BAB 3 KOMPONEN UNIT SISTEM

Kebutuhan akan informasi saat ini sudah sangat tidak dapat dibendung lagi. Akses informasi setiap harinya dapat dikatakan sebagai kebutuhan yang mutlak diperlukan, terutama dalam pengaksesan yang cepat, akurat dan handal dalam kondisi lingkungan yang penuh ketidakpastian. Sehingga, perkembangan terhadap Teknologi Informasi sangat mutlak diperlukan. Teknologi Informasi dapat dikembangkan oleh beberapa perusahaan atau institusi juga organisasi tertentu, khususnya teknologi komputer. Teknologi komputer sangat berpotensi untuk memperbaiki performa masyarakat individu maupun organisasi tertentu, khususnya dalam proses pengambilan keputusan.

Teknologi komputer sendiri merupakan salah satu teknologi yang dimanfaatkan manusia saat ini untuk berkomunikasi dan dapat menterjemahkan komunikasi dalam bentuk suara, grafik, teks, musik, animasi, dan video. Teknologi informasi pada perangkat komputer melibatkan 3 komponen utama, yaitu: hardware, software dan brainware. Agar 3 komponen tadi dapat berjalan dan beroperasi dengan baik memerlukan relasi dari ketiganya, sebagai penghubung atau koneksi penerjemah instruksi-instruksi yang berupa perintah dalam bentuk data nyata menjadi sebuah informasi.

Diperlukan sebuah sistem dalam pengoperasiannya, sistem sendiri adalah jaringan kerja dari beberapa prosedur yang saling berhubungan, berkumpul bersama dalam melakukan suatu kegiatan atau sasaran sesuai tujuan tertentu. Sistem terdiri dari 2 klasifikasi yaitu: sistem secara abstrak (abstract system) dan sistem secara fisik (physical system). Kemudian terbagi juga atas klasifikasi sistem alamiah (natural system), dan sistem buatan manusia (human made system). Selain itu, sistem terklasifikasi juga atas sistem tertentu (deterministic system) dan sistem tak tentu (probabilistic system). Terklasifikasi juga sebagai sistem tertutup (close system) dan sistem terbuka (open system).

Teknologi komputer sendiri tidak lepas dengan sebuah sistem yang terkoneksi di dalamnya, untuk menghubungkan perangkat-perangkat komputer di dalamnya dengan manusia sebagai brainware nya. Komponen – komponen unit sistem yang ada pada perangkat komputer itu sendiri terbagi atas: unit sistem atau biasa disebut motherboard, Central Processor Unit (CPU), Memori atau Media penyimpanan data, Expansions Slots & Adapter Cards, Port & Connector, Representasi Data, BUS, Bay dan Power Supply.

Unit Sistem & Motherboard

Unit sistem berfungsi dalam penyimpanan yang mengandung komponen – komponen elektronik komputer untuk memproses data. Sebuah komputer terdiri atas perangkat-perangkat yang digunakan untuk menerima masukan (input), melakukan proses, mengeluarkan hasil (output), menyimpan dan berkomunikasi. Kebanyakan komponen ini adalah bagian dari komputer. Pada komputer desktop atau komputer pribadi (personal computer-PC), komponen- komponen elektronik dan kebanyakan media penyimpanan adalah bagian dari komputer. Perangkat lain seperti keyboard, mouse, mikrofon, monitor, printer, pemindai (scanner), kamera video, dan pengeras suara (speaker), umumnya menempati ruang di luar unit komputer.

Sistem penghubung antara prosesor dan memori pada perangkat komputer itu sendiri biasanya dihubungkan oleh satu papan sirkuit yang disebut juga motherboard. Motherboard atau nama lainnya sendiri mainboard adalah papan utama yang berupa pcb yang terdiri dari beberapa chip bios (proses penggerak), jalur-jalur dan konektor sebagai penghubung akses masing-masing perangkat pada komputer.

Motherboard merupakan komponen utama dari komputer personal, karena merupakan perangkat yang termasuk komponen sistem yang menghubungkan dan menyatukan semua komponen yang diperlukan oleh komputer tersebut. Bentuk fisik motherboard mirip seperti papan sirkuit elektronik yang berfungsi sebagai tempat lalu lintasnya data masuk dan keluar. Dengan kata lain motherboard merupakan penghubung semua peralatan komputer dan mampu membuatnya saling bekerja sama sehingga komputer dapat berjalan lancar sesuai instruksi dari brainware.

Central Processor Unit (CPU)

CPU merupakan komponen komputer yang termasuk ke dalam bagian perangkat keras atau hardware. CPU berfungsi sebagai otak dari komputer, di mana perangkat keras ini dapat memahami dan melaksanakan perintah dan pemrosesan data yang dikirim oleh perangkat lunak atau software. CPU pertama kali diproduksi dalam bentuk sirkuit terpadu, sering juga diproduksi dalam bentuk paket sirkuit yang terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi salah satu aspek penting dalam komponen CPU. Namun, saat ini hampir semua prosesor sudah memakai multi-core processor seperti: dual-core, quad-core, okta-core, dan lain sebagainya.

Cara Kerja CPU

CPU bekerja saat ada data dan atau instruksi yang telah dikirim dan dimasukkan ke processing-devices yang kemudian diletakkan di MAA (melalui proses input storage). Apabila masukkan yang dikirim berupa instruksi maka akan ditampung oleh control unit di program storage, namun apabila masukkan yang dikirim berupa data maka akan ditampung oleh bagian working-storage. Kemudian jika register siap untuk menerima perintah atau pengerjaan eksekusi, maka control unit akan mengambil instruksi dari program storage untuk ditampung ke instruction register, sedangkan untuk alamat memori yang berisikan instruksi tersebut disimpan pada program counter. Lalu, untuk data akan diambil oleh control unit dari working-storage untuk ditampung di general purpose register (bisa juga disebut operand register).

Jika berdasarkan instruksi pengerjaan yang dilakukan berupa operasi aritmatika dan logika, maka ALU (Arithmetic Logic Unit) dalam hal ini sangat berperan penting. ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasarkan instruksi aritmatika dan logika yang telah ditetapkan dan ditampung di bagian accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka control unit akan mengambil hasil pengolahan dari accumulator untuk selanjutnya ditampung kembali di working-storage. Kemudian, jika seluruh pengerjaan telah selesai maka control unit akan menjemput hasil pengolahan dari working-storage untuk selanjutnya dikirimkan ke output-storage. Setelah itu dari output- storage maka hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

Fungsi CPU

Fungsi CPU sama halnya dengan kalkulator sederhana, namun CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU itu sendiri adalah melakukan proses aritmatika dan logika terhadap data atau instruksi yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras seperti keyboard, mouse, scanner, tuas kontrol maupun tetikus.

CPU dikontrol dengan menggunakan sekumpulan instruksi dari perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan cara membacanya dari media penyimpanan. Selanjutnya, instruksi dari perangkat lunak disimpan terlebih dahulu di MAA (memori fisik), yang mana setiap instruksi akan diberikan alamat unik (alamat memori). Kemudian CPU akan dapat mengakses data-data pada MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.

Unit Kontrol

Unit Kontrol atau disebut juga Control Unit merupakan bagian dari CPU yang menjadi sebab terjadinya sesuatu dalam perangkat komputer. Unit Kontrol dapat mengeluarkan sinyal-sinyal kontrol yang bersifat eksternal ke CPU agar menyebabkan terjadinya pertukaran data antar memori atau pemrosesan input/output (modul I/O). Selain sinyal- sinyal eksternal, Unit Kontrol juga dapat mengeluarkan sinyal-sinyal internal yang ditujukan untuk CPU. Sinyal-sinyal internal tersebut berfungsi untuk memindahkan data antara register-register agar ALU dapat melakukan fungsi tertentu dan mengatur operasi internal lainnya.

Unit Kontrol dengan kata lain dapat dikatakan bertanggung jawab dalam melakukan operasi-operasi elementer, yang disebut mikro (micro-operation). Selain itu Unit Kontrol merupakan bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan atau kendali kontrol terhadap operasi yang dilakukan pada bagian ALU. Setiap output dari CPU inilah yang nantinya akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya yang ada di dalam perangkat CPU tersebut.

Arithmetic Logic Unit (ALU)

ALU atau dalam bahasa indonesia disebut Unit Aritmatika dan Logika, merupakan salah satu bagian dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi dalam melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika yang dimaksud seperti operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan untuk operasi logika berupa operasi logika AND dan OR. Sehingga dapat dikatakan bahwa fungsi utama dari ALU adalah melakukan semua operasi perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program.

Operasi aritmatika pada ALU selain penjumlahan dan pengurangan, ada juga pembagian yang dilakukan dengan dasar pengurangan, hal ini biasa disebut dengan adder. Tugas lain dari ALU adalah melakukan proses pengambilan atau pemberian keputusan terhadap operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi-operasi logika yang dimaksud yaitu, seperti berikut ini :

• Sama dengan (=)
• Tidak sama dengan (<>)
• Kurang dari (<)
• Kurang atau sama dengan dari (<=)
• Lebih besar dari (>)
• Lebih besar atau sama dengan dari (>=)

Seluruh fungsi yang terdapat pada ALU diantaranya: penjumlahan (add), penjumlahan tidak bertanda (addu), pengurangan (sub), pengurangan tidak bertanda (subu), AND, OR, XoR, sll (shift left logical), srl (shift right logical), dan sra (shift right arithmetic).

Machine Cycle

Pada bagian prosesor CPU terdapat empat operasi dasar yang diulang yaitu: Fetching, Decoding, Executing, dan Storing (jika memang diperlukan).

Berikut penjelasan sedikit mengenai empat siklus operasi pada mesin prosesor :

1. Fetching, merupakan tahapan yang dilakukan saat CPU mengambil alamat instruksi dari program counter.
2. Decoding¸ merupakan tahapan khusus untuk menerjemahkan sebuah instruksi ke
3. assembly.
4. Executing, merupakan sebuah tahapan yang terjadi pada saat unit kontrol CPU mengirimkan hasil decode ke ALU.
5. Storing, merupakan sebuah tahapan penyimpanan instruksi dari setiap proses yang terjadi pada CPU.

Register

Register merupakan salah satu komponen CPU yang berfungsi sebagai storage atau unit penyimpanan yang kecil dan cara kerjanya sangat cepat. Fungsi Register adalah untuk menyimpan dan menahan data juga instruksi untuk sementara. Dalam hal ini register

merupakan bagian dari prosesor saja, bukan dari bagian memori ataupun tempat penyimpanan yang bersifat permanen. Prosesor pada dasarnya mungkin memiliki banyak register yang berbeda sesuai jenis juga fungsinya masing-masing.

Salah satu fungsi register adalah untuk menyimpan lokasi dari mana asalnya instruksi itu diambil, menyimpan instruksi tepat pada saat unit kontrol sedang membaca kumpulan sandi, menyimpan data pada saat ALU sedang melakukan proses perhitungan juga menyimpan hasil proses perhitungan tersebut.

System Clock

System Clock atau Small Quartz Crystal Circuit merupakan salah satu komponen prosesor yang berfungsi dalam mengontrol tempo setiap operasi yang dilakukan oleh komputer. System Clock pada dasarnya menghasilkan semacam detak elektronik yang mengatur kecepatan operasi pada unit sistem. Dahulu, untuk mengatur tempo setiap operasi ini menggunakan satu maupun lebih clock cycles dalam mengeksekusi setiap instruksi. Sedangkan untuk saat ini sudah memakai yang namanya superscalar, dimana setiap clock cycles prosesor dapat melakukan eksekusi terhadap satu instruksi atau bahkan lebih.

System Clock memiliki kecepatan sistem operasi yang disebut dengan clock speed. Clock Speed berfungsi dalam mengukur berapa ketukan per detik untuk setiap operasi yang sedang dijalankan. Biasanya pada banyak prosesor, clock speed ini diukur dalam jarak gigahertz (GHz). Untuk 1 GHz sama dengan 3 miliar clock speed untuk setiap detiknya. Semakin cepat clock speed maka semakin banyak pula instruksi yang dapat dieksekusi untuk setiap detiknya.

Processor Cooling

Processor Cooling atau istilah lainnya pendingin prosesor berfungsi sebagai pendingin jika prosesor mengalami kepanasan akibat terlalu banyak melakukan eksekusi terhadap instruksi-instruksi program yang diberikan. Karena hal ini disebabkan oleh bagian chip prosesor yang menghasilkan panas yang cukup banyak sehingga dapat membuat chip tersebut terbakar. Meskipun sudah tersedianya kipas utama komputer di bagian CPU yang dapat menghasilkan udara untuk mendinginkan prosesor, tetap saja untuk di era sekarang komputer membutuhkan pendingin tambahan sebagai pendingin prosesor agar tidak mudah terbakar.

Heat sink atau pipes juga liquid cooling technology sering sekali digunakan dalam membantu proses pendinginan terhadap prosesor yang sedang dalam keadaan panas. Penggunaan heatsink ini lebih mudah dikenal untuk mencegah terjadinya overheating karena kipas yang terdapat di dalamnya berfungsi untuk membagi udara yang dikeluarkan oleh prosesor.

Parallel Processing

Parallel Processing atau proses paralel merupakan suatu metode yang digunakan oleh bagian prosesor dalam mengeksekusi suatu instruksi program. Proses Paralel membagi masalah menjadi beberapa bagian sehingga bagian-bagian di dalam prosesor dapat bekerja sesuai dengan bagiannya masing-masing. Paralel Proses membutuhkan sebuah perangkat lunak khusus yang berfungsi sebagai perangkat yang dapat mengenali bagaimana cara membagi program dan dapat menyatukan kembali bagian-bagian program tersebut ke bentuk semula.

Memory

Memori atau nama lainnya adalah media penyimpanan data sementara pada komputer. Fungsi utama dari memory adalah menyimpan data sementara pada saat setiap program atau instruksi juga dapat berupa data yang sedang dijalankan oleh prosesor, yang biasanya disimpan dalam memori fisik. Data atau program yang disimpan dalam memori fisik tersebut hanya bersifat sementara, karena data tersebut hanya akan tersimpan selama program masih sedang berjalan (atau istilah lainnya masih dialiri daya komputer yang masih menyala). Ketika secara tiba-tiba atau dengan sengaja komputer direset atau dimatikan, maka secara otomatis pula data yang pernah tersimpan akan hilang. Sehingga, untuk menanggulangi hal ini setiap data yang diproses dalam satu program alangkah baiknya disimpan terlebih dahulu di memori permanen yang terpasang pada perangkat komputer tertentu (bisa hardisk atau flashdisk).

Memori fisik yang dimaksud biasanya disebut dengan Random Access Memory (RAM), dimana dalam prosesnya memori ini dapat mengakses lokasi – lokasi yang ada di dalamnya secara acak. Namun, terkadang penamaan RAM ini sering juga banyak yang salah menafsirkan. Seperti halnya hardisk yang juga merupakan media penyimpanan yang dapat diakses secara acak, tetapi hardisk tidak masuk ke dalam RAM.

Komponen utama dari perangkat komputer selain dari CPU ada juga memori, hal ini karena tanpa sebuah memori komputer hanyalah sebuah piranti proses sinyal digital saja sekelas dengan kalkulator maupun media player. Fungsi utama memori yang dapat menyimpan data, instruksi maupun informasi yang membuat komputer disebut juga dengan komputer multifungsi yang memiliki beragam purpose. Sudah banyak kita ketahui bahwa komputer merupakan salah satu piranti digital yang hanya dapat memuat digit angka yang terdiri atas angka biner (hanya angka 0 dan 1). 

Data yang berupa selain dua digit angka seperti teks, gambar, audio, dan video akan dikonversikan dalam sekumpulan bilangan biner (binary). Sekumpulan bilangan biner ini dapat dikatakan juga byte, dimana 1 byte ini terdiri atas 8 bit. Sehingga dengan kata lain, semakin banyak ukuran byte dari suatu memori maka semakin banyak pula ruang penyimpanan dari memori tersebut untuk diisi oleh kumpulan data, maupun instruksi program. Berikut beberapa jenis memori yang sudah umum digunakan untuk perangkat komputer:

1. Register Prosesor
2. Random Access Memory (RAM)
3. Cache Memory (SRAM) atau Static RAM
4. Memori fisik atau Dynamic RAM (DRAM)
5. Perangkat penyimpanan berbasis disk magnetis
6. Perangkat penyimpanan berbasis disk optik
7. Memori yang hanya dapat dibaca atau Read Only Memory (ROM)
8. Flash Memory
9. Punched Card
10. Compact Disk (CD)
11. DVD
12. Dan lain sebagainya

Expansions Slots & Adapter Cards

Motherboard memiliki satu tempat atau slots dimana dapat diletakkannya sebuah adapter cards yang disebut dengan expansions slots. Adapter cards itu sendiri merupakan suatu papan sirkuit yang digunakan untuk memperkuat fungsi komponen dari unit sistem atau memberi koneksi pada periferal yang ada dalam perangkat komputer. Periferal dapat juga dikatakan sebagai alat penghubung untuk unit sistem yang dikontrol langsung oleh prosesor.

Pada saat ini beberapa motherboard tidak lagi membutuhkan adapter cards, namun banyak juga motherboard yang masih memanfaatkan adapter cards untuk menyediakan kemampuan dalam audio dan video. Salah satu yang umum digunakan dalam sound cards, yang merupakan penterjemah suara yang berasal dari perangkat suara seperti microphone sehingga dapat diperdengarkan melalui speaker. Selain itu ada juga video cards, yang merupakan adapter cards dengan fungsinya sebagai pengolah gambar bergerak yang dapat ditampilkan pada layar monitor.

Port & Connector

Port merupakan suatu tempat dipasangnya sebuah konektor (connector) dari seluruh perangkat input atau output (I/O) di bawah kontrol prosesor. Port yang ada dalam suatu perangkat komputer diantaranya: Port Parallel (LPT1 dan LPT2), Port Serial (Com1 atau Com2), Port ECP/EPP, Port AT/PS2, Port USB, Port VGA, Port Audio, Port Hard Disk/CDROOM, dan Port FDD. Berikut beberapa penjelasan dari beberapa port yang telah disebutkan :

Port Parallel (LPT1 atau LPT2)

Merupakan port yang mempunyai kemampuan dalam mentransfer data dengan kecepatan standard parallel port yaitu 200 Kb/detik dengan penggunaan kabel konektor adalah 25 pin. Biasanya perangkat keras yang terhubung dengan port ini adalah Printer, Scanner dan lain sebagainya.

Port Serial (Com1 atau Com2)

Merupakan port yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data dengan kecepatan yang lebih rendah dibandingkan dengan parallel port. Untuk ukuran kabel konektornya bagi yang Com1 sebesar 9 pin dan Com2 sebesar 25 pin. Perangkat keras yang terhubung dengan port ini biasanya adalah Mouse, Modem, dan lain sebagainya.

Port ECP/EPP

Merupakan port yang memiliki kemampuan dalam mentransfer data yang relatif sangat tinggi yaitu sebanyak 2000 – 1000 Kb/detik.

Port AT/PS2

Pada umumnya port ini digunakan juga untuk penghubung perangkat keras komputer seperti Mouse dan Keyboard.

Port USB

Port USB (Universal Serial Bus) merupakan port serial secara universal digunakan bagi perangkat keras yang bekerja dengan transmisi data secara serial, misalnya seperti: Camera Digital, Flashdisk, dan lain sebagainya.

Port VGA

Merupakan salah satu port yang langsung terhubung dengan monitor, port ini didapat berdasarkan pemasangan langsung VGA Cards (yang bertugas langsung menghubungkan tampilan ke layar monitor).

Port Audio

Merupakan port penghubung langsung dengan beberapa perangkat keras yang menghasilkan audio, seperti: Tape, Radio, Speaker, dan lain sebagainya.

Port Hard Disk/CDROOM

Port ini biasanya digunakan langsung untuk membaca perangkat keras Harddisk/CDROOM. Port ini terdapat dua buah pada perangkat motherboard yaitu sebagai master (untuk hardisk) dan slave (IDE 1 dan IDE 2).

Port FDD

Port ini biasanya digunakan langsung untuk floppy disk yang hanya terdapat satu saja slotnya pada motherboard.

Konektor (Connector) itu sendiri merupakan suatu perangkat penghubung periferal yang satu dengan yang lainnya dengan motherboard. Dalam hal ini seperti konektor power ke konektor power supply, reset, LED HDD, dan lain sebagainya. Konektor terbagi atas dua jenis, yaitu konektor power dan konektor indikator dan switch.

Konektor Power

Ada dua konektor power yang dapat terhubung langsung ke motherboard yaitu power 1 yang berjumlah 12 pin dan power 12 yang berjumlah 4 pin. Pada saat ini umumnya motherboard menggunakan konektor power 1 dan power 12 untuk menambah suplai tegangan dari prosesor.

Konektor Indikator dan Switch

Konektor ini biasa digunakan dalam menghubungkan antara tombol power ke motherboard atau tombol Power On, reset, LED HDD, LED Power dan Speaker.

Power Supply

Power Supply merupakan perangkat komputer yang berfungsi untuk menyalurkan aliran listrik ke peralatan komputer lain yang ada di dalam cashing.

Casing merupakan tempat dimana peralatan atau komponen komputer seperti motherboard, VGA Cards, Power Supply, Floppy Disk, Hardisk, CD Rom dan lain sebagainya diletakan. Power Supply memiliki sedikitnya 5 atau lebih konektor yang dapat terhubung atau disambungkan ke perangkat/peralatan komputer lainnya.