Sistem Bus
- Penghubung bagi keseluruhan komponen komputer dalam menjalankan tugasnya
- Komponen komputer :
- CPU
- Memori
- Perangkat I/O
- Transfer data antar komponen komputer.
- Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus
- Melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan sistem bus
- Kecepatan komponen penyusun komputer harus diimbangi kecepatan dan manajemen bus yang baik
Sistem Bus
- Mikroprosesor
- Melakukan pekerjaan secara paralel
- Program dijalankan secara multitasking
- Sistem bus tidak hanya lebar tapi juga cepat
- Interkoneksi komponen sistem komputer dalam menjalankan fungsinya
- Interkoneksi bus
- Pertimbangan–pertimbangan perancangan bus
Elemen Perancangan Bus
- Parameter dasar perancangan bus dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis
- Dedicated
- Mulitiplexed
- Metode arbitrasi
- Tersentralisasi
- Terdistribusi
- Timing
- Sinkron
- Tak sinkron
- Lebar bus
- Lebar address
- Lebar data
- Jenis transfer data
- read
- write
- read-modify-write
- read-alter-write, block
Jenis Bus
- Dedicated bus
- Bus dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, misalnya paket data saja, atau alamat saja.
- Multiplexed bus
- Bus dilalukan informasi yang berbeda baik data, alamat maupun sinyal kontrol dengan metode mulipleks data maka bus ini disebut
- Keuntungan adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga dapat menghemat tempat
- Kerugiannya adalah kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimulitipleks
Metode Arbitrasi
- Pada metode tersentral diperlukan pengontrol bus sentral atau arbiter yang bertugas mengatur penggunaan bus oleh modul. Arbiter bisa suatu modul atau bagian fungsi CPU.
- Pada metode terdistribusi, 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-Sinkron
- 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
Contoh pewaktuan sinkron
Timing-Asinkron
- Kerja modul yang tidak serempak kecepatannya.
- 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
Contoh pewaktuan asinkron
Lebar Bus
- Semakin lebar bus maka semakin besar data yang dapat ditransfer sekali waktu.
- Semakin besar bus alamat, akan semakin banyak range lokasi yang dapat direfensikan
Jenis Transfer Data
- 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
Contoh Bus - Bus ISA
- Industry Standar Architecture
- 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.
Contoh Bus - Bus PCI
- Peripheral Component Interconnect (PCI)
- Bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral
- PCI memiliki kinerja tinggi untuk sistem 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 sistem pentiumnya.
- Untuk mempercepat penggunaan PCI, Intel mempatenkan PCI bagi domain publik sehingga vendor dapat mengeluarkan produk dengan PCI tanpa royalti
Contoh Bus - Bus USB
- Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus berkecepatan tinggi PCI
- Banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer.
- Solusi : tujuh vendor komputer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom) bersama-sama merancang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah.
- Standard yang dihasilkan dinamakan Universal Standard Bus (USB).
Keuntungan USB
- Pemakai tidak harus memasang tombol atau jumper pada PCB atau peralatan
- Pemakai tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O baru
- Hanya satu jenis kabel yang diperlukan sebagai penghubung
- Dapat mensuplai daya pada peralatan-peralatan I/O
- Memudahkan pemasangan peralatan-peralatan yang hanya sementara dipasang pada komputer
- Tidak diperlukan reboot pada pemasangan peralatan baru dengan USB
- Murah
Pengkabelan USB
- 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
Contoh Bus - Bus SCSI
- Small Computer System Interface (SCSI)
- 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 paralel dengan 8, 16, atau 32 saluran data
- Perangkat SCSI memiliki dua buah konektor
- Konektor input
- 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
Contoh Bus - Bus SCSI
- 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
Contoh Bus -
Bus P1394 / Fire Wire
- Kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan
- Semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz
>Perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi<
Dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan Fire Wire (P1394 standard IEEE)
Contoh Bus -
Bus P1394 / Fire Wire
- P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya
- Sangat cepat
- Murah
- Mudah untuk diimplementasikan.
- P1394 tidak hanya populer pada sistem komputer, namun juga pada peralatan elektronik
- kamera digital
- VCR
- Televisi.
- Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel
