboard 101-key dan 3.5 "floppy drive. Konfigurasi sebelumnya bisa disesuaikan untuk konfigurasi 'terlambat' setelah beberapa modifikasi kecil.
Ada juga dua revisi dari motherboard ini, namun hanya ada satu perbedaan kecil antara mereka. Paling penting adalah bahwa revisi pertama hilang U90 dan memiliki beberapa bagian yang terletak di tempat lain pada motherboard.
Awal tahun 1985, XT itu ditawarkan dalam model floppy-hanya tanpa hard disk (submodel 068 dan 078). XTS dengan konfigurasi motherboard 640kB -256KB datang standar dengan setengah-tinggi floppy drive di tempat dengan height drive penuh, serta pilihan untuk 20MB 225 ST- setengah-height hard disk dan 'ditingkatkan' keyboard (dasarnya Model M tanpa panel LED, dan lintas-kesesuaian antara AT dan XT transfer protokol keyboard). XT itu dihentikan pada musim semi tahun 1987, digantikan oleh PS / 2 Model 30.
Pada 1986 , XT/286 (IBM 5162) dengan 6 MHz Intel 80286 processor diperkenalkan. Sistem ini sebenarnya ternyata lebih cepat daripada ATS waktu menggunakan prosesor 286 MHz 8 karena fakta bahwa itu memiliki waktu menunggu nol dari RAM yang dapat memindahkan data lebih cepat. Seperti PC yang asli, XT datang dengan BASIC di ROM-nya. Meskipun kekurangan port kaset pada XTS, perjanjian lisensi IBM dengan Microsoft memaksa mereka untuk memasukkan BASIC pada semua mesin mereka.
Pengetahuan Tambahan
Yang dimaksud 64-bit atau 32-bit sebenarnya mengacu pada arsitektur prosesor yang merupakan kemampuan prosesor dalam melakukan pengolahan data. Kata bit disini berarti binary digit (digit biner). Digit biner merupakan digit dasar yang dikenal oleh komputer. Digit biner hanya mengenal angka 0 dan 1 (angka dasar yag digunakan untuk memproses semua data di komputer).
Sedangkan untuk processor 64-bit, pengelolaan datanya lebih lebar, yakni 64 digit biner, daripada 32-bit. Hal ini berpengaruh terhadap besarnya data sebesar 64 yang dapat diolah, dibandingkan 32-bit.
Perbedaaan dari Versi 32-bit dan 64-bit :
Ada pula batasan matematis yang signifkan terhadap dua jenis prosesor. Prosesor 32-bit hanya dapat bekerja dengan kapasitas memori maksimal mencapai 4GB dan ini biasanya dibatasi 2GB untuk setiap satu DIMM memory. Sementara prosesor 64-bit secara teori, dapat bekerja dengan kapasitas memory hingga 17 juta GB. Prosesor 64-bit juga mampu menangani tugas hingga dua kali lebih cepat.
Keterbatasan memori untuk prosesor 32-bit mulai terlihat jelas ketika Windows Vista, yang memerlukan memory kapasitas besar dan kerap kesulitan menjalankan beberapa program secara bersamaan, bahkan bila menggunakan memory dengan kapasitas penuh hingga 4GB sekalipun.
Sebelumnya, mustahil setiap satu program memerlukan lebih dari 2GB memori, namun beberepa video game moderan kini telah melebihi batas tersebut. Alasan inilah yang membuat prosesor 64-bit menjadi sangat populer, sehingga jumlah pelanggan yang tertarik untuk membeli sistem operasi 64-bit makin meningkat.
Windows edisi 64-bit dapat menjalankan sebagian besar software yang dirancang untuk edisi 32-bit melalui modus kompatibitas khusus, namun hasilnya bisa sangat bervariasi. Menggunakan sistem operasi 64-bit juga bisa menimbulkan sedikit masalah pada driver, yang merupakan bagian kecil software untuk mengkordinasi setiap perangkat hardware dengan sistem operasi.
Kesimpulan Perbedaaan dari Kedua Versi Bit tersebut (Dalam Windows operating System) adalah sebagai berikut :
Dari Segi Processor : Windows 64 bit hanya bisa mendukung prosesor dari x86-64 saja (misalnya : AMD Athlon 64, Intel Pentium 4 dengan ekstensi EM64T dan beberapa seri dari Intel Pentium M dan D), sedangkan Windows 32-bit bisa digunakan pada prosesor x86-32 dan pada processor x86-64. OK kayanya 32-bit menang dalam processor
Dari Segi Kecepatan : Windows dengan 64-bit lebih unggul dari segi kecepatan pemrosesan data, hal ini dikarenakan windows dengan 64-bit cocok dengan prosesor yang memiliki lebar data bus 64 bit, sehingga dia memiliki alokasi yang lebih besar. Hal inilah yang memungkinkan akses dan transfer data 64-bit menjadi lebih cepat dibandingkan dengan prosesor 32-bit. Jadi kesimuplannya 64-bit menang dibandingka 32 bit.
Dari Segi Keamanan : Windows 64-bit dari segi keamanan, lebih aman dibandingkan Windows 32-bit, karena driver Windows 64-bit harus benar-benar tersertifikasi oleh vendor si pembuat hardware, jadi sangat sulit untuk disusupi oleh program jahat.
Dari Segi Kesediaan Software : dari segi ini windows 32 bit menang karena sebagian besar software masih mensupport hanya ke windows 64 bit. Misalnya saja software arcview gis 3.3… Tapi sebagian besar software-software keluaran baru udah pada support keduanya.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer agar dapat berjalan. 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 ataulebih.
Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem computer yang digunakan. Sebagai contoh, sebuah computer 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 kecepatanrendah 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 kontrolirbus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itubus PCI atau bus PCI Express.
A. Saran – saran
Berdasarkan kesimpulan dari pembuatan makalah ini, Komputer tersusunatas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat I/O. Sistembus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya. Ada beberapa jenis dari suatu BUS, diantaranya adalah Bus AGP dan Bus PCI. Bus AGP memiliki banyak kelebihan dari Bus PCI. Sekarangini kita membutuhkan suatu komputer yang memiliki kemampuan grafik 3D,memutar video dengan gambar yang tajam, serta memainkan beberapa game.Dalam hal ini Bus PCI tidak mampu untuk melakukan itu. Berdasarkan alasan –alasan di atas penulis menyarankan untuk menambahkan / memilih Bus AGP daripada Bus PCI, karena memang terbukti Bus AGP memiliki kecepatan transferlebih tinggi dari pada Bus PCI.
DAFTAR ISI
Anonim. “Image BUS SCSI”. 19 Maret 2015.
http://www.electronica-basica.com/images/scsi.jpg
Solutions, Modular Industrial. “BUS ISA”. 19 Maret 2015.
http://www.arbor-usa.com/tbimages/1019.lg.jpg
Anonym .“BUS PCI”. 19 Maret 2015. http://s.hswstatic.com/gif/pci-mb.jpg
Altera. ”Image Bus PCI-ARBITRATE” .19 Maret 2015. http://wl.altera.com/products/ip/altera/images/m-eur-pci-bus-arb.gif
Wikimedia. “FireWire 400 (IEEE 1394-1995)”. 19 Maret 2015. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Firewire6-pin.jpg
Alamsyah, Akbar. “Contoh BUS”. 22 Maret 2015. http://akbarshare21.blogspot.com/2012/10/pengertian-dan-karakteristik-sistem-bus_4102.html
Anonym .“Organisasi Arsitektur Computer”. 22 Maret 2015. https://www.academia.edu/11590517/organisasi_arsitektur_komputer
Effendi, Ruslan. “Perbedaan Sistem Bus 32 & 64”. 23 Maret 2015.https://www.academia.edu/6707802/SISTEM_BUS_64-BIT_DAN_PERBEDAAN_ANTARA_32-BIT_DENGAN_64-BIT_Disusun_oleh
Artikel Terkait
Advertisements
Posted by Samini on Monday 17 July 2017 - Rating: 4.5
Title : MAKALAH SISTEM BUS Bab 2
Description : BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Sistem BUS BUS adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunak...
Description : BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Sistem BUS BUS adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai suatu set kabel tunggal yang digunak...
0 Response to "MAKALAH SISTEM BUS Bab 2"
Post a Comment