"Makalah BUS SISTEM" Tugas Arsitektur dan Organisasi Komputer

BAB I
PENDAHULUAN


1.1 Latar Belakang

Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat I/O. System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. 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 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. Sebagai contoh, sebuah kontrolir bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu bus PCI atau 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.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana bus sistem dapat berkembang dari Omnibus sampai bus sistem Camac?
2. Mengapa bus sistem pada setiap generasi komputer selalu ada yang baru?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui perkembangan bus sistem dari bus sistem Omnibus sampai bus sistem camac
2. Untuk lebih memahami adanya bus sistem yang baru pada setiap generasi komputer



















BAB II
PEMBAHASAN


2.1 Perkembangan bus sistem dari bus sistem Omnibus samapi bus sistem Camac
Pada intinya, bus sistem merupakan bus pusat. Sesungguhnya bus sistem berhubungan dengan bus I/O, seperti yang terlihat di bawah ini. Gambar di bawah ini tidak tepat benar, karena arsitektur yang sesungguhnya sangat rumit, tetapi menunjukkan hal-hal yang penting, bahwa bus-bus I/O biasanya berasal dari bus sistem.

Apa yang dilakukan bus I/O? Bus-bus I/O menghubungkan CPU dengan semua komponen yang lain, kecuali RAM. Data berpindah pada bus-bus I/O dari satu komponen ke komponen yang lain, dan data dari komponen-komponen lain ke CPU dan RAM. Bus-bus I/O berbeda dari bus sistem dalam kecepatan. Kecepatannya akan selalu lebih rendah dari kecepatan bus sistem. Telah bertahun-tahun, bermacam-macam bus-bus I/O telah dikembangkan.
Beberapa bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut:
• Bus prosesor. 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 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). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. 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).
• Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus ISA (Industry Standard Architecture)
• Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)
• Bus MCA (Micro Channel Architecture)
• Bus SCSI (Small Computer System Interface]]. Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar
• Bus USB (Universal Serial Bus). Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Bus ini ditujukan bagi perangkat yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer karena tidak akan efisien jika perangkat yang berkecepatan rendah dipasang pada bus berkecepatan tinggi seperti PCI. Keuntungan yang didapat dari bus USB antara lain : tidak harus memasang jumper, tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O, hanya satu jenis kabel yang digunakan, dapat mensuplai daya pada peralatan I/O, tidak diperlukan reboot.
• Bus 1394. Bus yang mempunyai nama FireWire memiliki kecepatan tinggi diatas SCSI dan PCI. Bus 1394 sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Bus ini tidak hanya populer perangkat komputer tetapi juga perangkat elektronik seperti kamera digital, VCR, dan televisi.

Bus Interconnection Scheme

 Jenis Bus
• Dedicated
Memisahkan antara jalur data & alamat
• Multiplexed :
1. Jalur bersama
2. Jalur kendali Address valid or data valid
3. Keuntungan – jalur sedikit
4. Kerugian :
 Kendali yang lebih rumit
 Kinerja puncak
• PCI Bus
1. Peripheral Component Interconnection
2. Diterbitkan Intel untuk umum
3. 32 atau 64-bit
4. 50 jalur
• PCI Bus Lines (diperlukan/hrs ada)
1. Jalur sistem
 Termasuk untuk clock and reset
2. Address & Data
 32 jalur miltipleks (bolak-balik)untuk address/data
 Jalur Interrupt & validate
3. Kendali Antramuka
4. Arbitration
 Not shared
 Direct connection to PCI bus arbiter
5. Error lines

• PCI Bus Lines (Pilihan/boleh tidak ada)
1. Jalur Interrupt
 Not shared
2. Mendukung Cache (Cache support)
3. 64-bit Bus Extension
 tambahan 32 jalur
 Waktu di-multiplex
 jalur untuk enable devices untuk menyetujuai penggunaan transfer 64-bit
4. JTAG/Boundary Scan
 Untuk prosedur pengujian

• Perintah-perintah PCI
1. Transaksi diantara initiator (master) dan target
2. Master meminta bus
3. Menentukan jenis transaksi
 mis: I/O read/write
4. Fase Address
5. Fase data tunggal atau ganda


PCI Read Timing Diagram



PCI Bus Arbitration






 Perkembangan Arsitektur Bus
Bersamaan dengan peningkatan clock speed/clock rate prosesor, maka diperlukan penurunan latensi pada tiap komponen. Hal ini harus didukung oleh sistem bus yang memisahkan bus yang menghubungkan komponen tercepat (prosesor dan memori L0 terhadap memori L1). Demikian pula diperlukan sistem bus yang memisahkan antara memori L1 terhadap memori L3, dan seterusnya. Hal ini mengingat semakin besar kapasitas sebuah memori, maka latensinya akan menurun.
Secara umum dari sisi teknik pengiriman bit dapat dibagi menjadi bus serial dan bus paralel. Bus serial hanya dapat melakukan pengiriman bit satu bauh setiap saat. Bus paralel dapat melakukan pengiriman n buah bit setiap saat.
Secara umum dari sisi letak komponen terhadap prosesor bus dapat dibagi menjadi bus internal dan bus eksternal. Bus internal adalah bus yang saling menghubungkan antar komponen dalam computer. Bus eksternal adalah bus yang saling menghubungkan antar komponen dalam komputer terhadap komponen diluar komputer

1. ISA (Industry Standard Architecture)
Pada tahun 1990 muncul ISA bus yang digunakan untuk hampir semua komputer ISA digunakan untuk berbagai keperluan, menghubungkan dengan floppy drive, sebagai serial ports, juga Accelerated Graphics Port (AGP).

8-bit ISA (XT bus architecture)


2. Extended ISA (EISA)
Sebagai pengembangan dari ISA, EISA digunakan untuk IBM compatible computers, MicroChannel Architecture (MCA), PC/AT computer, AlphaServer, HP 9000-D, SGI Indigo2 and MIPS Magnum. Selanjutnya dikembangkan menjadi VESA Local Bus
3. VESA Local Bus
The VESA Local Bus (VL-Bus or VLB) juga dapat menangani interrupts dan port-mapped I/O.Digunakan pada I 80486, Pentium.
4. VME Bus
VME bus dikembangkan untuk Motorola 68000 rancangannya didasarkan pada Eurocard . VME diproduksi untuk 8-bit hingga 64-bit . VXIbus and VPX adalah pengembangan VME bus, selanjutnya untuk Motorola 68000 dikembangkan VERSA BUS
5. PCI Express (Peripheral Component Interconnect)
PCI Express (PCI-E or PCIe), merupakan format antarmuka computer expansion card , dirancang untuk menggantikan PCI, PCI-X and AGP (graphics card interface). PCIe dapat mengirimkan 2.5 Gb/s secara serial, bersifat full duplex, berjalan pada 2.5 GHz. PCIe sekelas dengan HyperTransport, Serial ATA, USB, SAS or FireWire.

PCI Express slots (from top to bottom: x4, x16, x1 and x16), compared to a traditional 32-bit PCI slot (bottom), as seen on DFI's LanParty nF4 Ultra-D:


An XFX brand NVIDIA GeForce 6600GT PCI Express x16 video adapter card :



PCI Express 2.0
PCIe 2.0 memiliki bandwidth 2x 2.5 Gbit/s to 5 Gbit/s, AMD mulai menggunakan PCIe 2.0 untuk RD700 chipset series. NVIDIA merupakan chipset untuk PCIe 2.0 .

PCI Express 3.0
Agustus 2007 PCI-SIG mengeluarkan PCI Express 3.0 yang dapat mentransfer 8 Gbps dan akan digunakan hingga 2009.













6. SCSI Bus (Small Computer System Interface dibaca “Suuzy”)










7. Universal Serial Bus (USB)
USB didasarkan pada standar USB Implementers Forum (USB-IF), perusahaan-perusahaan yang terikat untuk menggunakannya adalah industri elektronik dan komputer seperti : Apple Inc., Hewlett-Packard, NEC, Microsoft, Intel, dan Agere. As of 2006, Tahun 2006 muncul USB versi 2.0 menggantikan versi 1.0 dan 1.1. Perusahaan yang turut bergabung untuk menggunakannya adalah : Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC, and Philips.

A conventional USB hub


Koneksi USB menerapkan standar koneksi yang disebut USB mass storage device class (MSC or UMS). Standar ini didasrkan pada traditional magnetic and optical drives, yang diperluas untuk pemakaian berbagai perangkat eksternal (attached equipments). USB tidak dirancang untuk menggantikan bus utama seperti ATA (IDE), Serial ATA (SATA), dan SCSI. Salah saatu keuntungan USB adalah dapat dipasang maupun dilepas tanpa harus membuka komputer. USB biasanya berisi perangkat penerjemah terhadap teknologi konvensional seperti IDE, ATA, SATA, ATAPI, or even SCSI. Pesaing USB sebagai perangkat eksternal adalah: eSATA and Firewire.

8. CAMAC (Computer Automated Measurement And Control )
CAMAC merupakan bus standar untuk akuisisi data dan kendali pada eksperimen dan industri nuklir/fisika partikel. CAMAC mampu mentransfer 24 bit data/ µs. Standar CAMAC menggantikan standar IEEE berikut ini:
• 583 The base standard
• 683 Block transfer specifications (Q-stop and Q-scan)
• 596 Parallel Branch Highway systems
• 595 Serial highway system
• 726 Real-time Basic for CAMAC
• 675 Auxiliary crate controller specification/support
• 758 FORTRAN subroutines for CAMAC.

 Contoh Bus Internal Paralel
• ASUS Media Bus , digunakakn pada ASUS Socket 7 motherboards
• CAMAC untuk sistem instrumentasi
• ISA (Industry Standard Architecture)
• EISA (Extended ISA)
• LPC (Low Pin Count)
• MicroChannel or MCA
• MBus , Multibus untuk sistem industri
• NuBus (berdasarkan IEEE 1196 )
• OPTi local bus digunakan pada Intel 80486 motherboards.
• Peripheral Component Interconnect or PCI
• S-100 bus or IEEE 696, digunakan pada Altair dan microcomputers
• SBus (IEEE 1496)
• VLB atau VL-bus (VESA Local Bus )
• VMEbus, (VESA Module Eurocard )
• STD Bus for 8- and 16-bit microprocessor systems
• Unibus , Q-Bus

 Contoh Bus Internal Serial
• 1-Wire
• HyperTransport
• I²C
• PCI Express (PCIe )
• Serial Peripheral Interface Bus (SPI bus )
• USB (Universal Serial Bus)
• FireWire i.Link or IEEE

 Contoh Eksternal Bus Parallel
• Advanced Technology Attachment or ATA (PATA, IDE, EIDE, ATAPI, dll.) bus untuk disk/tape yang dilekatkan pada komputer
(the original ATA original merupakan bus parallel, namun juga ada serial ATA)
• USB Universal Serial Bus, digunakan untuk berbagai perangkat eksternal
• HIPPI HIgh Performance Parallel Interface
• IEEE-488 (GPIB, General-Purpose Instrumentation Bus, and HPIB, Hewlett-Packard Instrumentation Bus)
• PC card, pada awalnya dikenal dengan nama PCMCIA, banyak digunakan pada laptop, ditinggalkan setelah adanya USB, modem, dan WiFi.
• SCSI Small Computer System Interface, bus untuk perangkat yang dilekatkan terhadap komputer
• ASUS Media Bus dikembangkan oleh ASUS, digunakan pada beberapa Socket 7 motherboards (1990). Bersama-sama dengan PCI menyediakan extra bandwidth expansion card.
• ASUS memproduksi :ASUS Media BUS Graphic/Sound card dan ASUS Media Bus slot on P55TP4XE
• ASUS mirip dengan kinerja PCI-X

 Contoh bus yang dapat untuk internal maupun eksternal :
• Futurebus
• InfiniBand
• QuickRing
• SCI













2.2 Bus sistem pada setiap generasi komputer selalu ada yang baru

Inti sebuah Motherboard (chipset) adalah beberapa bus yang menghantarkan sinyal antar masing – masing komponen. Bus dapat disebut sebagai lintasan umum/bersama yang digunakan untuk transfer data. Untuk komunikasi data, jalur ini dapat juga untuk komunikasi dua buah komputer atau lebih.
Meningkatkan kecepatan komputer merupakan pekerjaan yang berat, karena yang pertama kali harus ditingkatkan kecepatannya ialah keselurukan kerja dari device – device komputer yang ada dengan sebaik mungkin. Ketika kerja device – device yang ada tidak dapat dipercepat secepat kerja komputer baik secara praktek maupu ekonomis, maka CPU akan bekerja lebih lambat untuk sementara demikian pula kecepatannya untuk berhubungan dengan device - device tersebut. Sementara itu bus sistem juga bekerja lebih berat untuk mengkonfigurasikan ketika dibangun dari perlengkapan yang biasa. Karena membutuhkan penambahan kartu ekspansi dan membutuhkan banyak jumper dalam satu set alamat memory, I/O, prioritas interupsi dan nomor interupsi
Bagaimanapun juga sistem baru ini memberikan suatu kualitas yang lebih baik dari generasi sebelumnya. Oleh karena itu setiap bus dapat terhubung dalam kecepatan yang sama. Ketika CPU dan Memory dirancang terpisah CPU pun terus berkembang sehingga dapat meningkatkan kecepatannya. CPU dan Memory dapat meningkatkan kecepatan lebih cepat dari bus. Jadi kecepatan bus sekarang lebih lambat dari pada apa yang sistem modern butuhkan. Komputer menjadi lebih berat dalam menyalurkan data. Contoh dari masalah ini adalah kartu video yang sangat cepat seperti bus baru yaitu PCI, dan komputer mulai memasang AGP hanya untuk digunakan sebagai kartu video. Pada tahun 2004 AGP terus berkembang menjadi lebih besar sebagai kartu video high-end, dan akhirnya digantikan oleh keberadaan bus baru PCI Express.
Dengan penambahan jumlah dari perangkat keras external ini akan membuat sistem bus bekerja dengan baik. Ketika disk drive pertama kali diperkenalkan, ini akan ditambahkan ke CPU dengan sebuah kartu ke dalam bus. Oleh karena itu komputer – komputer memiliki banyak slot diatas bus. Tapi pada pertengahan tahun 1980 dan 1990, sistem baru seperti SCSI dan IDE diperkenalkan untuk melayani kebutuhan tersebut, meninggalkan banyak slot pada sistem modern. Sekarang terdapat 5 bus berbeda dalam suatu komputer yang didukung oleh berbagai macam perangkat keras.
Pada setiap generasi komputer selalu ada bus sistem yang baru, hal ini dikarenakan mengingat fungsi bus itu sendiri sebagai jalur utama aliran data antara processor ke komponen lainnya (seperti sound card, video card, memory) pada mainboard. Setiap generasi komputer yang baru, mempunyai spesifikasi yang lebih tinggi daripada generasi komputer sebelumnya. Untuk meningkatkan kinerja generasi komputer yang baru, otomatis digunakan pula bus sistem yang baru pula.






BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan
1. Perkembangan sistem bus adalah sebagai berikut :
• Bus prosesor
• Bus AGP (Accelerated Graphic Port)
• Bus PCI (Peripherals Component Interconnect)
• Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)
• Bus ISA (Industry Standard Architecture)
• Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)
• Bus MCA (Micro Channel Architecture)
• Bus SCSI (Small Computer System Interface)
• Bus USB (Universal Serial Bus)
• Bus FireWire
• Bus VME
• Bus Camac

2. Pada setiap generasi computer selalu ada bus system yang baru,hal ini dikarenakan mengingat fungsi bus itu sendiri sebagai jalur utama aliran data antara processor ke komponen lainnya (seperti sound card, video card, memory) pada mainboard. Setiap generasi computer yang baru, mempunyai spesifikasi yang lebih tinggi daripada generasi computer sebelumnya. Untuk meningkatkan kinerja generasi computer yang baru, otomatis digunakan pula bus system yang baru pula.






DAFTAR PUSTAKA

http://busran.wordpress.com/2007/09/28/konsep-sistem-bus-untuk-periperal-interface/ (online.Diakses pada tanggal 23 September 2010 )

http://www.total.or.id/info.php?kk=System%20Bus (online.Diakses pada tanggal 23 September 2010 )

http://id.wikipedia.org/wiki/Bus_sistem (online.Diakses pada tanggal 23 September 2010 )

http://www.scribd.com/doc/20951460/Sistem-Bus-Komputer (online.Diakses pada tanggal 23 September 2010 )

http://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CCYQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwynn-sk08.webasyst.net%2Ffiles%2Fea3548d4%2FZmlsZT1OVGs9%26W%3DFL&rct=j&q=bus%20sistem%20camac&ei=auCdTMf0EJGCvgOzy8X8DA&usg=AFQjCNHXPEK39bEamICqCXSp2lAywbw88w&cad=rja (online.Diakses pada tanggal 23 September 2010 )