Perkembangan Bus Sistem Pada Setiap Generasi Komputer

Tugas Arsitektur Komputer

Artikel Mengenai Arsitektur Komputer

"Perkembangan Bus Sistem Pada Setiap Generasi Komputer"

Nama : Muhammad Imam Hadi

NPM : 55413985

Kelas : 2IA01

Bus sistem akan berkembang sesuai dengan perkembangan teknologi yang ada, karena bus adalah begian yang menyediakan jalur komunikasi untuk transfer data dari berbagai perangkat yang ada dikomputer. Pada perkembangan bus memiliki kecepatan yang berbeda-beda berdasarkan teknologi, harus disesuaikan, karena bila tidak sesuai akan menyebabkan kelambatan. Misalnya pada contoh bus system USB, hanya cocok untuk perangkat yang memiliki kecepatan rendah, seperti keyboard, mouse, dan printer. Perangkat ini tidak cocok jika menggunakan bus berkecepatan tinggi seperti PCI. Contoh lain adalah bus Firewire, yang juga memiliki kecepatan di atas SCSI dan PCI. Bus Firewire tidak hanya cocok untuk perangkat computer tetapi juga perangkat elektronik seperti camera digital, VCR (Video Camera Recorder), dan televisi.

Bus sistem dibagi menjadi 3 generasi

1.Generasi pertama yang menggunakan bus bersama yang fungsi utamanya adalah menyediakan jalur komonikasi untuk transfer data.

2. Generasi kedua sudah mampu memisahkan komputer menjadi dua yaitu (CPU dan memory) dan perangkat keras lainnya, dengan sebuah bus controller di antaranya

3. generasi ketiga telah muncul di pasaran sejak tahun 2001 yang menyertai Hyper Transpord dan Infini Band. Bus ini sangat flexible dan dapat digunakan bersamaan seperti internal bus.

1.      Omnibus (PDP-8)

Omnibus (PDP-8) adalah bus yang dibuat yang pertama . Ukurannya sebesar lemari mini bus. Ukuran bus ini masih cukup besar dimana kedaan komputer saat itu mempunyai ukuran yang besar juga. Secara informal bus ini dikenal dengan 8 Straight. Model awal omnibus menggunakan transistor yang berlogika diode.

2.      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. PDP 11 diganti PDP-8 pada banyak aplikasi real-time , walaupun kedua lini produk tinggal di paralel selama lebih dari 10 tahun. PDP 11 memiliki fitur unik beberapa inovatif, dan lebih mudah untuk program dibandingkan pendahulunya dengan penggunaan dari register umum. Ia digantikan di kisaran minicomputer niche-pertengahan oleh 11 VAX- 32-bit perpanjangan PDP-11.

Desain fitur PDP-11 mempengaruhi desain mikroprosesor lain seperti Motorola 68000 ; fitur desain sistem operasi, serta sistem operasi lain dari Digital Equipment, mempengaruhi desain sistem operasi lain seperti CP/M  dan  juga MS-DOS . Versi resmi pertama bernama Unix berlari di PDP-11/20 pada tahun 1970.

Bus ini memiliki fitur dengan beberapa inovasi dibandingkan pendahulunya karena menggunakan register umum.

  3.    Multibus (8086)

Multibus (8086) adalah bus komputer standar yang digunakan dalam sistem industri yang dikembangkan oleh Intel Corporation. Bus sistem inilah yang kemudian diadopsi sebagai IEEE bus 796. Multibus mempunyai spesifikasi yang kokoh dan disesuaikan dengan standar industry sehingga peralatan yang kompleks dapat dirancang diatasnya. Menjadi standar industri yang jelas dan terdokumentasi dengan baik memungkinkan industri Multibus-kompatibel untuk tumbuh di sekitarnya. Banyak orang lain membuat CPU , memori, dan papan perifer lainnya. Pada tahun 1982 ada lebih dari 100 Multibus papan dan sistem produsen. Sistem yang kompleks ini boleh dibangun dari rak komersial off--the hardware. Hal ini juga memungkinkan perusahaan untuk berinovasi dengan merancang sebuah papan Multibus eksklusif dan kemudian mengintegrasikannya dengan hardware vendor lain untuk menciptakan sebuah sistem.

               

4.      Bus PC IBM (PC/XT)

IBM PC-XT 8088 memiliki rancangan bus yang telah maju dengan semua  jalur keluaran data dan alamat yang di-buffer separuhnya. Adapun bus yang dimiliki oleh IBM PC-XT 8088 yaitu : data bus, address bus, dan control bus.

5.      Bus ISA (PC/AT)

Bus ISA 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.

a.   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.

b.   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.

6.      Bus EISA (80386)

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.

7.      Microchannel

Dikembangkan oleh IBM untuk jajaran PS / 2 komputer desktop, Micro Channel Arsitektur adalah sebuah antarmuka antara sebuah komputer (atau beberapa komputer) dan kartu ekspansi dan perangkat yang terkait.

8.      Bus PCI

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 didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya.

Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on).

Spesifikasi bus PCI pertama kali dirilis pada bulan Juni 1992, sebagai PCI vesi 1.0. Perkembangan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut.

Spesifikasi bus PCI	Dirilis pada	Perubahan yang dilakukan
PCI 1.0	Juni 1992	Spesifikasi asli PCI, yang memiliki lebar bus 32-bit atau 64-bit
PCI 2.0	April 1993	Spesifikasi ini mendefinisikan jenis konektor dan papan ekspansi
PCI 2.1	Juni 1995	Operasi 66 MHz diberlakukan; Perubahan pada latency; Adanya fungsi transaction ordering
PCI 2.2	Januari 1999	Fitur manajemen daya diberlakukan; Ada beberapa klarifikasi mekanika
PCI-X 1.0	September 1999	Spesifikasi PCI-X 133 MHz, sebagai tambahan bagi versi PCI 2.2
Mini-PCI	November 1999	Spesifikasi PCI 2.2 untuk motherboard dengan form factor yang kecil (Micro-ATX)
PCI 2.3	Maret 2002	Pensinyalan 3.3 Volt; Penggunaan kartu yang bersifat low-profile
PCI-X 2.0	Juli 2002	Modus kerja 266 MHz dan 533 MHz; dukungan terhadap pembagian bus 64-bit menjadi segmen-segmen berukuran 16-bit atau 32-bit; Pensinyalan 3.3 Volt atau 1.5 Volt.
PCI Express 1.0	Juli 2002	PCI dengan cara transmisi serial, dengan kecepatan 2500Mb/s tiap jalur transmisi tiap arah, menggunakan pensinyalan 0.8 Volt, sehingga menghasilkan bandwidth kira-kira 250MB/s tiap jalurnya; Didesain untuk menggantikan PCI 2.x dalam sistem PC.

9.      Bus SCSI

Bus SCSI adalah sebuah antarmuka bus berkinerja tinggi yang didefinisikan oleh panitia ANSI X3T9.2 (American National Standarts 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.

10.   Nubus

NuBus, sebagai penyelesaian dari berbagai masalah. NuBus memisahkan komputer menjadi dua yaitu (CPU dan memory) dan perangkat keras lainnya, dengan sebuah bus controller di antaranya. Ini akan membuat CPU menjadi lebih cepat tanpa dipengaruhi BUS. Ini menyebabkan lebih banyak beban untuk memindahkan data keluar dari CPU dan masuk kedalam kartu melalui bus Controller. Jadi perangkat keras pada BUS dapat terhubung ke setiap bagian tanpa intervensi dari CPU. bus ini dapat memindahkan lebih banyak data disesuaikan dengan besarnya data yang akan dipindahkan, mulai dari 8 bit perdetik secara paralel pada generasi pertama, hingga 16 atau 32 bit perdetik. Semakin waktu semakin baik sejalan dengan perkembangan software setupnya. ( sekarang menjadi suatu standar dari plug-n- play) untuk menggantikan jumper.

11.   USB

USB adalah host-centric bus di mana host/terminal induk memulai semua transaksi. Paket pertama/penanda (token) awal dihasilkan oleh host untuk menjelaskan apakah paket yang mengikutinya akan dibaca atau ditulis dan apa tujuan dari perangkat dan titik akhir. Paket berikutnya adalah data paket yang diikuti oleh handshaking packet yang melaporkan apakah data atau penanda sudah diterima dengan baik atau pun titik akhir gagal menerima data dengan baik.

Setiap proses transaksi pada USB terdiri atas:

A.  Paket token/sinyal penanda (Header yang menjelaskan data yang mengikutinya)

B.   Pilihan paket data (termasuk tingkat muatan) dan

C.   Status paket (untuk acknowledge/pemberitahuan hasil transaksi dan untuk koreksi kesalahan)

USB mempunyai 2 tipe konektor, yaitu konektor tipe A dan konektor tipe B. konektor tipe A terhubung ke host secara upstream sementara konektor tipe B terhubung ke peralatan secara downstream. Kedua konektor tersebut terhubung oleh sebuah kabel 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.

12.   Firewire

FireWire telah digunakan sebagai salah satu standar koneksi antar-muka antara alat audio-visual digital dengan komputer, seperti kamera digital maupun kamera video digital. Produk-produk yang menggunakan teknologi FireWire biasanya menyediakan proses yang membutuhkan kecepatan koneksi tinggi.

FireWire menghubungkan antarmuka I/O dengan konektor sederhana yang mampu menangani banyak perangkat melalui port tunggal, sehingga mouse, printer laser, disk drive eksternal, sound, dan pemasangan jaringan lokal dapat digantikan dengan konektor tunggal ini.

FireWire bersifat hot-plugging yang mungkin dibuat untuk menghubungkan dan memutuskan hubungan peripheral tanpa harus menurunkan daya sistem komputer atau mengatur kembali sistem itu. Dengan firewire tidak ada penghentian dan sistem secara otomatis membentuk fungsi konfigurasi untuk menugaskan alamat.

Firewire mendukung tiga layer protokol :

1.   Phisical Layer

Lapisan ini menyediakan layanan arbitrasi yang menjamin bahwa hanya sebuah perangkat saja yang akan mentransmisikan data pada suatu saat.

2.   Link Layer

Lapisan ini menguraikan transmisi data di dalam bentuk paket-paket. Dua jenis transmisi yang didukung adalah transmisi tidak sinkron dan transmisi isokronis.

Pada transmisi tidak sinkron sejumlah variabel data dan beberapa byte informasi lapisan transaksi ditransfer sebagai paket ke suatu alamat yang eksplisit dan sebuah acknowledgment. Sedangkan pada transmisi isokronis sejumlah variabel data ditransfer dalam urutan dari paket-paket berukuran tetap ditransmisikan pada interval biasa. Bentuk transmisi ini menggunakan pengalamatan yang telah disederhanakan dan tidak terdapat acknowledgment.

3.   Transaction Layer

Lapisan ini mendefinisikan protokl tanggapan permintaan yang menyembunyikan rincian lapisan bawah firewire dari aplikasi-aplikasi.

13.   Bus VME

Bus VME merupakan sebuah bus sistem yang rancangannya dari dasar eurocard. Pengembangan bus ini adalah untuk Motorola 68000. Bus VME diproduksi untuk 8 bit dan 64 bit. VXIbus dan VPX adalah pengembangan VME bus, selanjutnya untuk Motorola 68000 dikembangkan VERSA BUS.

14.   Bus Camac

Bus CAMAC merupakan bus standart untuk akuisi data dan kendali pada eksperimen dan industry nuklir/fisika partikel. CAMAC mampu mentransfer 24 bit data per mikro sekon.

KESIMPULAN

Bus sistem akan berkembang sesuai dengan perkembangan teknologi yang ada. Pada perkembangannya, bus memiliki kecepatan yang berbeda-beda berdasarkan teknologi, kecepatan ini harus sesuai dengan teknologi yang disesuaikan, karena bila tidak sesuai justru akan menyebabkan kelambatan.

SUMBER

 

http://esena.blogspot.com/2010/12/perkembangan-bus-sistem-perkembangan.html