ALU KOMPUTER

UNIT KONTROL

Unit kontrol atau yang sering dikenal dengan control unit, akan menyimpan perintah sekarang yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Sekali yang terjadi, unit kontrol pergi ke perintah berikutnya (biasanya ditempatkan di slot berikutnya, kecuali kalau perintah itu adalah perintah lompatan yang memberitahukan kepada komputer bahwa perintah berikutnya ditempatkan di lokasi lain).

Bagian CPU yang menyebabkan fungsi komputer tercapai ini mengeluarkan sinyal-sinyal kontrol yang bersifat internal bagi CPU untuk memindahkan data antar Register agar ALU melakukan fungsinya untuk mengatur operasi-operasi internal lainnya. Register, yang merupakan bagian dari unit kontrol, adalah tempat penyimpan data sementara dalam CPU selama proses eksekusi. Apabila terjadi proses eksekusi, data dalam register dikirim ke ALU untuk diproses, hasil eksekusi nantinya diletakkan ke register kembali. Unit kontrol akan menghasilkan sinyal yang akan mengontrol operasi ALU dan pemindahan data ke dan dari ALU. Unit kontrol juga mengeluarkan sinyal kontrol eksternal bagi pertukaran data memori dan modul-modul I/O.


Macam-macam Unit Kontrol

1. Unit Kontrol Single-Cycle

Proses di unit kontrol ini hanya terjadi dalam satu clock cycle artinya setiap instruksi (fetch, decode, execute) ada pada satu cycle; maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean masing-masing control line hanya merupakan fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi.


Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching).

Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”.

Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.

2. Unit Kontrol Multi-Cycle

Gambar disamping menunjukkan diagram blok dari unit kontrol multi-cycle. Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi.

Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari masing-masing control line output dapat ditentukan. Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana.

Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan di-execute CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya.


Fungsi Unit Kontrol

1. Pengurutan (sequencing): unit kontrol bertugas mengontrol sejumlah operasi mikro dalam urutan yang benar

state

register overhead

Cycle 1

Cycle 2

Cycle 3

Cycle 4

Cycle 5

Fetch

Decode

Exec

Mem

WB

lw

Single cycle Implementation:

Multiple Cycle Implementation:


2. Eksekusi (execution): unit kontrol menyebabkan setiap operasi mikro dilakukan

Input Unit Kontrol

Unit kontrol mempunyai beberapa input, diantaranya:

1. Clock: berfungsi untuk sinkronisasi operasi antar komponen
2. Flag: flag-flag ini diperlukan unit kontrol untuk mengetahui status CPU. Flag diset ALU sebagai hasil dari suatu operasi, misalnya: overflow flag, diset 1 bila hasil komputasi melampaui panjang register tempat flag disimpan.
3. Instruction register: menggunakan opcode untuk menentukan operasi mikro yang akan dilakukan selama siklus eksekusi
4. Sinyal kontrol dari ”bus control”: memberi jalur ke unit kontrol untuk sinyal-sinyal tertentu, seperti sinyal interrupt dan sinyal acknowledgment

Output Unit Kontrol

Sinyal kontrol di dalam CPU (control signals within CPU): output unit kontrol terdiri dari dua macam sinyal, yaitu:

1. sinyal-sinyal yang menyebabkan perpindahan data antar register
2. sinyal-sinyal yang dapat mengaktifkan fungsi ALU yang spesifik

Sinyal kontrol ke ”bus control” juga terdiri atas 2 sinyal, yaitu:

1. sinyal kontrol ke memori
2. sinyal kontrol ke modul-modul I/O

Implementasi Unit Kontrol

1. Implementasi hardwired

Unit kontrol merupakan rangkaian kombinatorial. Sinyal-sinyal logika inputnya akan didekodekan menjadi sinyal-sinyal logika output, yang merupakan sinyal-sinyal kontrol ke sistem komputer. Sinyal-sinyal input tersebut, seperti clock, flag, register instruction, dan sinyal kontrol merupakan input bagi unit kontrol untuk mengetahui status komputer. Sinyal keluaran yang dihasilkan akan mengendalikan sistem kerja komputer.

N buah input biner akan menghasilkan 2N output biner. Setiap instruksi memiliki opcode yang yang berbeda-beda.

Opcode yang berbeda dalam instruksi akan menghasilkan sinyal kontrol yang berbeda pula. Pewaktu unit kontrol mengeluarkan rangkaian pulsa yang periodik.

Pulsa waktu ini digunakan untuk mengukur durasi setiap operasi mikro yang dijalankan CPU, intinya digunakan untuk sinkronisasi kerja masing-masing bagian.

Masalah dalam Merancang Implementasi Hardwired:

Ø Memiliki kompleksitas dalam pengurutan dan operasi mikronya

Ø Sulit didesain dan dilakukan pengetesan

Ø Tidak fleksibel

Ø Sulit untuk menambahkan instruksi baru

2. Implementasi microprogrammed

Implementasi yang paling reliabel saat ini adalah implementasi microprogrammed. Unit kontrol memerlukan sebuah memori untuk menyimpan program kontrolnya.

Fungsi–fungsi pengontrolan dilakukan berdasarkan program kontrol yang tersimpan pada unit kontrol. Selain itu, fungsi–fungsi pengontrolan tidak berdasarkan dekode dari input unit kontrol lagi.

Teknik ini dapat menjawab kesulitan–kesulitan yang ditemui dalam implementasi hardwired.

PERBEDAAN WIFI DAN WIMAX

Dari segi pengertian

WiMAX adalah singkatan dari Worldwide Interoperability for Microwave Access, merupakan teknologi akses nirkabel pita lebar (broadband wireless access atau disingkat BWA) yang memiliki kecepatan akses yang tinggi dengan jangkauan yang luas. WiMAX merupakan evolusi dari teknologi BWA. Disamping kecepatan data yang tinggi mampu diberikan,perangkat WiMAX di antara beberapa vendor yang berbeda tetap dapat dilakukan (tidak proprietary). Dengan kecepatan data yang besar (sampai 70 MBps), WiMAX dapat diaplikasikan untuk koneksi broadband ‘last mile’, ataupun backhaul.

Wi-Fi merupakan kependekan dari Wireless Fidelity, yaitu sekumpulan standar yang digunakan untuk Jaringan Lokal Nirkabel (Wireless Local Area Networks- WLAN) yang didasari pada spesifikasi IEEE 802.11.

Ahli mengatakan.:

1.Menurut James,

Perbedaan antara keduanya terletak pada pembagian spektrum yang dipakai, dan pada penggunaan frekuensi berlisensi dalam WiMAX. Meskpun WiMAX dan Wi-Fi menggunakan salah satu frekuensi tidak berlisensi (yakni frekuensi 5,8GHz), WiMAX juga diarahkan untuk bisa memanfaatkan dua frekuensi lain yang berlisensi, yakni 2,5GHz and 3,5GHz. Hal ini memungkinkan kita meningkatkan daya keluaran perangkat WiMAX sehingga bisa menjangkau jarak yang lebih jauh.”

Kesimpulannya:

·         Wifi hanya dapat beroperasi berkisar meteran,sedangkan wimax dapat beroperasi berkisar kilometer.

·         WiMAX dirancang dalam tataran teknologi carrier-grad.

·         WiMAX memiliki kehandalan dan kualitas pelayanan yang lebih baik dibandingkan Wi-Fi.

·         Dengan jangkauan jarak yang lebih jauh, dan kemampuan untuk melewati aneka penghalang seperti gedung atau pohon,.”….

Dilihat dari segi jangkauan radiusnya.:

·         Untuk WiFi bisa menjangkau 100 feet atau sekitar radius 30 meter, sedangkan WiMAX memiliki jangkauan 25-30 mile atau sekitar 40-50 Km (maksimal 50 Km).

·         WiMAX memiliki kemampuan menghantarkan data sampai dengan kecepatan 75 megabit perdetik (Mbps),

·         sedangkan Wi-Fi hanya 11 Mbps

·         WiMAX bermain pada frekuensi yang cukup rendah dan lebar, yaitu 2 – 6 gigahertz (GHz).

·         Sedangkan Wi-Fi yang diatur dalam protokol 802.11b di 2,4 GHz dan protokol 802.11a di 5 GHz.

Pada dasarnya WiFi dan WiMax tidak memiliki banyak perbedaan, akan tetapi WiMax memiliki beberapa keunggulan dibandingkan WiFi. Berikut beberapa perbedaan WiFi dan Wimax :

Dilihat dari segi keunggulannya:

1. Coverage Area

WiFi hanya dapat melingkupi coverage area beberpa meter saja, yang hanya dapat mencukupi akses internet hanya pada satu gedung saja.Sedangkan WiMax, memiliki cakupan coverage area lebih luas, yaitu sekitar 50 km.

2.      Standar yang digunakan

WiFi menggunakan standar IEEE 802.11 dan ETSI HiperLAN. Sedangkan WiMax menggunakan standar IEEE 802.16 dan ETSI HiperMAN.

Perbedaan dari segi Teknologi IEEE 802.11 Dan Teknologi IEEE 802.16

1. Fitur

WiMax memiliki lebih banyak fitur dibandingkan dengan WiFi, sehingga sebuah BTS dapat melayani lebih banyak user untuk akses internet.

2.      Frekuensi

WiFi menggunakan frekuensi 5,8GHz, sedangkan WiMax selain menggunakan frekuensi 5,8GHz, juga menggunakan frekuensi 2,5GHz and 3,5GHz.

3.      LoS (Line of Sight)

Standar WiMax memberikan koneksi tanpa memerlukan LoS, sedangkan WiFi tidak.

.           Aplikasi yang bisa dicapai dengan memanfaatkan WiMAX adalah sebagai berikut :

·         Aplikasi Backhaul

Untuk aplikasi backhaul maka WiMAX dapat dimanfaatkan untuk backhaul WiMAX itu sendiri, backhaul Hotspot dan backhaul teknologi lain.

a.Backhaul WiMAX

Dalam konteks WiMAX sebagai backhaul dari WiMAX aplikasinya mirip dengan fungsi BTS sebagai repeater yang bertujuan untuk memperluas jangkauan dari WiMAX.

      b.Backhaul Hotspot

Umumnya, hotspot banyak menggunakan saluran ADSL sebagai backhaul-nya untuk menyambungkan ke sisi koneksi internet. Dengan keterbatasan jaringan kabel, maka WiMAX juga bisa dimanfaatkan sebagai backhaul hotspot.

      c.Backhaul Teknologi Lain

Sebagai backhaul teknologi lain, WiMAX dapat digunakan untuk backhaul seluler.Berikut ilustrasi WiMAX untuk menghubungkan MSC/BSC ke BTS seluler.

1. Akses Broadband

WiMAX dapat digunakan sebagai ”Last Mile” teknologi untuk melayani kebutuhan broadband bagi pelanggan. Dengan kemampuan lebih di sisi QoS (Quality of Service) maka WiMAX dapat dimanfaatkan untuk melayani pelanggan perumahan maupun bisnis dengan service yang berbeda.

2.      Personal Broadband

WiMAX sebagai penyedia layanan personal broadband, dapat dibedakan menjadi 2 yaitu yang bersifat nomadic dan mobile.

      a.Nomadic

Biasanya tingkat perpindahan dari user WiMAX tidak sering dan kalaupun pindah dalam kecepatan yang rendah. Perangkatnya biasanya tidak sesimpel untuk aplikasi mobile.

      b.Mobile

Disini user WiMAX layaknya menggunakan terminal WiFi seperti notebook, PDA atau smartphone. Perpindahan/tingkat mobilitasnya sama dengan WiFi. Bedanya hanya digunakan WiMAX card yang dipasang di terminal.Berikut Perbandingan Perkembangan Teknologi Wireles.

Perbandingan Perkembangan Teknologi Wireless
	WiFi 802.11g	WiMAX 802.16-2004*	WiMAX 802.16e	CDMA2000 1x EV-DO	WCDMA/ UMTS
Approximate max reach (dependent on many factors)	100 Meters	8 Km	5 Km	*	*
Maximum throughput	54 Mbps	75 Mbps (20 MHz band)	30 Mbps (10 MHz band)	3.1 Mbps (EVDO Rev. A)	2 Mbps (10+ Mbps fpr HSDPA)
Typical Frequency bands	2.4 GHz	2-11 GHz	2-6 GHz	1900 MHz	1800,1900,2100 MHz
Application	Wireless LAN	Fixed Wireless Broadband (eg-DSL alternative)	Portable Wireless Broadband	Mobile Wireless Broadband	Mobile Wireless Broadband

Referensi :

http://id.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

http://id.wikipedia.org/wiki/WiMAX

http://itcommunity.blogsome.com/2007/07/26/wimax-akses-nirkabel-broadband-untuk-metropolitan/