Komponen - komponen Motherboard

Motherboard adalah pusat pengendali yang mengatur kerja dari semua komponenl yang terpasang padanya.

Mengatur pemberian daya listrik pada setiap komponen PC.
Lalu lintas data semuanya diatur oleh motherboard, mulai dari peranti peyimpanan (harddisk, CD-ROM), peranti masukan data (keyboard, mouse, scanner), atau printer untuk mencetak.

Pada akhir tahun 1980-an dan selama dekade 1990-an, pasar prosesor untuk PC didominasi oleh Intel. Ada beberapa perusahaan prosesor untuk PC, tetapi pengaruh mereka kalah jauh dibanding Intel. Lagi pula rata-rata prosesor buatan mereka masih mengambil desain x86 buatan Intel juga.

Mulai akhir tahun 90-an dan awal tahun 2000, kondisi tersebut berubah. Pasar prosesor tidak lagi terlalu tergantung pada Intel, karena pesaing mereka, AMD, mengeluarkan prosesor K6-2 dan Athlon yang ternyata mampu bersaing dengan prosesor buatan Intel.
Dan di tahun itu pula sebuah industri penghasil chipset asal Taiwan, VIA Technologies, juga telah mampu membuat chipset yang berkualitas dan berharga murah. Para produsen motherboard tidak lagi tergantung pada Intel untuk merancang dan membuat motherboard mereka, sehingga perkembangan teknologi dan desain motherboard mengalami peningkatan yang sangat pesat.
Selain itu, demam overclocking juga turut menyumbangkan peranan dalam perkembangan dunia motherboard. Para produsen motherboard berlomba-lomba mengeluarkan motherboard yang dirancang mampu memberikan tingkat overclock yang tinggi, tapi tetap mampu menjaga kestabilan sistem. Pokoknya, kalau ada motherboard yang tidak bisa digunakan untuk meng-overclock prosesor dan memori, maka hampir dapat dipastikan motherboard tersebut kurang laku di pasaran.
Motherboard komputer, khususnya motherboard komputer PC disusun atas berbagai komponen yang diperlukan dalam membangun sebuah sistem komputer. Komponen-komponen yang umumnya ada dalam sebuah motherboard adalah:

1. Soket Prosesor. Soket ini merupakan tempat dimana prosesor dipasang. Jenis soket menentukan prosesor apa yang bisa dipasang pada soket tersebut. Jadi soket tertentu hanya bisa dipasang prosesor tertentu saja.
2. Slot Memori. Slot ini digunakan untuk memasang memori utama komputer. Jenis slot memori juga berbeda-beda, tergantung sistem yang digunakannya.
3. Northbridge, merupakan sebutan bagi komponen utama yang mengatur lalu lintas data antara prosesor dengan sistem memori dan saluran utama motherboard.
4. Southbridge, sebutan untuk komponen pembantu northbridge yang menghubungkan northbridge dengan komponen atau periferal lainnya.
5. Slot PCI Express x16, merupakan slot khusus yang bisa dipasangi kartu VGA generasi terbaru.
6. Slot PCI Express x1, merupakan slot untuk memasang periferal (kartu atau card) lainnya selain kartu VGA.
7. Slot AGP, merupakan slot khusus untuk memasang kartu VGA generasi sebelum adanya slot PCI Express.
8. Slot PCI, merupakan slot umum yang biasa digunakan untu memasang kartu atau card dengan kecepatan di bawah slot AGP dan PCI Express.
9. BIOS (Basic Input-Ouput System). Merupakan program kecil yang dimasukkan ke dalam IC ROM atau Flash yang digunakan untuk menyimpan konfigurasi dari sebuah motherboard.
10. Baterai CMOS, baterai khusus untuk memberikan daya pada BIOS.
11. Port SATA, merupakan antarmuka untuk media penyimpanan generasi terbaru. Port SATA bisa digunakan untuk menghubungkan Hard Disk dengan sistem komputer.
12. Port IDE, merupakan antarmuka media penyimpanan sebelum generasi SATA.
13. Port Floppy Disk, digunakan untuk menghubungkan media removableatau media penyimpanan yang bisa dicopot yaitu Disket atau Floppy Disk.
14. Port Power, yaitu port untuk memberikan daya kepada sistem komputer.
15. Back Panel, merupakan kumpulan port yang biasanya diletakkan di belakang casing atau wadah komputer PC. Port atau colokan yang biasanya ada di belakang casing komputer PC adalah:
16. Port PS/2 Mouse, untuk menghubungkan mouse dengan komputer.
17. Port PS/2 Keyboard, untuk memasang keyboard.
18. Port Paralel, untuk memasang periferal kecepatan rendah dengan lebar data delapan bit. Biasanya digunakan untuk memasang printer sebelum generasi USB.
19. Port Serial, digunakan untuk memasang periferal kecepatan rendah dengan mode transfer data serial. Namun saat ini jarang digunakan.
20. Port SPDIF, digunakan untuk menghubungkan komputer dengan periferal audio seperti home theatre.
21. Port Firewire, untuk menghubungkan peralatan eksternal kecepatan tinggi seperti video capture atau streaming video.
22. Port RJ45, digunakan untuk menghubungkan komputer dengan jaringan LAN.
23. Port USB, digunakan untuk antarmuka dengan periferal atau peralatan eksternal generasi baru yang menggantikan port paralel dan Serial.
24. Port Audio, digunakan untuk menghubungkan komputer dengan sistem audio seperti speaker, mikrofon, line-in dan line-out.

Cara Kerja Printer Laser

Cara Kerja printer laser adalah dengan prinsip elektrik statis. Awalnya Photoreceptor Drum (OPC Drum) diberi muatan positif oleh Primary Charging Roller (PCR), dengan memberikan arus listrik padanya. (Bagian ini ada di dalam Toner Catrid).

Kemudian printer menyorotkan sinar laser yang sangat kecil melewati permukaan photoreceptor drum untuk membentuk image tulisan atau gambar sesuai dengan data yang dikirim oleh komputer, berupa satu garis horizontal pada satu waktu.
Sinar laser menyorotkan cahaya pada Photoreceptor Drum untuk membentuk titik dan mematikan cahaya untuk tempat kosong per halaman. Sinar laser tidak bergerak dengan sendirinya namun sinar laser itu dipantulkan melalui cermin yang bisa bergerak sendiri. Sinar laser ini pasti berhenti pada titik di photoreceptor drum dan membentuk image electrostatic. Bagian permukaan drum yg terkena sinar laser yang berubah menjadi bermuatan negatif.

Setelah pola image lengkap, serbuk toner yang tersimpan di Toner hopper (di dalam cartridge) diambil oleh Unit Developer (Magnetic Sleeve) . Toner yang bermuatan positif melekat pada area Photoreceptor Drum yang telah membentuk image electrostastik, yaitu bagian Photoreceptor Drum yg terkena sinar laser (muatan negativ) (hukum alam positf akan mendekat pada negatif)
Lembar kertas (dengan muatan negatif yang lebih kuat dari Photoreceptor Drum) bergerak sepanjang sabuk dan roll diatas drum yang telah dibubuhi serbuk toner yang berpola. Kertas mendorong bubuk toner dari drum untuk berpindah melekat pada kertas sehingga pola image berserbuk toner berpindah pada kertas dan siap untuk difinishing pada Fuser.

Toner yang tidak menempel pada kertas dan masih melekat pada OPC Drum akan dihapus oleh Wiper Blade dan kemudian masuk ke dalam Waste Bin (Pembuangan)
Fuser (Pemanas)
Fuser mengeringkan serbuk toner yang telah berbentuk image pada kertas agar kuat melekat pada kertas. Kemudian kertas yang telah tercetak dikeluarkan menuju tray pengeluaran kertas pada printer.

Sedangkan bagian yg memancarkan sinar laser yg kita bahas di bagian atas adalah :
Laser Scanner Assembly
Laser Scanner biasanya terdiri dari 3 unit bagian :
1. Laser
2. Cermin berputar
3. Lensa
Unit laser menerima data gambar maupun text dari komputer, lalu data tersebut dipancarkan ke drum berupa titik-titik yang membentuk text atau gambar, bertahap secara horizontal pada drum.

Pengertian Bios Cara Kerja dan Fungsi BIOS

Bios adalah sumber informasi dan sangat penting disaat kita akan melakukan troubleshooting komputer. Seperti pada contoh sederhana dimana komputer kita mati total maka hanya dengan cara mereset BIOS saja komputer kita dapat kembali nyala seperti sebelum masalah.

BIOS

BIOS sendiri merupakan singkatan dari Basic Input Output System yang merupakan sumber informasi dalam suatu software dalam komputer yang ditulis dalam bahasa assembly yang mengatur fungsi dasar hardware (perangkat keras) pada komputer. BIOS tertanam didalam chip sebuah memory (ROM ataupun Flash Memory yang berbahan Comlpimentari Metal Oxide Semiconductor-CMOS)  yang ada terdapat pada mainboard. Pada sebuah baterai yang biasa kita sebut dengan baterai CMOS yang mempunyai fungsi untuk menjaga agar waktu atau tanggal dan setingan lainnya yang sebelumnya telah kita set pada BIOS tidak hilang atau akan kembali ke konfigurasi awal meskipun komputer dimatikan yang fungsinya akan terus berjalan layaknya sebuah jam.

Mengenal Fungsi BIOS
Fungsi utama dari BIOS yaitu untuk memberikan perintah yang disebut dengan POST (Power On Self Test) yaitu untuk mengenali setiap perangkat pada sistem komputer seperti VGA, RAM, Keyboard, Mouse, Hard drive, Optical CD/DVD rom dan yang terhubung lainnya yang bekerja saat booting.

Cara Kerja Dari BIOS
Seperti yang sobat ketahui dari penjelasan diatas fungsi utama dari BIOS yaitu melakukan POST. Sedangkan langkah-langkah atau kerja BIOS adalah dimulai dari proses inisialisasi, dimana dalam proses ini kita dapat melihat jumlah memory yang terinstal, kapasitas hardisk, suhu hardisk, kapasitas hardisk, kapasitas RAM dan lain sebagainya.
Kemudian BIOS akan mencari, dan menampilkan informasi dari VGA card dan kemudian mengecek semua device yang terhubung dengan komputer tersebut, lalu bisa juga melakukan Pengetesan RAM atau biasa disebut dengan Memory count up test. Setelah semua device dari komputer sudah dikenali oleh BIOS maka akan mencari lokasi booting pada sistem windows.

Cara Mengakses BIOS
Untuk sobat yang mempunyai komputer pasti akan tahu saat booting awal biasanya apabila kita tekan F2 atau DEL maka akan langsung masuk ke tampilan BIOS (setiap komputer berbeda-beda saat masuk ke menu BIOS) F2 atau DEL umum biasa digunakan.

Perkembangan sejarah komputer

 

Penemuan komputer dimulai oleh Charles Babbage (1791-1871) seorang profesor matematika Inggris. Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian antara mesin mekanik dan matematika: mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan pengulangan sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu. Masalah tersebut kemudian berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk menjawab kebutuhan mekanik.

    Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan penghitungan serta mencetak hasilnya secara otomatis.
    Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose (multi guna) yang pertama, yang disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Analytical Engine kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dalam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.
        Analytical Engine tidak pernah selesai dikerjakan. Alat itu terdiri dari sekitar 50.000 komponen. Mesin ini menggunakan kartu-kartu berlubang-lubang (kartu perforasi) yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut. Kartu-kartu berlubang atau punched card sebenarnya pertama kali digunakan untuk mengontrol mesin tenun.
        Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu berlubang-lubang untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya pada tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungannya. Dengan berkembangnya populasi, Biro tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan sensus.
        Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu. Selain memiliki keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai media penyimpan data. Tingkat kesalahan perhitungan juga dapat ditekan secara drastis.
        Hollerith kemudian mengembangkan alat tersebut dan menjualnya ke masyarakat luas. Ia mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun 1896 yang kemudian menjadi International Business Machine (IBM) pada tahun 1924 setelah mengalami beberapa kali merger. Perusahaan lain seperti Remington Rand and Burroghs juga memproduksi alat pembaca kartu perforasi untuk usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh kalangan bisnis dan pemerintahan untuk pemrosesan data hingga tahun 1960.
        Setelah masa Hollerith beberapa insinyur membuat penemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan.
        Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.

a.    Komputer Generasi Pertama (1940 s.d. 1959)
        Perang Dunia Kedua membuat negara-negara yang terlibat dalam perang tersebut mengembangkan komputer untuk menggunakan potensi yang dimiliki komputer untuk memenangkan perang. Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer. Komputer pada masa ini digunakan untuk membantu pembuatan peluru kendali sampai pembuatan bom atom.
        Dari pihak Jerman pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali. Tetapi karya Konrad Zuse tidak banyak diketahui sebab banyak yang rusak ketika terjadi pemboman. Pihak sekutu juga membuat kemajuan pada bidang komputer. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman. Tetapi Colossus tidak terlalu mempengaruhi perkembangan industri komputer Colossus hanya didesain untuk memecahkan kode rahasia dan bukan komputer serba guna (general-purpose computer). Selain itu keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang berakhir.                          
        Pihak Amerika juga membuat pengembangan komputer pada masa perang dunia II. Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur dari Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy (Angkatan Laut Amerika). Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan sepak bola dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil dengan nama The Harvard-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I. Mark I merupakan komputer relai elektronik. Mesin tersebut beroperasi dengan lambat (membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan aritmatika dasar dan persamaan yang lebih kompleks.
        Perkembangan komputer lainnya adalah pembuatan Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. ENIAC dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980)Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi daya sebesar 160kW. ENIAC merupakan komputer serba guna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.
        Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung program ataupun data. Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian melanjutkan pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal.
        Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann tersebut. Badan Sensus Amerika Serikat dan General Electric adalah beberapa organisasi yang memiliki UNIVAC. Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC adalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952.
Ciri khusus dari komputer Generasi pertama adalah

• Penggunaan instruksi operasi yang dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Sehingga setiap komputer memiliki “bahasa mesin” (machine language) yang berbeda yang menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya.
• Penggunaan tabung hampa udara
• Ukuran komputer yang sangat besar,
• menggunakan tenaga listrik sangat besar
• Penggunaan silinder magnetik untuk penyimpanan data.

b.    Komputer Generasi Kedua (1959 s.d. 1965)
        Komputer generasi kedua dipengaruhi oleh penemuan transistor pada tahun 1948. Transistor menggantikan tube vakum pada peralatan elektronik sehingga ukuran mesin-mesin elektronik berkurang drastis.
        Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik yang membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru adalah superkomputer buatan IBM  bernama Stretch, dan supercomputer buatan Sprery-Rand bernama LARC. Komputer-komputer ini dikembangkan untuk laboratorium energi atom. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C.
        Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singkatan untuk menggantikan kode biner.                          
        Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat mirip dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program. 
        Komputer generasi kedua yang terkenal adalah IBM 1401 yang telah diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan.
        Program yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer. Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu adalah bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN).
        Bahasa pemrograman menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia. Hal ini memudahkan seseorang untuk memprogram dan mengatur komputer. Berbagai macam karir baru bermunculan (programmer, analyst, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.
Ciri-ciri komputer generasi kedua antara lain:

• Kapasitas memori utama cukup besar
• Penggunaan transistor untuk menggantikan tabung hampa
• Menggunakan magnetic tape dan magnetic disk yang berbentuk removable disk
• Mempunyai kemampuan proses real-time dan time sharing
• Proses operasinya lebih cepat
• Orientasinya pada aplikasi bisnis dan teknik.

c.    Komputer Generasi Ketiga (1965 s.d. 1970)                         
        Komputer generasi ketiga dimulai dari penggunaan batu kuarsa untuk pembuatan IC dan miniaturisasi komponen-komponen elektronik. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC: integrated circuit) di tahun 1958.   
        Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer. Contoh komputer generasi ke III adalah System/360, Illiac V, Sinclair ZX80, PDP dan VAX. Pada masa ini juga sistem operasi UNIX muncul.
Ciri-ciri komputer generasi ketiga antara lain:

• Komponen yang dipakai adalah IC (Integrated Circuits) yang terdiri atas ratusan atau ribuan transistor berbentuk hybrid integrated circuits dan monolithic integrated circuits,
• Proses operasinya jauh lebih cepat dan lebih tepat, kapasitas memori komputer jauh lebih besar,
• Ukuran fisik jauh lebih kecil sehingga penggunaan listrik lebih hemat,
• Menggunakan magnetic disk yang sifatnya random access,
• Dapat melakukan multiprocessing dan multiProgramming,
• Alat input-output mengalami pengembangan dengan menggunakan visual display terminal, serta
• Dapat melakukan komunikasi data dari satu komputer dengan komputer lainnya.

d.    Komputer Generasi Keempat (Sejak tahun 1970)
    Perkembangan komputer generasi ke empat diawali dari kemampuan untuk memasang banyak komponen dalam suatu keping chip kecil logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keandalan komputer. Komputer yang digunakan sekarang masih merupakan komputer generasi ke empat.
    Penurunan harga komponen elektronik menyebabkan komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan-perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada pertengahan 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer-komputer ini yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.
        Pada tahun 1971 chip Intel 4004 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan.
    Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5, 5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan.
    IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse. 
        Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan pengkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

e.    Komputer Generasi Kelima (Komputer Masa Depan)
        Komputer generasi kelima belum dapat diwujudkan pada saat ini. Komputer generasi keempat merupakan komputer yang dapat mengerti percakapan manusia, memiliki kecerdasan buatan, mampu menerima masukan visual, dan mampu belajar dari pengalaman.
        Komputer jenis ini belum mampu dibuat karena rumitnya bahasa manusia, terbatasnya kemampuan prosesor komputer, dan rumitnya pemrograman kecerdasan buatan untuk komputer.

PSU (Power Supply Unit)

POWER SUPPLY UNIT ( PSU )

Pada dasarnya power supply termasuk dari bagian power conversion. Power conversion sendiri terdiri dari tiga macam: AC/DC
Power Supply,DC/DC Converter,dan DC/AC Inverter. Power supply untuk PC sering juga disebut sebagai PSU (power supply unit).
PSU termasuk power conversion AC/DC, Fungsi utamanya mengubah listrik arus bolak-balik (AC) yang tersedia dari aliran listrik (di Indonesia, PLN). Menjadi arus listrik searah (DC) yang dibutuhkan oleh komponen pada PC.

 Power supply diharapkan dapat melakukan fungsi-fungsi berikut ini:

Rectification: konversi input listrik AC menjadi DC.

Voltage Transformation: memberikan keluaran tegangan/voltage DC yang sesuai dengan yang dibutuhkan.

Filtering: menghasilkan arus listrik DC yang lebih bersih‌, bebas dari ripple ataupun noise listrik yang lain.
Regulation: mengendalikan tegangan keluaran agar tetap terjaga, tergantung pada tingkatan yang dinginkan, beban daya, dan perubahan kenaikan temperatur kerja juga toleransi perubahan tegangan daya input.
Isolation: memisahkan secara elektrik output yang dihasilkan dari sumber input.
Protection: mencegah lonjakan tegangan listrik (jika terjadi), sehingga tidak terjadi pada output, biasanya dengan tersedianya sekering untuk auto shutdown jika hal ini terjadi.
Idealnya, sebuah power supply dapat menghasilkan output yang bersih, dengan tegangan output yang konstan terjaga dengan tingkat toleransi dari tegangan input, beban daya, juga suhu kerja, dengan tingkat konversi efisiensi 100%.

Konversi AC ke DC
            Untuk konversi dari listrik AC ke DC, ada dua metode yang mungkin digunakan. Pertama dengan linear power suply. Ini adalah rangkaian AC ke DC yang sangat sederhana.
            Setelah listrik AC dari line input di-step-down oleh transformer, kemudian di jadikan DC secara sederhana dengan rangkaian empat diode penyearah. Komponen tambahan lain adalah kapasitor untuk meratakan tegangan. Tambahan komponen yang mungkin disertakan adalah linear regulation, yang bertugas menjaga tegangan sesuai yang dinginkan, meski daya output yang dibutuhkan bertambah.
            Linear power supply dapat Anda temukan pada DC power adapter sederhana. Ia memungkinkan untuk diproduksi dengan ongkos yang minimum. Kelemahan utamanya pada tingkat power conversion dengan efisiensi yang rendah. Berikutnya adalah dibutuhkanya ukuran transformer yang besar, untuk daya ampere yang besar. Tingkat efsiensi konversi yang rendah (sekitar 50%), juga menyebabkannya mengeluarkan panas yang besar saat beroperasi.

Switching Power Supply

Power suply untuk PC membutuhkan daya besar, dengan tingkat panas yang minim dan tegangan yang lebih terjaga. Linear power supply tidak cocok untuk hal ini. Maka digunakan metode switching power suply. Jauh lebih kompleks, tapi menawarkan tingkat efisiensi dan daya lebih besar. Kelebihan utama pada kemampuan mengendalikan tegangan output agar tetap terjaga. Pulse Width Modulation (PWM) adalah sinyal utama yang memberikan perintah, untuk mengendalikan tegangan, sekiranya terjadi perubahan beban pada output. Ia dapat bekerja dalam selang waktu singkat, hanya dalam hitungan micro second.
         Secara sederhana, apa yang terjadi pada power supply adalah sebagai berikut. Input listrik AC 220V via rectifier (diubah ke DC), filter (membersihkan dari noise sumber listrik AC). Dimungkinkan juga ditambah dengan rangkaian PFC (power factor corection). Sejumlah kapasitor berkapasitas besar juga digunakan untuk lebih meratakan tegangan. Rangkaian kapasitor ini juga dihubungkan dengan field-efect transistor (biasanya oleh MOSFET).
         Metal-oxide semi conductor field-efect transistor (MOSFET) terhubung secara serial dengan sisi input transformer berfungsi sebagai on-of switch. Ia akan mengomunikasikan (fedback) sekiranya terjadi perubahan daya yang dibutuhkan, berupa sinyal PWM. Contohnya adalah sebagai berikut, sewaktu jalur 12V DC membutuhkan arus daya 6A saat PC dengan load normal. Saat bekerja full load, meningkat hingga 8A, ini akan menyebabkan tegangan output power supply turun. Feedback dikirim ke sirkuit PWM dengan adanya perubahan tegangan tersebut, yang akan membuat MOSFET berubah state menjadi on, dan menyampaikan pada sisi input transformer. Hasil akhirnya, dalam waktu singkat, tegangan output akan kembali normal (DC 12V).
         Switching power supply memiliki frekuensi antara 30 kHz-150 kHz (bahkan lebih tingi lagi). Selang waktu untuk mengembalikan ke tegangan yang dinginkan tidak akan lebih dari 33 micro second. Sedangkan dengan linear power supply, menggunakan frekuensi yang sama dari line AC input (50 Hz untuk Indonesia).

Dengan Upgrade Power Supply, Apakah Menambah Beban Daya dan Tagihan Listrik?

         Banyak penguna PC yang salah kaprah dalam melakukan perkiran perhitungan daya listrik yang digunakan. Khususnya untuk hubungannya dengan power supply. Perlu digaris bawahi di sini adalah power supply tugasnya adalah menyediakan catu daya yang dibutuhkan oleh system. Artinya, jika power supply yang digunakan memiliki supply daya 500W,sedangkan komponen dalam system hanya membutuhkan catuan daya 350W, maka daya yang dibutuhkan power supply hanya 350W (dikalikan power factor).
         Menggunakan power supply dengan kemampuan suplai daya yang lebih besar dibandingkan dengan kebutuhan daya sangat disarankan. Power suply yang bekerja (jauh) dibawah suplai daya maksimal dapat bekerja lebih maksimal, tanpa harus mengeluarkan panas yang berlebihan. Untuk masalah daya yang dibutuhkan akan sangat berpengaruh dengan power factor.

         Makin rendah power factor, tingkat efisiensi dari power supply juga semakin rendah. Artinya akan butuh makin banyak input daya untuk menghasilkan daya yang sama, dibandingkan power supply yang memiliki power factor yang lebih baik. Karena dalam proses konversi AC ke DC menjadi lebih efektif, dan makin sedikit daya yang terbuang menjadi panas. Menggunakan power supply dengan tingkat efisiensi yang baik, jelas dapat mengurangi pengeluaran.

Berapa Besar Penghematan yang didapat, menggunakan Power Supply dengan Power Factor yang Tinggi?

Sebagian penguna PC masih memikirkan mahalnya harga power supply yang sudah mengunakan PFC. PFC termasuk salah satu variabel yang memastikan sebuah power supply dengan tingkat power factor yang semakin efisien. Selisih antara power suply dengan PFC dan power supply non-PFC memang cukup tinggi. Selisih sekitar US $40, dan akan lebih terasa saat dikonversikan ke mata uang rupiah. Namun jika memperhitungkan penghematan yang didapatkan, sebetulnya hal ini cukup masuk akal.
Untuk lebih jelasnya akan kami ilustrasikan sebagai berikut:

         Power supply A, rated 550W dengan power factor0,74. Artinya untuk dapat menghasilkan daya sebesar 450 W diperlukan daya input 608,10W. Katakanlah power supply B dengan PFC, rated 550 W dengan PFC. Efisisensi power factor 0,82. Untuk menghasilkan daya output sebesar 450W, hanya akan memerlukan daya input 548,78W. Sampai di sini,terlihat hanya perbedan sekitar 60W dan mungkin belum memiliki arti apapun.
         Katakanlah penggunaan harian PC Anda akan beroperasi selama rata-rata 8 jam dalam sehari. Jadi dalam satu tahun power supply A akan membutuhkan daya sebesar 608,10x8x365=1.775.652 Wh atau setara dengan 1.776 kWh. Sedangkan, power supply B hanya akan membutuhkan 548,78 x 8 x 365 = 1.602.437,6 atau dibulatkan menjadi 1.603 kWh. Dalam setahun, kedua power supply tersebut memiliki selisih daya 173kWh.
         Sekarang dikonversi kerupiah. Dengan tarif dasar listrik (TDL), katakanlah sekitar Rp 500, maka penghematan 173 kWh berarti penghematan sebesar Rp 86.500. Jika asumsi umur teknis power supply sekitar 5 tahun, tidak kurang selisih penghematan biaya rekening listrik dapat mencapai Rp 400 ribu. Jumlah nominal yang sama untuk mendapatkan power supply dengan PFC. Dengan keuntungan, komponen Anda mendapatkan catuan daya yang lebih baik, panas yang dihasilkan lebih minim dan seterusnya.
Perhitungan ini merupakan perhitungan kasar. Akan berbeda dengan jenis komponen yang digunakan, lama dan intensitas penggunan dan beberapa faktor lain yang tidak dipertimbangkan dicontoh ini.

Power Supply Berapa Watt? Seberapa Pentingkah Hal Ini?

         Beberapa merk power supply memiliki standar yang berbeda untuk menyatakan hal ini. Yang paling penting untuk diperhatikan adalah wattage untuk suhu kerja maksimum. Namun untuk informasi tersebut, sering tidak disampaikan produsenya.
Kebanyakan menyatakan watage untuk suhu ruangan ( ± 25° C ). Ini hanya akan terjadi pada saat power supply baru mulai beroperasi. Ketika sudah beroperasi secara terus menerus, suhu akan meningkat ( ± 40~50° C ). Ini dapat menurunkan kemampuan wattage hingga 33-50 %, tergantung komponen yang digunakanya.

Sebaiknya Anda tidak lagi semata-mata memperhatikan kemampuan watage. Tapi lebih jeli lagi, melihat watage untuk suhu kerja sesuai dalam penggunaan nantinya.

Berat Power Supply

Ada pendapat berat dari power supply akan mempengaruhi kualitasnya. Layaknya speaker, dikarenakan kemampuan magnet pada driver yang digunakan. Hal ini tidak tepat diberlakukan untuk power supply pada PC.  Masih masuk akal untuk power supply DC adapter yang lain, dikarenakan masih ada korelasi dengan berat transformer (yang didominasi oleh gulungan tembaga), akhirnya menentukan besar kuat arus yang mampu ditangani.

            Berat power supply memang didominasi transformer. Heatsink untuk mendinginkan utamanya transistor dan beberapa komponen panas yang lain juga mendominasi bagian dalam power supply. Tapi, heatsink terbuat dari bahan alumunium yang sangat ringan.

Sedangkan, yang sangat menentukan kualitas sebuah power supply lebih pada dua variabel ini. Desain dan pilihan penggunan komponen di dalamnya. Keduanya memang secara tidak langsung akan memperngaruhi berat power supply secara keseluruhan. Namun, bukan seperti pernyatan diatas. Desain yang berbeda membuat power supply akan menggunakan jenis dan jumlah komponen yang berbeda. Sebagai contoh transistor. Beratnya tidak akan lebih dari 1 gram, dengan ukuran standar.          

Perbedan adalah pesifikasi dan merk transistor yang digunakan. Ini tentunya akan berpengaruh dengan harga. Transistor yang murah, dapat menjalankan fungsi sebagai (biasanya) switch, namun akan menghasilkan panas yang lebih banyak dibandingkan transistor high-quality. Akibatnya, transistor yang lebih panas membutuhkan pendinginan yang lebih baik agar dapat tetap bekerja dengan normal. Ini juga berlaku untuk diode ataupun IC power, gabungan dari keduanya. Komponen lain seperti kapasitor, resistor tidak akan memerlukan heatsink.

Seperti yang sudah disampaikan, panas juga menjadi masalah tersendiri pada power supply. Produsen tentunya akan selalu mencoba mencari komponen seefisien mungkin untuk mengoptimalkan ongkos produksi. Beberapa produsen mengambil alternatif dengan cara mengunakan komponen yang murah. Efek sampingnya, komponen ini akan lebih mudah panas. Solusinya dengan melepas panas yang dihasilkan secepatnya. Dengan luas penampang heatsink yang bertambah drastis, ataupun aliran udara ekstra. Ingat, ini bukan menghilangkan panas, hanya memindahkan panas secepatnya dari power supply.

Solusi tersebut lebih banyak digunakan, mengingat tambahan heatsink ataupun fan lebih ekonomis. Setidaknya dibandingkan mengunakan komponen yang lebih berkualitas dalam power suply. Tentunya ada beberapa efek samping. Noise fan bertambah untuk mengusir panas. Komponen murah juga memiliki kecenderungan hanya menghasilkan nilai efisiensi yang rendah, karena lebih banyak energi yang akan dilepas dalam bentuk panas.

Jadi ada beberapa petunjuk untuk menilai power supply secara sekilas, meski tidak 100% akurat. Jumlah fan pendingin yang banyak, bukan lagi pertanda bagus. Artinya banyak panas yang dihasilkan dan perlu ditanggulangi dengan fan tersebut. Kabel yang digunakan di dalamnya juga dapat dijadikan acuan. Nomor kabel menentukan luas penampang atau diameter kabel yang digunakan (makin besar nomor, makin tipis/sempit), makin kecil semakin baik. Pada kabel untuk 24 pin power konektor biasanya digunakan kabel 16 AWG, sedangkan kabel lain menggunakan minimal 18 AWG.
            Kualitas konektor di dalam molex juga perlu diperhatikan. Kebanyakan mengunakan bahan besi. Tapi, yang paling baik mengunakan bahan ataupun berlapis emas. Tentu saja gold-plated konektor akan sangat mahal, juga mengingat konektor pada kebanyakan motherboard juga masih berbahan metal, ini tidak akan memberikan peningkatan yang berarti.

Macam-macam  konektor pada PSU

Konektor untuk Mainboard ada 2 jenis yaitu 20 pin dan 24 pin.

Di bawah ini contoh untuk jenis mainboard dengan 20 pin

Yang ini untuk jenis mainboard dengan 24 pin

Konektor Untuk HDD, CDROM, FAN

Kabel  warna kuning   ( + 12 Volt )

Kabel  warna Hitam    ( Ground )

Kabel  warna Hitam    ( Ground )

Kabel  warna merah    ( +   5 Volt )

Konektor untuk Floppydisk, LS120, Zipdrives

Kabel  warna kuning   ( + 12 Volt )

Kabel  warna Hitam    ( Ground )

Kabel  warna Hitam    ( Ground )

Kabel  warna merah    ( +   5 Volt )

Konektor untuk HDD SATA

Kabel  warna Orange  ( +   3.3  Volt )

Kabel  warna Hitam    ( Ground )

Kabel  warna merah    ( +   5 Volt )

Kabel  warna Hitam    ( Ground )

Kabel  warna kuning   ( + 12 Volt )

Jenis Penyimpanan

Beberapa contoh penyimpanan komputer:
a)  RAM (Random Access Memory)
     Digunakan sebagai memori baca tulis, artinya dapat diisi dan isinya dapat dibaca kembali.
     Ada 2 macam RAM yaitu:
     i. SRAM (Static RAM), dapat tetap menyimpan data selama ada suatu daya.
     ii. DRAM (Dinamic RAM), akan tetap menyimpan data jika data tersebut secara periodik ditulis kembali  dalam sel memory yang bersangkutan.
Beberapa teknologi DRAM:

Teknologi	Keterangan
DRAM Konvensional	Merupakan DRM kuno dan tidak dipergunakan lagi dalam system komputer masa kini
Fast Page Mode (FPM) DRAM	Lebih cepat dari DRAM biasa, pemakaiannya tidak memerlukan kompatibilitas teknologi
Extended Data Out (EDO) DRAM	Lebih cepat dari FDM, biasanya dipakai pada Pentium dan beberapa system 486
Burst Extended Data Out (BEDO) RAM	Merupakan perbaikan dari EDO RAM, memungkinkan penggunaan bus dengan kecepatan yang lebih tnggi dari EDO
Synchronous DRAM (SDRAM)	Terikat pada pulsa detak system, mendukung penggunaan bus
RAMbus RAM (RDRAM)	Dikembangkan oleh intel sebagai system memori PC masa depan
Video RAM (VRAM)	Merupakan memori khusus yang digunaka untuk keperluan video monitor

b)  ROM (Read Only Memory)
Digunakan untuk menyimpan urutan instruksi tertentu yang sering digunakan sehingga lebih efisien jika selalu tersedia di memori. Contoh BIOS (Basic Input Output System).
Beberapa jenis ROM:

Jenis	Keterangan
ROM	Digunakan untuk program yang bersifat static (jarang berubah) dan diproduksi masal
Programmable ROM (PROM)	Dapat diprogram dengan menggunakan peralatan khusus dan dilakukan sekali. Pola datanya tersimpun digabungkan secara permanen ke dalam chip dengan menggunakan “mask”
Erasable PROM	Dapat diprogram beberapa kali dengan peralatan khusus. Jika ingin menghapus harus dikeluarkan dari komputer dengan sinar ultra violet.
Electrically Erasable PROM	Dapat diprogram dengan menggunakan perangkat lunak. Dihapus dengan pulsa tegangan listrik. Diguakan untuk menyimpan BIOS
Electrically Alterable ROM	Dapat dibaca, dihapus dan ditulisi kembali tanpa mengeluarkannya dari komputer. Proses penghapusan dan penulisannya kembali sangat lambat bila dibandingkan proses pembacaan yang disebut RMM (Read Mostly Memories)
Electrically Erasable ROM	Pada dasarnya sam dengan EAROM

Hardware (Perangkat Keras) komputer

Perangkat Keras Komputer atau lebih dikenal dengan istilah hardware adalah perangkat yang terlihat oleh mata dan bisa kita sentuh atau kita pegang. Seperti yang kita ketahui, perangkat komputer itu dibedakan menjadi dua macam yaitu perangkat keras dan lunak. Jika dalam perangkat lunak maka perangkat ini tak bisa kita lihat dengan mata. Software adalah sebuah sistim yang tertanam dalam hardware yang fungsinya nanti menjalankan kerja hardware sesuai dengan perintah yang kita berikan.

Perangkat keras dalam komputer dibedakan menjadi 3 macam. Semua mempunyai fungsi yang berbeda dan dibedakan lagi menjadi dua pilihan yaitu yang harus ada dalam komputer dan perangkat yang fungsinya hanya sebagai tambahan atau aksesoris saja.3 macam perangkat keras komputer itu adalah Input Device, CPU dan Output device.

Perangkat Keras Komputer

Input device adalah sebuah perangkat yang tugasnya memberikan masukan atau input data yang nanti akan dikirim ke perangkat lainnya untuk di proses sesuai perintah yang kita berikan.  CPU adalah bagian yang brfungsi mengolah data dan Output device berfungsi menampikan hasil perintah

1. Keyboard dan mouse - Keyboard adalah perangkat yang digunakan untuk memberikan input data atau  lebih dikenal sebagai alat ketik. Kedua alat ini sudah menjadi pasangan penting yang harus ada dalam sebuah perangkat komputer. Mouse berfungsi sebagai alat untuk menggerakkan tanda atau penunjuk di monitor.  

2. Monitor - Monitor adalah perangkat yang nantinya akan memberikan sebuah gambaran atau informasi berupa gambar, video atau multimedia lain sesuai perintah yang kita masukkan. Monitor adalah alat yang sangat penting karena alat ini yang akan membuat kita bisa melakukan perintah. 

3. CPU - CPU atau Central Prosesing Unit merupakan Otak atau inti dari sebuah perangkat komputer. Disini semua perintah dan data dikelola sehingga input data atau perintah yang diberikan bisa di olah dan di proses. CPU merupakan perangkat intim yang nantinya akan sangat menentukan baik buruknya sebuah perangkat komputer.

4. Printer - Printer juga merupakan perangkat keras komputer. Printer berfungsi untuk mencetak suatu dokumen berupa tulisan atau gambar sesuai dengan perintah yang di berikan. Printer merupakan alat tambahan yang bisa kita tambahkan dalam perangkat komputer kita atau bisa juga tidak kita tambahkan sesuai dengan kebutuhan.

5. UPS - Ups adalah perangkat tambahan yang berfungs sebagai alat penyimpan tenaga listrik sementara atau baterai untuk perangkat komputer kita. Seperti yang sudah kita ketahui, jika listrik dari PLN mendadak mati, maka data dan segala macem jika kita lupa belum menyimpannya akan hilang karena komputer akan langsung mati.

6. Speaker - Speaker adalah sebuah alat yang akan memberikan output data berupa suara. Dengan speaker dalam perangkat komputer kita, kita bisa bekerja sambil mendengarkan musik, atau bisa juga kita gunaka ketika kita melakukan panggilan menggunakan media internet ( baca Pengertian Internet ) .

   

7. WEBCAM - Webcam adalah sebuah kamera yang biasanya kita pasang di perangkat komputer kita untuk mengambil gambar maupun video aktifitas kita. Biasanya alat ini kita gunakan untuk mengambil foto atau video call dengan teman menggunakan video chatt atau yang lainnya.

8. CARD READER - Card Reader adalah alat tambahan yang berguna untuk menghubungkan antara komputer dengan beberapa kartu memori yang biasanya untuk perangkat seluler. Dengan alat ini kita bisa melakukan aktifitas transfer data dari perangkat mobile ke komputer kita.

9. Scanner - Scanner adalah alat yang digunakan mengcopy atau mengambil gambar dari sebuah dokumen. Misalnya saja kita memiliki sebuah akta kelahiran dan ingin kita kirim ke seseorang yang jauh melalui sebuah email, maka cukup kita scan dengan alat ini maka nanti di komputer akan ada gambar yang sama persis tinggal dikirim dan nanti di print di orang yang kita tuju.

Unit I/O

Input/Output Unit

Standar input/output interface

Ketika suatu aplikasi ingin membuka data yang ada dalam suatu disk, sebenarnya aplikasi tersebut harus dapat membedakan jenis disk apa yang akan diaksesnya. Untuk mempermudah pengaksesan, sistem operasi melakukan standarisasi cara pengaksesan pada peralatan I/O. Pendekatan inilah yang dinamakan interface aplikasi I/O.

Interface aplikasi I/O melibatkan abstraksi, enkapsulasi, dan software layering. Abstraksi dilakukan dengan membagi-bagi detail peralatan-peralatan I/O ke dalam kelas-kelas yang lebih umum. Dengan adanya kelas-kelas yang umum ini, maka akan lebih mudah untuk membuat fungsi-fungsi standar (interface) untuk mengaksesnya. Lalu kemudian adanya device driver pada masing-masing peralatan I/O, berfungsi untuk enkapsulasi perbedaan-perbedaan yang ada dari masing-masing anggota kelas-kelas yang umum tadi. Device driver mengenkapsulasi tiap -tiap peralatan I/O ke dalam masing-masing 1 kelas yang umum tadi (interface standar). Tujuan dari adanya lapisan device driver ini adalah untuk menyembunyikan perbedaan-perbedaan yang ada pada device controller dari subsistem I/O pada kernel. Karena hal ini, subsistem I/O dapat bersifat independen dari hardware.

Karena subsistem I/O independen dari hardware maka hal ini akan sangat menguntungkan dari segi pengembangan hardware. Tidak perlu menunggu vendor sistem operasi untuk mengeluarkan support code untuk hardware-hardware baru yang akan dikeluarkan oleh vendor hardware.

Pengaksesan peralatan input/output
                I / O tergantung pada perspektif mengubah sinyal-sinyal bahwa pengguna manusia bisa melihat atau membaca. Untuk pengguna proses membaca atau melihat representasi ini adalah menerima masukan. Interaksi antara komputer dan manusia dipelajari dalam bidang yang disebut interaksi manusia-komputer. CPU dan memori utama dianggap sebagai otak dari komputer, dan dari sudut pandang adanya transfer informasi dari atau ke kombinasi itu, misalnya untuk atau dari disk drive, dianggap I / O. CPU dan sirkuit pendukungnya menyediakan memori-mapping I / O yang digunakan dalam pemrograman komputer tingkat rendah dalam pelaksanaan driver perangkat. Sebuah I / O merupakan salah satu algoritma yang dirancang untuk mengeksploitasi lokalitas dan melakukan efisien bila berada pada penyimpanan data sekunder, seperti disk drive.

• Tugas utama komputer adalah: Pemrosesan CPU, pemrosesan I/O
• Peran OS dalam pengelolaan I/O: Mengelola dan mengontrol operasi I/O serta
perangkat I/O
• Fungsi pengelolaan I/O : Hardware : port, bus, device controller, software
I/O adalah modul device driver

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.

Control Unit [CU]

• 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.

Registers [Top Level Memory]

• 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.

KOMPONEN INTERNAL CONTROL PROCESSING UNIT [CPU]

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).

Siklus Instruksi

• Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi.

Siklus Fetch – 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.

Tujuan Interupsi

• 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

Kelas Sinyal Interupsi

• 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.

Interupsi ditangguhkan
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.

Sistem Operasi Kompleks

• Interupsi Ganda (multiple interrupt)

Misalnya suatu komputer akan menerima permintaan interupsi saat proses pencetakan dengan printer selesai, disamping itu dimungkinkan dari saluran komunikasi akan mengirimkan permintaan interupsi setiap kali data tiba.

• Dapat diambil dua buah pendekatan untuk menangani interupsi ganda ini.

Pendekatan Interupsi Ganda
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.