ABSTRAK istilah komputer memiliki arti yang luas dan berbeda untuk setiap orang. Komputer panjang (komputer) diambil dari bahasa Latin yang berarti computare count (untuk menghitung atau memperhitungkan). Pada dasarnya komputer terdiri dari tiga bagian, yaitu memori, CPU dan I / O modul. Dari tiga bagian sebelumnya, bagian masing-masing dihubungkan oleh bus yang memiliki kontrol logika tertentu.CPU merupakan kelanjutan dari pusat Processing Unit artinya unit Tengah pengolahan. CPU adalah bagian terpenting dari sebuah komputer karena semua dilakukan bersama-sama diselenggarakan oleh CPU komputer. Bisa dikatakan bahwa CPU adalah otak dari sebuah computer.Secara umum sering disebut sebagai CPU prosesor. Pada komputer mikro, prosesor ini disebut mikroprosesor. Dalam perkembangannya, CPU telah mengalami perubahan yang signifikan dalam kecepatan, kinerja, dan kinerja. Tulisan ini akan mencoba mengulas lebih banyak tentang komputer, terutama CPU.
PENDAHULUAN
Perkembangan komputer meliputi peningkatan kecepatan processor, penyusutan ukuran komponen, peningkatan ukuran memory dan peningkatan kapasitas serta kecepatan I/O.
SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER
Sejarah perkembangan komputer di bagi menjadi dua yaitu:
1. sebelum tahun 1940
2. sesudah tahun 1940
1. Sebelum tahun 1940
Manusia menggunakan jari untuk mengenali dan membilang nomor satu hingga sepuluh. Selepas itu mereka mengenali nomor-nomor yang lebih besar tetapi menggunakan digit-digit dari 0 hingga 9.
Ahli perniagaan dari negeri China, turki dan yunani menggunakan abakus (sempoa) untuk perhitungan. Pada tahun 1617, john napir mengemukakan perhitungan logaritma dan menemukan alat yang disebut tulang napier (napier’s bones).
Blaise pascal menciptakan mesin perghitungan mekanikal pertama pada tahun 1642. mesin ini beroperasi menggerakan gear pada roda. Pascal juga telah banyak menyumbang ide dalam bidang matematika. Pada tahun 1816 Charles Babbage membuat “ The difference engine “ mesin ini bias menyelesaikan masalah perhitungan matematika seperti logaritma secara mekanikal dengan tepat sampai 20 digit. Howard Aiken memperkenalkan penggunaan mesin elektromakenikal yang disebut dengan nama Mark I pada tahun 1937. bentuknya besar dan berat serta mengandungi kabel wayer yang panjang semua operasi didalam computer dijalankan oleh tenaga elektromakenikal.
2. Sesudah Tahun 1940
Tinjauan Pustaka
Dalam Perkembangannya computer di bagi menjadi beberapa generasi , Yaitu :
1. Komputer Generasi Pertama
Computer generasi pertama menggunakan Vacuum Tube (tabung vakum) untuk penimpanan baris perintah. Vacuum tube yang diperlukan amatlah banyak agar computer dapat digunakan secara cepat tepat dan ukuran computer generasi pertama ini sangat besar. Yang termasuk dalam computer generasi pertama antara lain :
- ENIAC “Electronic Numerical Integrator And Computer”
Eniac di design dan dibangun oleh john mauckhy dan john presper eckret di Universitas Pennsylvania. Dimana mauckly merupakan guru besar teknik elektro dan echkret merupakan mahasiswanya yang sudah lulus. Pembangunan ini dimulai pada tahun 1943 dengan persetujuan army’s Ballistics Research Laboratory (BRL). Pada tahun 1946 dibuat dengan spesifikasi sebagai berikut :
1. Memanfaatkan bilangan decimal bukan bilangan biner
2. Berat 30 ton
3. Volume 1.500 kaki¬²
4. Berisi 18.000 Vakum Tube
5. Daya listrik yang diperlukan 140 kw
6. Kecepatan operasi 5.000 per detik
7. 20 akumulator mampu menampung 10 digit bilangan decimal
8. Masih menggunakan scalar manual
ENIAC digunakan oleh BRL untuk kepentingan perang sampai dengan tahun 1955. setelah itu ENIAC tidak lagi digunakan.
- VON NEUMANN MACHINE
Von Neumann mencetuskan ide mengenai konsep stored-program (Program Penyimpanan) sebagai pengembangan dari ENIAC. Idenya tersebut dipublikasikan dalam bentuk proposal pada tahun 1945 dengan nama EDVAC (Electronick Discrete Variable Computer).
Pada tahun 1946 Von Neumann bersama
kolegannya mulai mendesign computer baru dengan konsep program penyimpanan, dimana dikenal dengan sebutan computer IAS ( Computer of Institute for Advance Studies ) karena dikembangkannya di Computer of Institute for Advance Studies
Pada tahun 1952 IAS computer meskipun belum lengkap namun sudah memenuhi kegunaannya sebagai komputer yang berbasis konsep stored-program. Secara umum, struktur dari komputer IAS adalah sebagai berikut :
1. Memory utama, untuk menyimpan data intruksi
2. Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data biner
3. Control unit, untuk melakukan interpretasi intruksi-intruksi di dalam memory
sehingga adanya eksekusi intruksi tersebut
4. I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar
Secara detail IAS computer memiliki 1.000 lokasi penyimpanan x 40 bit word, dengan rincian :
Binary number
2 x 20 bit intruction
ALU – IAS
Memory buffer register (MBR), berisi sebuah word yang akan di simpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untukdituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR Intruction Register (IR), berisi intruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi Intruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara intruksi sebelah kanan word di dalam memori Program Counter (PC), berisi alamat pasangan intruksi berikutnya yang akan diambil dari memori Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementara operand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) di simpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least signicant bit) di simpan dalam MQ IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus intruksi. Komputer IAS memiliki 21 intruksi yang dapat dikelompokan seperti berikut ini :
Data tranfer memindahkan data di antara memori dengan register-register ALU atau antara 2 register ALU sendiri Arithmetic, kumpulan operasi-operasi yang dientuk oleh ALU Unconditional branch, perintah-perintah percabangan tanpa syarat tertentu.
- Komputer Komersial ( commercial computer)
Pada tahun 1950-an muali bermunculan industri computer, antara lain :
=>1947 echkret mauchly mendirikan echkret mauchly corporation, dengan produknya : UNIVAC I (Universal Automatic Computer) sebagai tulang punggung penghitungan sensus di USA, UNIVAC II pada tahun 1950 dengan karakteristik : lebih cepat dan memori lebih besar.
2. Komputer Generasi Kedua
Perubahan mendasar pada komputer generasi kedua ini adalah penggantianVacuum tube transistor. Dimana transistor memiliki spesifikasi sebagai berikut :
o Lebih kecil
o Lebih ringan
o Disipasi daya lebih rendah
o Solid state device terbuat dari silikon silicon (sand)
Transisitor ditemukan 1947 di Lab. Bell oleh willian Shockley. Yang terasuk komputer generasi kedua antara lain :
IBM 7094
IBM 7094 dibuat dengan tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya semakin besar, dan biayanya semakin kecil.
DEC PDP 1
Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1
3. Komputer Generasi Ketiga
Komputer generasi ketiga memasuki era microelectronics sebagai pengganti transistor. Microelectronics merupakan dasar penemuan dari Intregrated-circuit (lintasan yang terintegrasi). Microelectronics merupakan benar-benar “small-electronic” yang dapat dibuat dengan semikonduktor. Contoh : silicon wafer (wafer silicon). Microelektronics lebih dikenal dengan nama chip. Yang termasuk komputer generasi ketiga antara lain:
IBM 360
IBM 360 diluncurkan pada tahun 1964 dan memiliki spesifikasi sebagai berikut :
o Set Intruksi atau Identik dalam kelompik komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set intruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya.
o Sistem Operasi mirip atau identik, ini merupakan feature yang menguntungkan konsumen sehingga apabila kebutuhan menuntut penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena sama.
o Kecepatan yang meningkat, model-model yang ditawarkan mulai dari kecepatan rendah sampai dengan kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.
o Ukuran memory yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memory yang akan digunakan.
o Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal
DEC PDP-8
DEC PDP-8 diluncurkan pada tahun 1964 dan memiliki spesifikasi sebagai berikut:
o Minicomputer pertama kali (setelah miniskirt)
o Tidak memerlukan air conditioned room
o Embedded applications & OEM
o Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama bagian sistem bus. Pada komputer ini menggunakan omnibus system
o Sistem ini terdapat 96 buah system lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan untuk membawa sinyal-sinyal kontrol, alamat maupun data
o Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinyadigunakan oleh komputer-komputer modern
4. Komputer Generasi Terakhir
Pada komputer generasi terakhir ini sudah digunakan mamanfaatkan microprocessors. Perkembangan microprocessor :
1971 – 4004
o Microprocessor pertama
o Semua komponen CPU adalah single chip
o 4 bit
Diikuti dengan 8008 tahun 1972
o 8 bit
o Mikroprocessor dengan design applikasi khusus
1974 – 8080
o Intel adalah mikroprocessor dengan kegunaan umum
Dengan kegunaan mikroprocessor ini didapat banyak keuntungan, antara lain:
- Kecepatan Processor meningkat
- Kapasitas memory meningkat
- Kecepatan memory tertinggal dibanding kecepatan processor.
Pembahasan
STRUKTUR CPU
KOMPONEN UTAMA CPU- Arithmetic and Logic Unit (ALU)
- Control Unit (CU)
- Registers
- CPU Interconnections
Arithmetic and Logic Unit
- Bertugas membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.
- Arithmetic Logic Unit sering disebut dengan bahasa mesin (machine language) karena bagian ini mengerkjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan kepadanya.
- Arithmetic Logic Unit terdiri dari dua bagian yaitu unit arithmetic dan unit logika Boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.
- Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya.
- Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi-intstruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
- Media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.
- Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
CPU Interconnections
- Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus-bus eksternal CPU.
- Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register-register.
- Komponen eksternal CPU : sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan dan keluaran.
Fungsi CPU
- Menjalankan program-program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi-instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.
- Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute).
- Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi.
- Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori.
- Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya, yang disebut dengan Program Counter (PC).
- PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi.
- Instruksi-instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR).
- Instruksi-instruksi ini dalam bentuk kode-kode biner yang dapat di interprestasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan.
Aksi CPU
- CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.
- CPU – I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.
- Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.
- Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi.
Siklus Eksekusi
- Instruction Address Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasikan atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi.
- Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau mengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.
- Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.
- Operator Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.
- Operand Fetch (OF), mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.
- Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.
- Operand Store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.
Fungsi Interupsi
- Mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi.
- Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.
- Secara umum untuk manajemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul-modul I/O maupun memori.
- Setiap komponen computer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak pada CPU disamping itu kecepatan eksekusi masing-masing modul berbeda.
- Dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul
- Program, yaitu interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program. Contohnya : aritmatika overflow, pembagian nol, operasi ilegal.
- Timer, adalah interupsi yang dibangkitkan perwaktuan dalam processor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler.
- I/O, sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.
- Hardware failure, adalah interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori.
Proses Interupsi
- Dengan adanya mekanisme interupsi, prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi instruksi-instruksi lain.
- Saat suatu modul telah selesai menjalankan tugasnya dan siap menerima tugas berikutnya, maka modul ini akan mengirimkan permintaan interupsi ke prosesor.
- Kemudian prosesor akan menghentikan eksekusi yang dijalankannya untuk menghandle routine interupsi.
- Setelah program interupsi selesai, maka prosesor akan melanjutkan eksekusi programnya.
- Saat sinyal interupsi diterima prosesor ada dua kemungkinan tindakan, yaitu interupsi diterima/ditolak dan interupsi ditolak.
Apa yang dilakukan prosesor?
- Prosesor menangguhkan eksekusi program yang dijalankan dan menyimpan konteksnya. Tindakan ini adalah menyimpan kalamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi dan data lain yang relevan
- Prosesor menyetel program counter (PC) ke alamat awal routine interrupt handler.
- Interupsi Ganda (multiple interrupt)
- Dapat diambil dua buah pendekatan untuk menangani interupsi ganda ini.
Ada dua pendekatan :
- Pendekatan ini disebut pengolahan interupsi berurutan/sekuensial.
- Menolak atau tidak mengizinkan interupsi lain saat suatu interupsi ditangani prosesor.
- Setelah prosesor selesai menangani suatu interupsi maka interupsi lain baru ditangani.
- Pengolahan interupsi bersarang yaitu mendefinisikan prioritas bagi interupsi.
- Interrupt handler mengizinkan interupsi berprioritas lebih tinggi ditangani terlebih dahulu.
Contoh Kasus
Suatu system memiliki tiga perangkat I/O : printer, disk, dan saluran komuniksi, masing-masing prioritasnya 2, 4 dan 5. Bagaimana proses interupsinya?
Contoh Kasus
- Pada awal system melakukan pencetakan dengan printer, saat itu terdapat pengiriman data pada saluran komunikasi sehingga modul komunikasi meminta interupsi.
- Proses selanjutnya adalah pengalihan eksekusi interupsi modul komunikasi, sedangkan interupsi printer ditangguhkan.
- Saat pengeksekusian modul komunikasi terjadi interupsi disk, namun karena prioritasnya lebih rendah maka interupsi disk ditangguhkan.
- Setelah interupsi modul komunikasi selesai akan dilanjutkan interupsi yang memiliki prioritas lebih tinggi, yaitu disk.
- Bola interupsi disk selesai dilanjutkan dilanjutkan eksekusi interupsi printer. Selanjutnya dilanjutkan eksekusi program utama.
Memori (atau lebih tepat disebut memori fisik) merupakan istilah generik yang merujuk pada media penyimpanan data sementara pada komputer. Setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosesor akan disimpan di dalam memori fisik. Data yang disimpan dalam memori fisik bersifat sementara, karena data yang disimpan di dalamnya akan tersimpan selama komputer tersebut masih dialiri daya (dengan kata lain, komputer itu masih hidup). Ketika komputer itu direset atau dimatikan, data yang disimpan dalam memori fisik akan hilang. Oleh karena itulah, sebelum mematikan komputer, semua data yang belum disimpan ke dalam media penyimpanan permanen (umumnya berbasis disk, semacam hard disk atau floppy disk), sehingga data tersebut dapat dibuka kembali di lain kesempatan. Memori fisik umumnya diimplementasikan dalam bentuk Random Access Memory (RAM), yang bersifat dinamis (DRAM). Mengapa disebut Random Access, adalah karena akses terhadap lokasi-lokasi di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random), bukan secara berurutan (sekuensial). Meskipun demikian, kata random access dalam RAM ini sering menjadi salah kaprah. Sebagai contoh, memori yang hanya dapat dibaca (ROM), juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena ROM dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi sewaktu-waktu. Selain itu, hard disk yang juga merupakan salah satu media penyimpanan juga dapat diakses secara acak, tapi ia tidak digolongkan ke dalam Random Access Memory.
Penggunaan memori
Komponen utama dalam sistem komputer adalah Arithmetic and Logic Unit (ALU), Control Circuitry, Storage Space dan piranti Input/Output. Tanpa memori, komputer hanya berfungsi sebagai piranti pemroses sinyal digital saja, contohnya kalkulator atau media player. Kemampuan memori untuk menyimpan data, instruksi dan informasi-lah yang membuat komputer dapat disebut sebagai komputer multi-fungsi (general-purpose). Komputer merupakan piranti digital, maka informasi disajikan dengan sistem bilangan biner (binary). Teks, angka, gambar, suara dan video dikonversikan menjadi sekumpulan bilangan biner (binary digit atau disingkat bit). Sekumpulan bilangan biner dikenal dengan istilah BYTE, dimana 1 byte = 8 bits. Semakin besar ukuran memori-nya maka semakin banyak pula informasi yang dapat disimpan di dalam komputer (media penyimpanan).
Jenis-jenis memori
Beberapa jenis memori yang banyak digunakan adalah sebagai berikut:
- Register prosesor
- RAM atau Random Access Memory
- Cache Memory (SRAM) (Static RAM)
- Memori fisik (DRAM) (Dynamic RAM)
- Perangkat penyimpanan berbasis disk magnetis
- Perangkat penyimpanan berbasis disk optik
- Memori yang hanya dapat dibaca atau ROM (Read Only Memory)
- Flash Memory
- Punched Card (kuno)
- CD atau Compact Disk
- DVD
Dalam pembicaraan mengenai arsitektur komputer seperti arsitektur von Neumann, misalnya, kapasitas dan kecepatan memori dibedakan dengan menggunakan hierarki memori. Hierarki ini disusun dari jenis memori yang paling cepat hingga yang paling lambat; disusun dari yang paling kecil kapasitasnya hingga paling besar kapasitasnya; dan diurutkan dari harga tiap bit memori-nya mulai dari yang paling tinggi (mahal) hingga yang paling rendah (murah).
MACAM-MACAM MEDIA PENYIMPANAN DATA
Komputer mempunyai perangkat keras untuk media penyimpanannya. Memori
eksternal adalah perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan,
pembacaan dan penyimpanan data, di luar komponen utama yang telah
disebutkan di atas. Contoh dari memori eksternal adalah floppy disk,
harddisk, cd-rom, dvd.Hampir semua memori eksternal yang banyak dipakai belakangan ini berbentuk disk/piringan sehingga operasi data dilakukan dengan perputaran piringan tersebut. Dari perputaran ini, dikenal satuan rotasi piringan yang disebut RPM (Rotation Per Minute). Makin cepat perputaran, waktu akses pun semakin cepat,namu makin besar juga tekanan terhadap piringan sehingga makin besar panas yang dihasilkan. Untuk media berkapasitas besar dikenal beberapa sitem yang ukuran RPM nya sebagai berikut :
• 3600 RPM Pre-IDE
• 5200 RPM IDE
• 5400 RPM IDE/SCSI
• 7200 RPM IDE/SCSI
• 10000 RPM SCSI
Setiap memori eksternal memiliki alat baca dan tulis yang disebut head (pada harddisk) dan side (pada floppy). Tiap piringan memiliki dua sisi head/side, yaitu sisi 0 dan sisi 1. Setiap head/side dibagi menjadi lingkaran lingkaran konsentris yang disebut track. Kumpulan track yang sama dari seluruh head yang ada disebut cylinder. Suatu track dibagi lagi menjadi daerah-daerah lebih kecil yang disebut sector.
1. Floppy Disk
Floppy disk drive yang menjadi standar pemakaian terdiri dari 2 ukuran yaitu 5.25” dan 3.5” yang masing-masing memiliki 2 tipe kapasitas Double Density (DD) dan High Density (HD).
Floppy disk 5.25” kapasitasnya adalah 360 Kbytes (untuk DD) dan 1.2 Mbytes (untuk HD). Sedangkan floppy disk 3.5” kapasitasnya 720 Kbytes (untuk DD) dan ntuk HD). Kapasitas yang dapat ditampung oleh floppy disk memang cenderung kecil, apalagi jika dibandingkan dengan kebutuhan transfer dan penyimpanan data yang makin lama makin besar. Floppy disk hanya dapat menyimpan file teks, karena keterbatasan kapasitas. Walaupun demikian, penulisan pada floppy disk dapat dilakukan berulang-ulang, walaupun memakan waktu yang relatif lama.
2. ZIP drive
ZIP drive berasal dari lomega. ZIP drive berukuran kecil 1,47 inchi. ZIP drive ini memperbaiki keterbatasan kapasitas yang dimiliki oleh floopy disk. Perangkat ini terdiri dari floopy drive dan cartridge floopy khusus, yang mapu menampung sampai 100MB data. Dengan kapasitas sebesar ini, dapat memungkinkan orang menyimpan file grafik dan mutimedia.
3. Hardisk
Sebagaimana disket, hardisk juga meyimpan data dalam bentuk track, sektor, dan cluster. Sistem operasi komputer mencatat sektor berdasarkan cluster-nya. Sistem operasi Windows memberi nomor unik pada setiap cluster dan mencatat alamat file di hardisk menggunakan tabel alokasi file virtual (VFAT, Virtual File Allocation Table). VFAT merupakan salah satu metode untuk menyimpan dan mengetahui alamat file sesuai cluster yang digunakan. Oleh sebab itu, VFAT berisi setiap nilai pada setiap cluster yang menjelaskan lokasi disk tempat cluster berada. Terkadang sistem operasi menganggap sebuah cluster sebagai cluster yang sedang dipakai, meskipun pada saat itu cluster tersebut tidak berisi file apapun. Hal ini dinamakan lost cluster, dan pengguna dapat membebaskan cluster tersebut (yang berarti dapat menambah ruang hardisk) dengan memakai utilitas ScanDisk di Windows.
C.1. Hardisk Nonremovable (Hardisk Internal)
Hardisk nonremovable internal adalah hardisk yang tetap berada di dalam unit sistem komputer dan digunakan untuk menyimpan hampir semua program dan sebagian besar file data. Hardisk jenis ini terdiri dari beberapa piringan logam atau kaca (glass) berdiameter 1 sampai 5,25 inci (umumnya 3,5 inci), tersusun dalam bentuk kumparan dan berisi data pada kedua sisi piringannya. Head baca/tulis yang terletak di setiap sisi piringan, diatur oleh lengan penggerak yang bergerak maju mundur untuk mencari lokasi yang tepat pada piringan. Seluruh komponen ini terlindung dalam pembungkus anti-udara sehingga bisa terbebas dari kotoran-kotoran semacam debu.
Kapasitas hardisk nonremovable bervariasi antara 40 sampai 300 gigabyte. Bahkan ada pula hardisk yang sudah mencapai satuan terabyte yang setara dengan ribuan gigabyte. Satu gigabyte kira-kira setara dengan tulisan sepanjang 20.000 halaman, sedangkan file video dan suara biasanya berukuran 10 megabyte atau lebih.
Putaran piringan hardisk jauh lebih cepat dibandingkan disket, sehingga data/program pada hardisk dapat diakses lebih cepat. Kecepatan hardisk dinyatakan dengan satuan revolusi per detik (rpm) yang berkisar antara 5.400 sampai 7.200 rpm. Kecepatan putaran disket hanya 360 rpm, sedangkan hard drive sebesar 7.200 rpm (kira-kira setara dengan kecepatan 300 mil per jam).
C.2. Hard Drive Portabel (Hardisk Eksternal dan Removable)
Terdapat dua jenis hardisk portabel, antara lain :
- Hardisk Eksternal, Hardisk eksternal adalah hardisk yang bisa ditempatkan di luar unit sistem dan tetap berpembungkus anti udara. Melalui kabel, hardisk dihubungkan ke unit sistem komputer ke port FireWire, USB atau port lain. Kapasitas minimalnya 250 gigabyte.
4. CD-ROM.
CD-ROM yang ada saat ini umumnya terbuat dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening. Informasi dibaca dengan menggunakan laser berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk. Kemudian Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversi menjadi data digital. Penulisan data pada CD-ROM hanya dapat dilakukan sekali saja. Walaupun demikian, optical disk ini memiliki keunggulan dari segi mobilitas. Bentuknya yang kecil dan tipis memudahkannya untuk dibawa kemana-mana.
5. DVD (Digital VersatileDisc)
Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disc mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Sejak saat itulah teknologi penyimpanan pada optical disc berkembang. CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) adalah media untuk menyimpan data atau informasi lainnya dalam jumlah yang sangat besar (lebih dari 600 MegaByte). Jauh lebih besar jika kita bandingkan dengan floppy disk (1,4 MB)
DVD adalah generasi lanjutan dari teknologi penyimpanan dengan menggunakan media optical disc. DVD memiliki kapastias yang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa, yaitu mencapai 9 Gbytes. Teknologi DVD ini sekarang banyak dimanfaatkan secara luas oleh perusahaan musik dan film besar, sehingga menjadikannya sebagai produk elektronik yang paling diminati dalam kurun waktu 3 tahun sejak diperkenalkan pertama kali.
Perkembangan teknologi DVD-ROM pun lebih cepat dibandingkan CD-ROM. 1x DVD-ROM memungkinkan rata-rata transfer data 1.321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12 MB/s. Semakin besar cache (memori buffer) yang dimiliki DVD-ROM, semakin cepat penyaluran data yang dapat dilakukan.
DVD menyediakan format yang dapat ditulis satu kali ataupun lebih, yang disebut dengan Recordable DVD, dan memiliki macam-macam versi, yaitu : DVD-R for General, hanya sekali penulisan DVD-R for Authoring, hanya sekali penulisan DVD-RAM, dapat ditulis berulang kali DVD-RW, dapat ditulis berulang kali DVD+R, hanya sekali penulisan Setiap versi DVD recorder dapat membaca DVD-ROM disc.
UNIT MASUKAN DAN KELUARAN
1. Unit Masukan ( Input Device )Unit ini berfungsi sebagai media untuk memasukkan data dari luar ke dalam suatu memori dan processor untuk diolah guna menghasilkan informasi yang diperlukan. Input devices atau unit masukan yang umumnya digunakan personal computer (PC) adalah keyboard dan mouse, keyboard dan mouse adalah unit yang menghubungkan user (pengguna) dengan komputer. Selain itu terdapat joystick, yang biasa digunakan untuk bermain games atau permainan dengan komputer. Kemudian scanner, untuk mengambil gambar sebagai gambar digital yang nantinya dapat dimanipulasi. Touch panel, dengan menggunakan sentuhan jari user dapat melakukan suatu proses akses file. Microphone, untuk merekam suara ke dalam komputer.
Data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer dapat berbentuk signal input dan maintenance input. Signal input berbentuk data yang dimasukkan ke dalam sistem komputer, sedangkan maintenance input berbentuk program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Jadi Input device selain digunakan untuk memasukkan data dapat pula digunakan untuk memasukkan program. Berdasarkan sifatnya, peralatan input dapat digolongkan menjadi dua yaitu :
• Peratalan input langsung, yaitu input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses. Contohnya : keyboard, mouse, touch screen, light pen, digitizer graphics tablet, scanner.
• Peralatan input tidak langsung, input yang melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses. Contohnya : punched card, disket, harddisk.
Unit masukan atau peralatan input ini terdiri dari beberapa macam peranti yaitu :
a. Keyboard
Keyboard merupakan unit input yang paling penting dalam suatu pengolahan data dengan komputer. Keyboard dapat berfungsi memasukkan huruf, angka, karakter khusus serta sebagai media bagi user (pengguna) untuk melakukan perintah-perintah lainnya yang diperlukan, seperti menyimpan file dan membuka file. Penciptaan keyboard komputer berasal dari model mesin ketik yang diciptakan dan dipatentkan oleh Christopher Latham pada tahun 1868, Dan pada tahun 1887 diproduksi dan dipasarkan oleh perusahan Remington. Keyboard yang digunakanan sekarang ini adalah jenis QWERTY, pada tahun 1973, keyboard ini diresmikan sebagai keyboard standar ISO (International Standar Organization). Jumlah tombol pada keyboard ini berjumlah 104 tuts. Keyboard sekarang yang kita kenal memiliki beberapa jenis port, yaitu port serial, ps2, usb dan wireless.
keyboard qwerty
Jenis-Jenis Keyboard :
1.) QWERTY
2.) DVORAK
3.) KLOCKENBERG
Keyboard yang biasanya dipakai adalah keyboard jenis QWERTY, yang bentuknya ini mirip seperti tuts pada mesin tik. Keyboard QWERTY memiliki empat bagian yaitu :
1. typewriter key
2. numeric key
3. function key
4. special function key.
b. Mouse
Mouse adalah salah unit masukan (input device). Fungsi alat ini adalah untuk perpindahan pointer atau kursor secara cepat. Selain itu, dapat sebagai perintah praktis dan cepat dibanding dengan keyboard. Mouse mulai digunakan secara maksimal sejak sistem operasi telah berbasiskan GUI (Graphical User Interface). sinyal-sinyal listrik sebagai input device mouse ini dihasilkan oleh bola kecil di dalam mouse, sesuai dengan pergeseran atau pergerakannya. Sebagian besar mouse terdiri dari tiga tombol, umumnya hanya dua tombol yang digunakan yaitu tombol kiri dan tombol kanan. Saat ini mouse dilengkapi pula dengan tombol penggulung (scroll), dimana letak tombol ini terletak ditengah. Istilah penekanan tombol kiri disebut dengan klik (Click) dimana penekanan ini akan berfungsi bila mouse berada pada objek yang ditunjuk, tetapi bila tidak berada pada objek yang ditunjuk penekanan ini akan diabaikan. Selain itu terdapat pula istilah lainnya yang disebut dengan menggeser (drag) yaitu menekan tombol kiri mouse tanpa melepaskannya dengan sambil digeser. Drag ini akan mengakibatkan objek akan berpindah atau tersalin ke objek lain dan kemungkinan lainnya. Penekanan tombol kiri mouse dua kali secara cepat dan teratur disebut dengan klik ganda (double click) sedangkan menekan tombol kanan mouse satu kali disebut dengan klik kanan (right click)Mouse terdiri dari beberapa port yaitu mouse serial, mouse ps/2, usb dan wireless.
perangkat mouse
Mouse Wireless
c. Touchpad
Unit masukkan ini biasanya dapat kita temukan pada laptop dan notebook, yaitu dengan menggunakan sentuhan jari. Biasanya unit ini dapat digunakan sebagai pengganti mouse. Selain touchpad adalah model unit masukkan yang sejenis yaitu pointing stick dan trackball.
Touch Pad
Touch Pad Track Ball
Pointing Stick
d. Light Pen
Light pen adalah pointer elektronik yang digunakan untuk modifikasi dan men-design gambar dengan screen (monitor). Light pen memiliki sensor yang dapat mengirimkan sinyal cahaya ke komputer yang kemudian direkam, dimana layar monitor bekerja dengan merekam enam sinyal elektronik setiap baris per detik.
perangkat Light Pen
e. Joy Stick dan Games Paddle
Alat ini biasa digunakan pada permainan (games) komputer. Joy Stick biasanya berbentuk tongkat, sedangkan games paddle biasanya berbentuk kotak atau persegi terbuat dari plastik dilengkapi dengan tombol-tombol yang akan mengatur gerak suatu objek dalam komputer. Gambar Joy Stick dan Paddle Games
f. Barcode
Barcode termasuk dalam unit masukan (input device). Fungsi alat ini adalah untuk membaca suatu kode yang berbentuk kotak-kotak atau garis-garis tebal vertical yang kemudian diterjemahkan dalam bentuk angka-angka. Kode-kode ini biasanya menempel pada produk-produk makanan, minuman, alat elektronik dan buku. Sekarang ini, setiap kasir di supermarket atau pasar swalayan di Indonesia untuk mengidentifikasi produk yang dijualnya dengan barcode.
Barcode Reader
contoh barcode
Gambar Barcode
g. Scanner
Scanner adalah sebuah alat yang dapat berfungsi untuk meng copy atau menyalin gambar atau teks yang kemudian disimpan ke dalam memori komputer. Dari memori komputer selanjutnya, disimpan dalam harddisk ataupun floppy disk. Fungsi scanner ini mirip seperti mesin fotocopy, perbedaannya adalah mesin fotocopy hasilnya dapat dilihat pada kertas sedangkan scanner hasilnya dapat ditampilkan melalui monitor terlebih dahulu sehingga kita dapat melakukan perbaikan atau modifikasi dan kemudian dapat disimpan kembali baik dalam bentuk file text maupun file gambar. Selain scanner untuk gambar terdapat pula scan yang biasa digunakan untuk mendeteksi lembar jawaban komputer. Scanner yang biasa digunakan untuk melakukan scan lembar jawaban komputer adalah SCAN IR yang biasa digunakan untuk LJK (Lembar Jawaban Komputer) pada ulangan umum dan Ujian Nasional. Scan jenis ini terdiri dari lampu sensor yang disebut Optik, yang dapat mengenali jenis pensil 2B. Scanner yang beredar di pasaran adalah scanner untuk meng-copy gambar atau photo dan biasanya juga dilengkapi dengan fasilitas OCR (Optical Character Recognition) untuk mengcopy atau menyalin objek dalam bentuk teks.
Scanner
Saat ini telah dikembangkan scanner dengan teknologi DMR (Digital Mark Reader), dengan sistem kerja mirip seperti mesin scanner untuk koreksi lembar jawaban komputer, biodata dan formulir seperti formulir untuk pilihan sekolah. Dengan DMR lembar jawaban tidak harus dijawab menggunaan pensil 2 B, tapi dapat menggunakan alat tulis lainnya seperti pulpen dan spidol serta dapat menggunakan kertas biasa.
h. Kamera Digital
Perkembangan teknologi telah begitu canggih sehingga komputer mampu menerima input dari kamera. Kamera ini dinamakan dengan Kamera Digital dengan kualitas gambar lebih bagus dan lebih baik dibandingkan dengan cara menyalin gambar yang menggunakan scanner. Ketajaman gambar dari kamera digital ini ditentukan oleh pixel-nya. Kemudahan dan kepraktisan alat ini sangat membantu banyak kegiatan dan pekerjaan. Kamera digital tidak memerlukan film sebagaimana kamera biasa. Gambar yang diambil dengan kamera digital disimpan ke dalam memori kamera tersebut dalam bentuk file, kemudian dapat dipindahkan atau ditransfer ke komputer. Kamera digital yang beredar di pasaran saat ini ada berbagai macam jenis, mulai dari jenis kamera untuk mengambil gambar statis sampai dengan kamera yang dapat merekan gambar hidup atau bergerak seperti halnya video.
kamera digital
i. Mikropon dan Headphone
Unit masukan ini berfungsi untuk merekam atau memasukkan suara yang akan disimpan dalam memori komputer atau untuk mendengarkan suara. Dengan mikropon, kita dapat merekam suara ataupun dapat berbicara kepada orang yang kita inginkan pada saat chating. Penggunaan mikropon ini tentunya memerlukan perangkat keras lainnya yang berfungsi untuk menerima input suara yaitu sound card dan speaker untuk mendengarkan suara.
headphone
j. Graphics Pads
Teknologi Computer Aided Design (CAD) dapat membuat rancangan bangunan, rumah, mesin mobil, dan pesawat dengan menggunakan Graphics Pads. Graphics pads ini merupakan input masukan untuk menggambar objek pada monitor. Graphics pads yang digunakan mempunyai dua jenis. Pertama, menggunakan jarum (stylus) yang dihubungkan ke pad atau dengan memakai bantalan tegangan rendah, yang pada bantalan tersebut terdapat permukaan membrane sensitif sentuhan ( touch sensitive membrane surface). Tegangan rendah yang dikirimkan kemudian diterjemahkan menjadi koordinat X – Y. Kedua, menggunakan bantalan sensitif sentuh ( touch sensitive pad) tanpa menggunakan jarum. Cara kerjanya adalah dengan meletakkan kertas gambar pada bantalan, kemudian ditulisi dengan pensil.
2. Process device (unit Pemrosesan)
Power Supplay
Lower supplay menyediakan arus listrik untuk berbagai peralatan CPU power supplay mengkonversi listrik dan menyediakan aliran listrik tetap untuk digunakan komputer. Kualitas power supplay menentukan kwalitas kinerja komputer. Daya sebesar 300-400 wat yang disalurkan power supplay biasanya cukup bagi komputer yang digunakan untuk pengetikan ataupun grafik. Sementara, daya 400-500 watt dibutuhkan jika komputer bekerja menggunakan banyak menggunakan Periferal ( unit tambahan).
RAM (Random Access Memory) – Memory
RAM merupakan singkatan dari Random Access Memory biasanya disebut dengan istilah pendek yaitu Memori. Memory atau RAM merupakan sebuah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara. Memory bekerja dengan menyimpan dan menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi. pengertian ram lebih detail klik di sini
Kartu grafis (unit keluaran)
Kartu grafis, atau kartu video adalah kartu ekspansi yang berfungsi untuk menciptakan dan menampilkan tampilan-tampilan di layar. Kartu grafis ini terdiri dari rangkaian komponen elektronika. Biasanya tertancap pada slot di papan utama CPU pada komputer. Beberapa kartu grafis menawarkan fungsi lain, seperti menangkap video, dan adaptor untuk penala TV, menguraikan MPEG-2 dan MPEG-4, FireWire, dan menghubungkan menuju beberapa layar. Beberapa perusahaan yang membuat kartu grafis terkenal antara lain adalah ATI, Matrox, dan NVIDIA.
Prosesor (unit pemprosesan)
Pengertian Prosesor, atau yang biasanya disebut dengan CPU, adalah otak dari komputer. Prosesor adalah komponen yang mengeksekusi perhitungan kompleks yang memungkinkan komputer untuk bisa digunakan menjelajah internet, memutar lagu di iTunes, dan menjalankan sistem operasi Anda, pengertian prosesor <– lengkap klik di sini
Motherboard (unit pemprosesan)
Motherboard atau Papan induk adalah papan sirkuit tempat berbagai komponen elektronik saling terhubung, motherboard biasa disingkat dengan kata mobo. Pada motherboard inilah perangkat keras seperti Harddisk, ram, prosesor, kartu grafis, dan perangkat keras lain dihubungkan.
Motherboard yang banyak ditemui dipasaran saat ini adalah motherboard milik PC yang pertama kali dibuat dengan dasar agar dapat sesuai dengan spesifikasi PC IBM.
3. Output device ( Unit keluaran )
Monitor
monitor komputer adalah salah satu jenis soft-copy device, karena keluarannya adalah berupa signal elektronik, dalam hal ini berupa gambar yang tampil di layar monitor. Gambar yang tampil adalah hasil pemrosesan data ataupun informasi masukan. Monitor memiliki berbagai ukuran layar seperti layaknya sebuah televisi. Tiap merek dan ukuran monitor memiliki tingkat resolusi yang berbeda. Resolusi ini lah yang akan menentukan ketajaman gambar yang dapat ditampilkan pada layar monitor. Jenis-jenis monitor saat ini sudah sangat beragam, mulai dari bentuk yang besar dengan layar cembung, sampai dengan bentuk yang tipis dengan layar datar (flat).
Printer
Printer merupakan sebuah perangkat keras yang dihubungkan pada komputer yang berfungsi untuk menghasilan cetakan baik berupa tulisan ataupun gambar dari komputer pada media kertas atau yang sejenisnya. Jenis printer ada tiga macam, yaitu jenis Printer Dot metrix, printer Ink jet, dan printer Laser jet. klik di sini –> pengertian printer lebih detail
speaker
Sepaker di sini pengertiannya sama dengan speaker pada umumnya, Speaker adalah transduser yang mengubah sinyal elektrik ke frekuensi audio (suara) dengan cara menggetarkan komponennya yang berbentuk selaput.
4. Backing Storage ( unit penyimpanan)
Harddisk (HDD)
Harddisk bisa juga disebut Harddisk drive (HDD) atau hard drive (HD), Harddisk adalah sebuah salah satu perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sekunder, di dalam harddisk berisi piringan magnetis. Harddisk pertama kali diciptakan oleh salah satu insinyur IBM, ia adalah Reynold Johnson pada tahun 1956. Harddisk yang juga dikenal dengan nama piringan keras ini pertama kali terdiri dari 50 piringan berukuran 2 kaki atau 0,6 meter, dengan kecepatan putaran mencapai 1.200 rpm (rotation per minute) dengan kapasitas penyimpanan 4,4 MB.
Data yang disimpan dalam harddisk tidak akan hilang ketika tidak diberi tegangan listrik. Dalam sebuah harddisk, biasanya terdapat lebih dari satu piringan untuk memperbesar kapasitas data yang dapat ditampung.
Dalam perkembangannya harddisk ukuran fiskiknya menjadi semakin tipis dan kecil namun memiliki daya tampung data yang sangat besar. Harddisk saat juga tidak hanya dapat terpasang di dalam perangkat (internal) tetapi juga dapat dipasang di luar perangkat (eksternal) dengan menggunakan kabel USB ataupun kabel lain yang mendukung.
5. Periferal (unit tambahan)
Contoh perangkat keras komputer yang termasuk dalam unit tambahan atau periferal antara lain
Modem
pengertian Modulator adalah suatu rangkaian yang berfungsi melakukan proses modulasi, yaitu proses “menumpangkan” data pada frekuensi gelombang pembawa (carrier signal) ke sinyal informasi/pesan agar bisa dikirim ke penerima melalui media tertentu ( seperti media kabel atau udara), biasanya berupa gelombang sinus. Dalam hal ini sinyal pesan disebut juga sinyal pemodulasi. Data dari komputer yang berbentuk sinyal digital dirubah menjadi sinyal Analog, klik di sini untuk pengertian modem lebih detail
kartu suara
Kartu suara (Sound Card) adalah suatu perangkat keras komputer yang digunakan untuk mengeluarkan suara dan merekam suara. Pada awalnya, Sound Card hanyalah sebagai pelengkap dari komputer. Namun sekarang, sound card adalah perangkat wajib di setiap komputer. Dilihat dari cara pemasangannya, sound card dibagi 3:
- Sound Card Onboard, yaitu sound card yang menempel langsung pada motherboard komputer.
- Sound Card Offboard, yaitu sound card yang pemasangannya di slot ISA/PCI pada motherboard. Rata-rata, sekarang sudah menggunakan PCI
- Soundcard External, adalah sound card yang penggunaannya disambungkan ke komputer melalui port eksternal, seperti USB atau FireWire
Pengertian Sistem Bus
Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set
kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem.
Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media
transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari
sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah
komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus.
|
BUS SLOTS
|
Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.
Jenis – Jenis Bus
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.
Struktur Bus
Sebuah bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi modul yang terhubung.
|
Interkoneksi Bus
|
Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
2. Saluran Alamat
Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu, umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput. Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau port I/O pada modul.
3. Saluran Kontrol
Saluran kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.
Contoh – Contoh Bus
Banyak perusahaan yang mengembangakan bus-bus antarmuka terutama untuk perangkat peripheral. Diantara jenis bus yang beredar di pasaran saat ini adalah, PCI, ISA, USB, SCSI, FuturaBus+, FireWire, dan lain-lain. Semua memiliki keunggulan, kelemahan, harga, dan teknologi yang berbeda sehingga akan mempengaruhi jenis-jenis penggunaannya.
Bus ISA : Industri computer personal lainnya merespon perkembangan ini dengan mengadopsi standarnya sendiri, bus ISA (Industry Standar Architecture), yang pada dasarnya adalah 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.
Bus PCI : Peripheral Component Interconect (PCI) adalah bus yang tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Keunggulan PCI tidak hanya pada kecepatannya saja tetapi murah dengan keping yang sedikit.
Bus USB : Semua perangkat peripheral tidak efektif apabila dipasang pada bus kecepatan tinggi PCI, sedangkan banyak peralatan yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer. Sebagai solusinya tujuh vendor computer (Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northen Telecom) bersama-sama meranccang bus untuk peralatan I/O berkecepatan rendah. Standar yang dihasilakan dinamakan Universal Standard Bus (USB).
Bus SCSI : Small Computer System Interface (SCSI) adalah perangkat peripheral eksternal yang dipo[ulerkan oleh macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan interface standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, hard disk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuan besar. SCSI menggunakan interface paralel dengan 8,16, atau 32 saluran data.
Bus P1394 / Fire Wire : Semakin pesatnya kebutuhan bus I/O berkecepatan tinggi dan semakin cepatnya prosesor saat ini yang mencapai 1 GHz, maka perlu diimbangi dengan bus berkecepatan tinggi juga. Bus SCSI dan PCI tidak dapat mencukupi kebutuhan saat ini. Sehingga dikembangkan bus performance tinggi yang dikenal dengan FireWire (P1393 standard IEEE). P1394 memiliki kelebihan dibandingkan dengan interface I/O lainnya, yaitu sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Pada kenyataan P1394 tidak hanya popular pada system computer, namun juga pada peralatan elektronik seperti pada kamera digital, VCR, dan televise. Kelebihan lain adalah penggunaan transmisi serial sehingga tidak memerlukan banyak kabel.
RISC
SejarahReduced Instruction Set Computing (RISC) atau "Komputasi set instruksi yang disederhanakan" pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely.
Definisi
RISC, yang jika diterjemahkan berarti "Komputasi Kumpulan Instruksi yang Disederhanakan", merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vektor. Selain digunakan dalam komputer vektor, desain ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor Intel 960, Itanium (IA64) dari Intel Corporation, Alpha AXP dari DEC, R4x00 dari MIPS Corporation, PowerPC dan Arsitektur POWER dari International Business Machine. Selain itu, RISC juga umum dipakai pada Advanced RISC Machine (ARM) dan StrongARM (termasuk di antaranya adalah Intel XScale), SPARC dan UltraSPARC dari Sun Microsystems, serta PA-RISC dari Hewlett-Packard.
Selain RISC, desain Central Processing Unit yang lain adalah CISC (Complex Instruction Set Computing), yang jika diterjemahkan ke dalam Bahasa Indonesia berarti Komputasi Kumpulan Instruksi yang kompleks atau rumit.
Paraller Computer
Kinerja Komputer Dengan Parallel Processing
Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbeda-beda tanpa berkaitan di antaranya.
Sebagian besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai lebih dari satu. Bahkan juga ada komputer dengan ribuan CPU. Komputer dengan satu CPU dapat melakukan parallel processing dengan menghubungkannya dengan komputer lain pada jaringan. Namun, parallel processing ini memerlukan software canggih yang disebut distributed processing software.
Parallel processing berbeda dengan multitasking, yaitu satu CPU mengeksekusi beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut juga parallel computing.
Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanyadiperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi.
Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.
Komputansi parallel membutuhkan :
- algoritma
- bahasa pemrograman
- compiler
Pada sistem komputasi parallel terdiri dari beberapa unit prosesor dan beberapa unit memori. Ada dua teknik yang berbeda untuk mengakses data di unit memori, yaitu shared memory address dan message passing. Berdasarkan cara mengorganisasikan memori ini komputer paralel dibedakan menjadi shared memory parallel machine dan distributed memory parallel machine.
Prosesor dan memori ini didalam mesin paralel dapat dihubungkan (interkoneksi) secara statis maupun dinamis. Interkoneksi statis umumnya digunakan oleh distributed memory system (sistem memori terdistribusi). Sambungan langsung peer to peer digunakan untuk menghubungkan semua prosesor. Interkoneksi dinamis umumnya menggunakan switch untuk menghubungkan antar prosesor dan memori.
Komunikasi data pada sistem paralel memori terdistribusi, memerlukan alat bantu komunikasi. Alat bantu yang sering digunakan oleh sistem seperti PC Jaringan pada saat ini adalah standar MPI (Message Passing Interface) atau standar PVM (Parallel Virtual Machine)yang keduanya bekerja diatas TCP/IP communication layer. Kedua standar ini memerlukan fungsi remote access agar dapat menjalankan program pada masing-masing unit prosesor.
Salah satu protocol yang dipergunakan pada komputasi parallel adalah Network File System (NFS), NFS adalah protokol yang dapat membagi sumber daya melalui jaringan. NFS dibuat untuk dapat independent dari jenis mesin, jenis sistem operasi, dan jenis protokol transport yang digunakan. Hal ini dilakukan dengan menggunakan RPC. NFS memperbolehkan user yang telah diijinkan untuk mengakses file-file yang berada diremote host seperti mengakses file yang berada di lokal. Protokol yang digunakan protokol mount menentukan host remote dan jenis file sistem yang akan diakses dan menempatkan di suatu direktori, protokol NFS melakukan I/O pada remote file system. Protokol mount dan protokol NFS bekerja dengan menggunakan RPC dan mengiri dengan protokol TCP dan UDP. Kegunaan dari NFS pada komputasi parallel adalah untuk melakukan sharing data sehingga setiap node slave dapat mengakses program yang sama pada node master.
Software yang diperlukan untuk Parallel komputasi adalah PGI CDK, dimana aplikasi ini telah dilengkapi dengan Cluster Development Kit dimana software ini telah memiliki feature yang lengkap bila ingin melakukan komputasi dengan parallel prosessing karena software ini telah mensupport MPI untuk melakukan perhitungan komputasi.
Control Unit
Sebuah unit kontrol (CU) adalah, secara umum, bagian (atau
kadang-kadang dibagikan tetapi jelas dibedakan) sentral dari mesin yang
mengendalikan operasinya, asalkan sepotong mesin yang kompleks dan
terorganisir cukup untuk memuat setiap unit tersebut. Salah satu domain
di mana istilah ini khusus digunakan adalah bidang desain komputer.
Dalam industri otomotif , unit kontrol membantu menjaga berbagai fungsi kendaraan bermotor .Definisi
Unit kontrol mengkoordinasikan perangkat input dan output dari sistem komputer. Ini mengambil kode dari semua petunjuk di microprograms. Ini mengarahkan operasi dari unit lain dengan menyediakan waktu sinyal dan kontrol. Semua sumber daya komputer yang dikelola oleh CU. Ini mengarahkan aliran data antara Central Processing Unit (CPU) dan perangkat lain [. meragukan - mendiskusikan ] [ rujukan? ]
Aplikasi Komputer dalam Desain
Dalam komputer, unit kontrol secara historis didefinisikan sebagai salah satu bagian yang berbeda dari model referensi 1946 dari arsitektur Von Neumann . Dalam desain komputer modern, unit kontrol biasanya merupakan bagian internal dari CPU dengan peran secara keseluruhan dan operasi tidak berubah.
Output dari unit kontrol mengontrol aktivitas seluruh perangkat. Sebuah unit kontrol dapat dianggap sebagai mesin finite-state .
Unit kontrol adalah sirkuit yang mengontrol aliran data melalui prosesor, dan mengkoordinasikan kegiatan unit lain di dalamnya. Di satu sisi, itu adalah “otak di dalam otak”, seperti mengontrol apa yang terjadi di dalam prosesor, yang pada gilirannya mengontrol seluruh komputer. Contoh perangkat yang memerlukan unit kontrol adalah CPU dan unit pengolahan grafis (GPU). Era informasi modern tidak akan mungkin tanpa desain unit kontrol yang kompleks. Unit kontrol menerima instruksi atau perintah eksternal yang mengkonversi menjadi urutan sinyal kontrol yang unit kontrol berlaku untuk jalur data untuk mengimplementasikan urutan mendaftar-mentransfer tingkat operasi.
Kontrol Hardwired
Pada suatu waktu, kontrol unit untuk CPU adalah ad-hoc logika, dan mereka sulit untuk merancang. Ini dapat diidentifikasi sebagai bagian utama dari komputer dan perangkat utama yang membantu komputer untuk berfungsi dalam cara yang tepat. Hal ini dibangun dari gerbang logika , sandal jepit , encoder sirkuit, decoder sirkuit, counter digital dan sirkuit digital . Kontrol mereka didasarkan pada arsitektur yakni tetap membutuhkan perubahan dalam pengkabelan jika set instruksi yang diubah atau berubah. Arsitektur ini lebih disukai dalam komputer set instruksi dikurangi (RISC) karena hanya terdiri dari satu set instruksi yang lebih rendah.
Unit kontrol Hardwired diimplementasikan melalui penggunaan logika sekuensial unit, yang menampilkan jumlah terbatas gerbang yang dapat bertindak sebagai generator dari hasil tertentu, berdasarkan instruksi yang digunakan untuk memanggil orang-tanggapan. Instruksi-instruksi yang jelas dalam desain arsitektur, tetapi juga dapat direpresentasikan dengan cara lain.
Microprogram Control Unit
Ide microprogramming diperkenalkan oleh Maurice Wilkes pada tahun 1951 sebagai tingkat menengah untuk mengeksekusi instruksi program komputer (lihat juga: microcode ). Microprograms diselenggarakan sebagai urutan microinstructions dan disimpan dalam memori kontrol khusus. Algoritma untuk unit kontrol microprogram biasanya ditentukan oleh diagram alur deskripsi. [1] Keuntungan utama dari unit kontrol microprogram adalah kesederhanaan strukturnya. Keluaran kontroler diatur dalam microinstructions dan mereka dapat dengan mudah diganti. [2]
Fungsi Unit Kontrol
Fungsi yang dilakukan oleh unit kontrol sangat bervariasi dengan arsitektur internal dari CPU, karena unit kontrol benar-benar mengimplementasikan arsitektur ini. Pada set instruksi komputer yang rumit prosesor (CISC) yang mengeksekusi x86 instruksi native unit kontrol melakukan tugas Mengambil, decoding, pelaksanaan pengelolaan dan hasil kemudian menyimpan. Pada prosesor x86 dengan RISC inti, unit kontrol memiliki pekerjaan signifikan yang harus dilakukan. [ rujukan? ] Ia mengatur terjemahan instruksi RISC x86 untuk mikro-instruksi, mengelola penjadwalan mikro-instruksi antara berbagai unit eksekusi, dan juggles output dari unit-unit ini untuk memastikan mereka berakhir di mana mereka seharusnya pergi. Pada salah satu prosesor unit kontrol dapat dipecah menjadi unit lain (seperti unit penjadwalan untuk menangani penjadwalan dan unit pensiun untuk menangani hasil yang berasal dari pipa) karena kompleksitas dari pekerjaan itu harus melakukan.
INTERCONNECTION NETWORK
Internet (Interconnection Network) adalah sekumpulan
jaringan komputer yang terhubung satu dengan yang lain dalam sebuah
jaringan. Internet menyediakan akses untuk layanan telekomnunikasi dan
sumber daya informasi untuk jutaan pemakainya yang tersebar di seluruh
dunia. Layanan internet meliputi komunikasi langsung (email, chat),
diskusi (Usenet News, email, milis), sumber daya informasi yang
terdistribusi (World Wide Web, Gopher), remote login dan lalu lintas
file (Telnet, FTP), dan aneka layanan lainnya.Jaringan yang membentuk internet bekerja berdasarkan suatu set protokol standar yang digunakan untuk menghubungkan jaringan komputer dan mengalamati lalu lintas dalam jaringan. Protokol ini mengatur format data yang diijinkan, penanganan kesalahan (error handling), lalu lintas pesan, dan standar komunikasi lainnya. Protokol standar pada internet dikenal sebagai TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Protokol ini memiliki kemampuan untuk bekerja diatas segala jenis komputer, tanpa terpengaruh oleh perbedaan perangkat keras maupun sistem operasi yang digunakan.
Sebuah sistem komputer yang terhubung secara langsung ke jaringan memiliki nama domain dan alamat IP (Internet Protocol) dalam bentuk numerik dengan format tertentu sebagai pengenal. Internet juga memiliki gateway ke jaringan dan layanan yang berbasis protokol lainnya. Internet juga dikembangkan untuk aplikasi wireless (tanpa kabel) dengan memanfaatkan telepon seluler. Untuk ini digunakan protokol WAP (Wireless Application Protocol). WAP merupakan hasil kerjasama antar industri untuk membuat sebuah standar yang terbuka (open standard) yang berbasis pada standar Internet, dan beberapa protokol yang sudah dioptimasi untuk lingkungan wireless. WAP bekerja dalam modus teks dengan kecepatan sekitar 9,6 kbps.
Selain WAP, juga dikembangkan GPRS (General Packet Radio Service) sebagai salah satu standar komunikasi wireless. Dibandingkan dengan protokol WAP, GPRS memiliki kelebihan dalam kecepatannya yang dapat mencapai 115 kbps dan adanya dukungan aplikasi yang lebih luas, termasuk aplikasi grafis dan multimedia.
Peranan internet yang sangat penting, yaitu sebagai sumber data dan informasi, dan sebagai sarana pertukaran data dan informasi.
Kemampuan dan keandalan internet memberikan banyak kemudahan bagi berbagai aspek kehidupan. Kemampuan inilah kemudian dimanfaatkan untuk menunjang bisnis yang digeluti oleh berbagai perusahaan atau organisasi. Beberapa aplikasi yang memanfaatkan internet, antara lain:
- Perdagangan secara elektronik
- Internet banking
- Belajar jarak jauh
- Institusi Penyelenggara
- Pengajar
- Siswa
- Teknologi
- Kita harus memahami prosedur yang diberikan oleh bank, termasuk aspek-aspek penting yang berhubungan dengan keamanan data, sehingga data kita tidak jatuh ke tangan orang lain.
- Setelah selesai menggunakan layanan toko online atau internet banking, kita harus memastikan telah keluar dari layanan tersebut (logout) sebelum menutup browser atau meninggalkan komputer yang digunakan.
- Kita tidak boleh meninggalkan komputer jika kita sedang login di internet banking.
- Komputer kita harus dilengkapi antivirus yang selalu aktif dan up to date. Antivirus akan mencegah masuknya virus spyware yang dapat merekam dan mencuri data-data kita.
- Gunakan hanya komputer pribadi untuk mengakses layanan toko online dan internet banking. Kita tidak boleh menggunakan komputer yang biasa diakses oleh internet orang lain, seperti warnet.
- Kita harus menjaga dengan aman informasi tentang nomor kartu kredit, user ID, dan password milik kita.
KESIMPULAN
Seiring dengan perkembangan zaman, komputer sudah mulai canggih dari
generasi pertama sampai kegenerasi terakhir, dari yang hanya berfungsi
untuk alat hitung tradisional mekanik, komputer yang ada sekarang
memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa.
Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu
membaca kode barang belanja, sentral telepon yang menangani jutaan
panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang
menghubungkan berbagai tempat di dunianya sangat besar.Dari ukuran juga komputer generasi pertama yang ukurannya sangat besar sampai ke computer yang ukurannya lebih kecil ,dimasukan tas (laptop) bahkan di gemgam (palmtop).
Fungsi Komputer itu sendiri sebagai pengolahan data , penyimpanan data , data pergerakan , dan kontrol. Yang dimana kita dapat mengelola data, menyimpan data, menginput atau mengoutput data dan dapat mengontrol sistem komputer itu sendiri. Dalam sebuah perangkat komputer ada yang bernama CPU, CPU dsni yang sangat berperan dalam sistem komputer itu sendiri yang dimana fungsi CPU adalah sebagai berikut :
- Menjalankan program-program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi-instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.
- Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi (execute).
sumber : http://ikapurwati.wordpress.com/2013/01/10/jurnal-pengantar-arsitektur-komputer/
