1. Pengertian Sistem Bus
System Bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer 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 system bus. Dalam system bus terdapat struktur interkoneksi dan interkoneksi bus, dengan penjelasan di bawah ini :
a. Struktur Interkoneksi
Computer tersusun atas komponen-komponen atau modul-modul yang saling berkomunikasi. Kumpulan lintasan atau saluran berbagai modul disebut Struktur Interkoneksi. Rancangan struktur interkoneksi sangat bergantung pada jenis dan karakteristik pertukaran datanya.
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.
b. 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. Dibawah ini adalah pola interkoneksi bus.
1. Struktur Bus
Secara umum fungsi saluran bus dikategorikan dalam tiga bagian, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran control, dan biasanya terdiri atas beberapa saluran. Yang terdiri dari saluran data (data bus), saluran alamat (addres bus) dan saluran control (control bus)..
1. Saluran Data (data bus)
Saluran data adalah lintasan bagi perpindahan data antar modul. Umumnya jumlah saluran terkait dengan panjang word. Misalnya 8, 16, 32 saluran, bertujuan untuk mentransfer word dalam sekali waktu.
2. Saluran Alamat (addres bus)
Digunakan untuk menspeksifikasikasi sumber dan tujuan data pada bus data. Untuk mengirim alamat word pada memori yang akan diakses CPU. dan digunakan saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul. Agar dapat diakses dan harus memiliki alamat. Contoh: mengakses port I/O, maka port I/O harus memiliki hardware-nya.
3. Saluran Kontrol (control bus)
Saluran Kontrol (control bus) digunakan untuk mengontrol bus data bus alamat dan saluran modul yang ada. Sinyal-sinyal kontrol terdiri atas :
i. Sinyal pewaktuan (Menandakan validitas data dan alamat)
ii. Sinyal perintah (berfungsi untuk suatu oprasi)
2. Hierarkie Multiple Bus
Jika pada bus terdapat banyak modul atau prangkat yan terhubung maka kinerja menjadi turun. Yang mempunyai beberapa factor yaitu
i. Semakin besar delay propagasi mengkoordinasikan penggunaan bus
ii. Antrian penggunaan bus semakin panjang
iii. Dimungkinkan habisnya kapasitas transfer bus sehinggan memperlambat data
3. Elemen Perancangan 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.
2. Jenis Bus
Berdasarkan 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 dilakukan informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal control dengan metode multiplex data maka bus ini disebut multiplexed bus.
a. Metode Arbitrasi
Terdapat dua macam metode arbitrasi, yaitu tersentral dan terdistribusi. Pada metode tersentral diperlukan pengontrol bus sentral atau arbiter yang bertugas mengatur penggunaan bus oleh modul. Sedangkan dalam metode terdistribusi, setiap modul memiliki logika pengontrol akses yang berfungsi mengatur pertukaran data melalui bus.
b. Timing
Metode pewaktuan sinkron terjadinya event pada bus ditentukan oleh sebuah pewaktu (clock). Biasanya satu siklus untuk satu event. Model ini mudah diimplementasikan dan cepat namun kurang fleksibel menangani peralatan yang beda kecepatan operasinya. 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.
c. Lebar Bus
Lebar bus sangat mempengaruhi kinerja system computer. Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu. Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat direfensikan.
d. Jenis Transfer Data
Dalam system computer, 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.
3. Contoh Bus
Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.
4. Berbagai Macam Bus Utama Dalam Sistem Komputer
i. Bus Prosesor
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 busnya 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.
ii. Bus AGP (Accelerated Graphic Port)
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), atau533 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.
iii. Bus PCI (Peripherals Component Interconnect)
Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit.Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar,dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini,bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).
iv. Bus ISA(Industry Standard Architecture)
Bus 16-bit 8MHz. kecepatan ini sangat rendah namun cukup ideal untuk peripheral yang memang berkecepatan rendah, termasuk piranti lama. Untuk keperluan modem, sound-card, dan piranti berkecepatan rengdah lain bus ini masih mencukupi. Komputer generasi terakhir seperti Pentium 4 relatif tidak menyertakan bus / slot ini didalamnya. Pada chipset south-bridge terdapat controller yang bekerja sebagai bus ISA sekaligus interface dengan bus PCI diatasnya.Chip super I/O biasanya terhubung kepadanya , terutama pada sistem lama yang masih memiliki slot ISA. Bus lain bernama EISA hasil dari arsitektur Micro Channel IBM untuk kompatibel dengan PC. IBM Micro Channel Architecture (MCA) sendiri selesai dibuat pada tahun 1987 ketika mikroprosesor 80386 diluncurkan tahun 1985.
v. Bus MCA(Micro Channel Architecture)
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.
vi. Bus SCSI(Small Computer System Interface)
SCSI singkatan dari Small Computer System Interface, adalah sebuah antarmuka bus berkinerja tinggi yang didefinisikan oleh panitia ANSI X3T9.2 (American National Standards Institute). Antarmuka ini digunakan untuk menangani perangkat input/output atau perangkat media penyimpanan. Perangkat yang umum menggunakan SCSI adalah hard disk, CD-ROM, scanner, atau printer.
vii. 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 :
1. Wyse
2. AT&T
3. Tandy Corporation
4. Compaq Computer Corporation
5. Hewlett-Packard
6. Zenith
7. Olivetti
8. NEC
9. Epson
viii. Bus USB(Universal Serial Bus)
Universal Serial Bus (USB) adalah standar bus berseri untuk perangkat penghubung, biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol permainan 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. Desain USB ditujukan untuk menghilangkan perlunya penambahan expansion card ke ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang-dan-mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya.
USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse, keyboard, pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, dan komponen networking. USB kini telah menjadi standar bagi peralatan multimedia seperti pemindai gambar dan kamera digital.
Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah 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:
1. High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ± 500ppm.
2. Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±0.25% atau 2,500ppm.
3. Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada ±1.5% atau 15,000ppm.
ix. Bus 1394
IEEE 1394, merupakan sebuah standar/spesifikasi bus input/output serial yang berkecepatan tinggi dan bersifat umum (non-proprietary) yang dapat digunakan untuk menghubungkan perangkat-perangkat digital seperti halnya komputer pribadi dan perangkat lainnya (kamera digital, jaringan, dan lain-lain). Spesifikasi ini dikembangkan dan diusulkan oleh Apple Computer untuk menghubungkan perangkat-perangkat digital ke komputer pribadi pada kecepatan hingga 393 megabit per detik (dibulatkan menjadi 400 megabit per detik).
0 komentar:
Posting Komentar