bagian-bagian dari hardware

HARDWARE KOMPUTER

u STRUKTUR dan FUNGSI KOMPUTER

Ø  Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait. Struktur sebuah komputer secara sederhana dapat digambarkan dalam diagram di bawah ini

 

l  CPU

Ø  Alat　untuk　memproses　semua　perintah　yang　diberikan

Ø  Contoh　：　Intel　(dari　generasi　awal　s/d　Pentium)，Motorola，Zilog，AMD，Cyryx　dan　lain-lain

Ø  CPU terdiri dari dua bagian utama yaitu unit kendali (control unit) dan unit aritmatika dan logika (ALU).

Ø  Disamping itu, CPU mempunyai beberapa alat penyimpan yang berukuran kecil yang disebut dengan register.

Ø  CU (Control Unit) / Unit Kendali

²  Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output

²  Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.

²  Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.

²  Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Ø  ALU

²  Melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program.

²  Melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program.

Ø Register

Ada banyak register yang terdapat pada CPU dan masing-masing sesuai dengan fungsinya. Di bawah ini akan diberikan penjelasan secara garis besar dari masing-masing register:

1.    Instruction Register (IR) digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses.

2.    Program Counter (PC) adalah register yang digunakan untuk menyimpan alamat lokasi dari memori utama yang berisi instruksi yang sedang diproses.

3.    General purpose register, yaitu register yang mempunyai kegunaan umum yang berhubungan dengan data yang sedang diproses..

4.    Memory data register (MDR) digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari memori utama ke CPU.

5.    Memory address register (MAR) digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi pada memori utama yang akan diambil atau yang akan diletakkan.

Ø  Sebagai tambahan dari register, beberapa CPU menggunakan suatu cache memory yang mempunyai kecepatan sangat tinggi dengan tujuan agar kerja dari CPU lebih efisien dan mengurangi waktu yang terbuang.

Ø  Tanpa cache memory, CPU akan menunggu sampai data atau instruksi diterima dari memori utama, atau menunggu hasil pengolahan selesai dikirim ke memori utama baru proses selanjutnya bisa dilakukan.

Ø  Dengan adanya cache memory, sejumlah blok informasi pada memori utama dipindahkan ke cache memory dan selanjutnya CPU akan selalu berhubungan dengan cache memory.

l  Memori

Ø  Bagian　dari　komputer　tempat　program　dan　data　disimpan

Ø  Satuan　pokok　memori　adalah　bit　(binary　digit)

Ø  Awal　mula　dikembangkan　dari　cincin　magnetis　（magnetic　core）

Ø  Tahun　1970　sudah　menggunakan　MOS　(Metal　Oxyde　Semiconductor)

Ø  Random Access Memory (RAM)

Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:

n  Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.

n  Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.

n  Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.

n  Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

Ø      Read Only Memory (ROM)

n  ROM hanya dapat dibaca sehingga pemrogram tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM.

n  ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program.

n  Program bootstrap diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan. Proses mengaktifkan komputer pertama kali ini disebut dengan booting, yang dapat berupa cold booting atau warm booting.

n  Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk mengambil program bootstrap dari keadaan listrik komputer mati (off) menjadi hidup (on).

n  Sedangkan warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan program bootstrap pada saat komputer masih hidup dengan cara menekan tiga tombol tombol pada papan ketik sekaligus, yaitu Ctrl, Alt, dan Del.

n  ROM bersifat non volatile karena isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

n  ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali.

n  Jenis lain adalah EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang.

n  Disamping itu, ada juga EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.

Ø  Kemasan　dan　jenis　memori　

²  SIMM

²  DIMM

Ø  Heirarki　memori

²  Register

²  Cache

²  Memori　utama

²  Disk　magnetik

²  Pita　magnetik　dan　optical　disc

n  Semakin turun, waktu akses semakin besar (register CPU bisa diakses dalam nanodetik)

n  Semakin turun kapasitas penyimpanan semakin besar

Ø  MEDIA PENYIMPANAN (MEMORI) EKSTERNAL

n  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 disk magnetik (floppy disk, harddisk) cd-rom, dvd.

n  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.

n  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.

²  Floppy Disk

Ø  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).

Ø  Dibuat dari bahan sejenis plastik yang disebut mylar.

Ø  Kapasitas yang dapat ditampung oleh floppy disk memang cenderung kecil, apalagi jika dibandingkan dengan kebutuhan transfer dan penyimpanan data yang makin lama makin besar.

Ø  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  Harddisk

Ø  Harddisk memiliki komponen-komponen : piringan logan (platter), head, rangakaian elektronik, rangkaian penguat, DSP (digital signal precessor), chip memory, konektor, spindle, dan actuator arm motor controller.

Ø  Kapasitas harddisk bermacam-macam mulai dari ukuran MB sampai dengan GB

Ø  Kecepatan putaran 3600, 5400 atau 7200 rpm

²  CD-ROM

Ø  Piringan optik generasi pertama ditemukan oleh konglomerat Belanda Philips

Ø  Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disc mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Sejak saat itu mulai berkembanglah teknologi penyimpanan pada optical disc.

Ø  CD-ROM 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 degan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. Permukaan yang berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening.

Ø  Informasi dibaca dengan menggunakan laser diode (infra merah) berintensitas rendah yang menyinari lapisan bening tersebut sementara motor memutar disk. Intensitas laser tersebut berubah setelah mengenai lubang-lubang tersebut kemudian terefleksikan dan dideteksi oleh fotosensor yang kemudian dikonversi menjadi data digital. (lay-out data logika pada sebuah  CD-ROM lihat pada Tanenbaum hal-85)

Ø  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-bawa. Kapasitas penyimpanannya pun cukup besar, yaitu 650 MB. Sehingga media ini biasanya digunakan untuk menyimpan data-data sekali tulis saja, seperti installer, file lagu (mp3), ataupun data statik lainnya.

²  DVD (Digital Versatile Disc /Digital Video Disk)

Ø  DVD adalah generasi lanjutan dari teknologi penyimpanan dengan menggunakan media optical disc.

Ø  Hal yang baru dalam teknologi DVD

²  Pit yang lebih kecil

²  Laser merah

Ø  DVD memiliki kapastias yang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa, yaitu mencapai 9 GB. 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.

Ø  Perkembangan teknologi DVD-ROM pun lebih cepat dibandingkan CD-ROM. 1x DVD-ROM memungkinkan rata-rata transfer data 1.321 MB/s

l  I/O

Ø  BUS

n  Hubungan antara CPU dengan memori utama ataupun dengan alat-alat input/output (I/O) dilakukan melalui suatu jalur yang disebut dengan bus.

n  Bus merupakan suatu sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau alat-alat dalam sistem komputer. Bus yang menghubungkan antara CPU dengan memori utama disebut dengan internal bus, sedang yang menghubungkan CPU dengan alat-alat I/O disebut external bus.

n  Di dalam internal bus, hubungan antara CPU dengan memori utama dilakukan melalui data bus yang dihubungkan dengan MDR, dan melalui address bus yang dihubungkan dengan MAR, serta melalui control bus yang dihubungkan dengan control unit.

n  Bus ISA (Industry Standard Architecture), bus PCI (Periperal Component Interconnect)