Seni Bina Komputer

Seni Bina Von Neumann

Pada tahun 1945, John Von Neumann mencadangkan konsep menyimpan ATUR CARA dan DATA dalam ingatan yang sama, dan digerakkan dari unit ingatan ke pemproses. Tiga komponen utama seni bina Von Neumann: Unit Pemprosesan Pusat (CPU), ingatan, serta peranti input dan output — semuanya dihubungkan melalui SISTEM BAS.

Komponen CPU

Komponen	Fungsi
Unit Kawalan (Control Unit, CU)	Mengawal dan menyelaras semua operasi: mengambil arahan, mentafsir dan mengarahkan komponen lain
Unit Aritmetik dan Logik (ALU)	Melaksanakan operasi aritmetik (+, -, ×, ÷) dan operasi logik (banding, AND, OR)
Daftar (Register)	Storan paling kecil dan PALING LAJU di dalam CPU; menyimpan data/arahan yang sedang diproses

Sistem Bas

Jenis Bas	Fungsi	Arah
Bas Data	Membawa DATA antara CPU, ingatan dan peranti I/O	Dua hala
Bas Alamat	Membawa ALAMAT lokasi ingatan yang hendak dicapai	Satu hala (dari CPU)
Bas Kawalan	Membawa ISYARAT KAWALAN (baca/tulis, jam)	Dua hala

🎯 TIP SPM: Cara ingat — Bas DATA bawa data (2 hala), bas ALAMAT bawa alamat (1 hala sahaja, CPU yang tentukan alamat), bas KAWALAN bawa arahan kawalan.

Penterjemah Bahasa Pengaturcaraan

Komputer hanya faham bahasa mesin (binari). Penterjemah menukar kod sumber yang ditulis pengatur cara kepada bahasa mesin.

Penterjemah	Fungsi	Ciri
Pengkompil (Compiler)	Menterjemah SELURUH kod sumber sekali gus kepada kod objek	Laju dilaksana selepas dikompil; ralat dilaporkan selepas seluruh kod disemak
Pentafsir (Interpreter)	Menterjemah dan melaksana kod BARIS DEMI BARIS	Lebih perlahan; berhenti pada baris pertama yang ada ralat
Pemasang (Assembler)	Menterjemah bahasa himpunan (assembly) kepada bahasa mesin	Untuk bahasa aras rendah

🎯 TIP SPM (Kelantan 1.2.4): Beza utama — pengkompil terjemah SEMUA kod sekali gus; pentafsir terjemah BARIS DEMI BARIS.

Ingatan: RAM vs ROM

Ciri	RAM	ROM
Nama penuh	Random Access Memory	Read Only Memory
Kandungan	Data dan atur cara yang SEDANG digunakan	Arahan asas kekal (firmware/BIOS)
Meruap?	Ya — data HILANG bila komputer dimatikan	Tidak — data KEKAL
Boleh tulis?	Boleh baca dan tulis	Baca sahaja (umumnya)

Kitaran Mesin: Capai-Nyahkod-Laksana

CPU memproses setiap arahan melalui kitaran mesin: (1) CAPAI (fetch) — unit kawalan mengambil arahan dari ingatan; (2) NYAHKOD (decode) — arahan ditafsirkan; (3) LAKSANA (execute) — ALU melaksanakan operasi; (4) SIMPAN (store) — hasil disimpan ke daftar/ingatan. Kitaran ini berulang berjuta kali sesaat.

Kelajuan pemproses diukur dalam hertz (Hz) — bilangan kitaran sesaat. Contoh: pemproses 1.3 GHz melaksanakan 1,300,000,000 kitaran sesaat. Faktor lain yang mempengaruhi prestasi: bilangan teras (core), saiz cache dan saiz RAM.

Contoh: Kelajuan Pemproses (Hertz)

Pemproses	Kitaran sesaat
1 GHz	1,000,000,000 (1 bilion)
2.5 GHz	2,500,000,000 (2.5 bilion)
3 GHz	3,000,000,000 (3 bilion)