Materi Konsep Perangkat Keras

KONSEP PERANGKAT KERAS

A. Pengertian Umum (KOMPUTER)

•         Bhs Latin – Computare

•         Bhs Inggris – to Compute

•       Mnt Robert H. Blissmer = Suatu alat elektronik yang mampu melakukan bebrapa tugas (menerima input, memproses inputsesuai dengan programnya,menyimpan perintah dan hasil dari pengolahan, menyediakan output dalam bentuk informasi)

Dari definisi tersebut, dapat disimpulkan definisi Komputer adalah :

1. Alat elektronik
2. Dapat menerima Input
3. Dapat Mengolah Data
4. Dapat memberikan Informasi
5. Menggunakan Program yang tersimpan dalam Memori
6. Dapat menyimpan program dan Hasil pengolahan
7. Bekerja secara otomatis

• Program = Kumpulan dari instruksi atau perintah terperinci yang sudah dipersiapkan supaya komputer dapat melakukan fungsinya dengan cara yang sudah tertentu.
• Data = Kumpulan kejadian yang diangkat dari suatu kenyataan (simbol, angka, huruf atau gabungan dari semuanya)
• Pengolahan Data = manipulasi dari data ke dalam bentuk yang lebih berguna dan lebih berarti, berupa informasi.
• Informasi = hasil dari kegiatan pengolahan data yang memberi bentuk yang lebih berarti dari suatu kejadian

b. Siklus Pengolahan Data

•         Proses Pengolahan Data terdiri dari 3 tahapan dasar (Siklus Pengolahan Data / Data Processing Cycle) yaitu Input, Processing dan Output

a. Penggolongan Komputer

•         Jenis Penggolongan Berdasarkan Prosesor :

1.  Mainframe = Komputer yang prosesornya berkemampuan besar, memiliki ribuan terminal (untuk banyak pemakai/multi user dan setiap pemakai dapat menggunakan program yang berbeda pada saat yang sama/multi tasking)

 Saat ini Komputer Mainframe kalah saing dengan komputer PC dengan teknologi Internet

2. Minicomputer = bentuk mini dari mainframe, hanya memiliki puluhan/ratusan terminal saja.

Saat ini Komputer Minicomputer jarang dipakai, karena lebih fleksibel menggunakan komputer PC dengan Local Area Network (LAN)

3.    Personal Computer (PC) / Komputer Pribadi = Komputer yang ditujukan untuk satu pemakai dengan satu pemakaian program aplikasi pada suatu saat.

Jenis Komputer Berdasarkan Bentuk dan Ukuran Fisik

1. Desktop
2. Laptop
3. Notebook
4. Netbook
5. Palmtop

Jenis Komputer Berdasarkan Jenis Data yang diolah

1. Komputer Analog digunakan untuk mengolah data kualitatif, bekerja secara kontinu dan parallel, biasanya tidak memerlukan bahasa perantara. Contohnya komputer yang digunakan dirumah sakit untuk mengukur suhu, kecepatan suara, voltase listrik dll
2. Komputer Digital digunakan untuk mengolah data kuantitatif (huruf, angka, kombinasi huruf & angka, karakter-karakter khusus) biasanya memerlukan bahasa perantara. Contohnya komputer PC dll
3. Komputer Hybrid, merupakan kombinasi antara komputer analog dengan digital. Contohnya Facsimile.

b. Elemen Dasar Komputer

•         Dalam penggunaan komputer ada 3 komponen yang terlibat secara intens, yaitu :

1. Hardware (perangkat keras)

Hardware dalam PC terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu CPU (Central Processing Unit), input device, dan output device.

Beberapa komponen CPU penting, yaitu :

•         Processor

•         Motherboard / Mainboard

•         RAM (Random Access Memory)

•         VGA (Video Graphics Array) Card

•         Hardisk Drive (HDD)

•         Floppy Disk Drive (FDD)

•         CDROM / DVDROM Drive

•         Network Adapter

•         Sound Card dan Speaker

•         Power Supply dan UPS

2. Software (perangkat lunak)

•         Operating system atau biasa disebut dengan sistem operasi komputer adalah sekumpulan program komputer yang saling terintegrasi, yang mengelola penggunaan perangkat keras yang ada pada sebuah komputer

•         Program aplikasi atau biasa disebut dengan aplikasi, merupakan program yang berjalan pada sistem operasi, dan dibuat untuk membantu user mengerjakan sesuatu untuk meningkatkan produktivitasnya.

•         Driver hardware atau lebih dikenal sebagai driver, adalah aplikasi yang dibuat untuk membuat hardware dapat berkomunikasi dengan sistem operasi. Driver dibuat oleh produsen pembuat hardware.

3. Brainware (manusia)

Brainware adalah bagian penting dari sebuah sistem komputasi. Hardware tidak dapat bekerja tanpa software, sedangkan hardware dan software tidak dapat bekerja tanpa

brainware.

Beberapa macam brainware sesuai fungsi masing-masing, diantaranya adalah programmer, System Analyst, System Administrator, Database Administrator, database Engineer, System Integrator, Network Designer, Network Engineer, Software Engineer, Hardware Engineer, System Auditor, dan User

INPUT DEVICE

•         Input device (alat input) adalah peralatan yang berfungsi untuk memasukkan data ke-dalam komputer.

•         Beberapa komponen Input Device penting, yaitu: Keyboard, mouse, trackball, scanner, digitizer, kamera, mic

Alat Input di bagi 2 jenis yaitu :

1. Langsung = Memasukkan Input secara  langsung ke CPU melalui alat input tanpa terlebih dahulu dimasukkan ke media simpanan luar, sehingga memungkinkan interaksi lamgsung antara pemakai dengan sistem komputer. (Keyboard, Pointing Device, Sensor dan Voice Recognizer)

Keyboard ada 2 jenis, yaitu

1.  keyboard serial (kabelnya kotak)

2.  keyboard PS2 (kabelnya bulat)

Jenis Keyboard Menurut Bentuk :

•         Standar

•         Laptop

•         Multimedia

•         Virtual keyboard

•         Touchscreens

•         Fleksibel elektronik

•         Laser / Inframerah

Cara kerja Scanner :

•         Penekanan tombol mouse dari komputer menggerakkan pengendali kecepatan pada mesin scanner. Mesin yang terletak dalam scanner tersebut mengendalikan proses pengiriman ke unit scanning.

•         Kemudian unit scanning menempatkan proses pengiriman ke tempat atau jalur yang sesuai untuk langsung memulai scanning.

•         Nyala lampu yang terlihat pada Scanner menandakan bahwa kegiatan scanning sudah mulai dilakukan.

•         Setelah nyala lampu sudah tidak ada, berarti proses scan sudah selesai dan hasilnya dapat dilihat pada layar monitor.

•         Apabila hasil atau tampilan teks / gambar ingin dirubah, kita dapat merubahnya dengan menggunakan software-software aplikasi yang ada. Misalnya dengan photoshop, Adobe dan lain- lain. pot scanned.

Bar code wand

•         Adl Alat pembaca label barang yang dicetak dalam bentuk kode batang (bar code).

•         Yang sering digunakan kode UPC (Universal Product Code). UPC menggunakan 10 kode digit yang terdiri 5 digit pertama identitas perusahaan, 5 digit berikutnya kode barang dan ukurannya.

Sensor

•         Adl alat yang mampu secara langsung menangkap data kejadian phisik. Data analog dikumpulkan oleh sensor dan dimasukkan ke pengubah analog-to-digital converter, kemudian diproses oleh komputer.

2. Tidak Langsung = Memasukkan Input tidak langsung ke CPU, tapi direkam dahulu ke suatu media mechine readable form (bentuk yang hanya bisa dibaca oleh komputer). Bentuknya External Memory : Pita magnetik, disk magnetik, Flasdish, dll.

a. Key-to-card

b. Key-to-tape

c. Key-to-disk

OUTPUT DEVICE

•         Output device (alat output) adalah peralatan yang berfungsi untuk menghasilkan keluaran, bisa berupa kertas (hard copy), layar monitor (soft copy) atau keluaran berupa suara.

•         Beberapa komponen Output Device penting, yaitu : monitor crt, lcd, printer, plotter, speaker.

1. Hard copy device,berupa alat yang digunakan untuk mencetak tulisan (kata, angka, karakter dan simbol lainnya) serta image (grafik atau gambar) pada media hard (keras) seperti kertas dan film.

        Beberapa jenis Hard copy:

        a. Printer

        b. Plotter

        c. Computer Output to Microfilm

2. Soft copy device, device,berupa alat yang digunakan untuk mencetak tulisan (kata, angka, karakter dan simbol lainnya) serta image (grafik atau gambar) pada media Soft (lunak) yang berupa sinyal elektronik.

        Beberapa jenis Soft copy :

        a. Video

Perkembangan Monitor

o  CGA (Color Grafhic Adapter); 1981,memiliki 4 variasi warna dengan resolusi 320x200 pixel

o  EGA (Enhanced Graphic Adapter); 1984,memiliki 16 warna dengan resolusi 640x350 pixel

o  VGA (Video Grahic Adapter); 1987, digunakan pada mesin 386&486

o  SVGA (Super Video Graphic Array); 800x600 pixel,16 juta warna

o  XGA (Extended Graphic Array); 1024x768 pixel, 65.536 warna

o  SXGA (Super Extended Graphic Array); 1280x1024

o  UXGA (Ultra Extended Graphic Array); 1600x1200

Kelebihan Monitor CRT

1.Warna lebih akurat dan tajam .

 2.Resolusi monitor fleksibel.

3.Perawatan mudah, jika rusak dapat di servis.

4.Bebas dead pixel, ghosting, dan viewing angle.

5.Harga lebih murah.

Kekurangan Monitor CRT

1.Konsumsi listrik.

2.Bergantung pada refreshrate.

3.Radiasi lebih besar.

4.Rentan distorsi, glare dan flicker.

5.Dimensi besar dan berat.

 Monitor LCD (Liquid CrystalDisplay)

komposisi utama pembentuk LCD adalah liquid crystal (LC) ditemukan pada tahun 1988 oleh ahli tanaman dari Austria bernama Friedrich Reinetzer. Namun, istilah LC baru diperkenalkan oleh ahli fisika Jerman bernama Otto Lehmann pada akhir ke-19.LC (liquid crystal) bersumber dari unsur zat padat dan cair dalam satu massa. Pada umumnya, yang digunakan sekarang berasal dari bahan polymer yang terdapat pada pasir pantai.

-= Kelebihan Monitor LCD =-
- Konsumsi listrik rendah

        - Tidak menghasilkan radiasi elektromagnet yang mengganggu kesehatan

        - Tidak menimbulkan efek kedipan (flicker free)

        - Area layarnya optimum karena tidak termakan untuk bezel/frame

        - Dimensinya tidak akan menyita ruangan terlalu besar dan ringan untuk dijinjing

        - Bentuknya stylish dan enak dilihat

        - Sinyal gambar digital

-= Kelemahan Monitor LCD =-
- Harganya lebih mahal dibandingkan dengan monitor CRT

        - Kualitas gambar yang dihasilkan belum sebaik monitor CRT

        - Resolusi gambar yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan monitor CRT

- Sudut viewable-nya terbatas. Begitu kita mengeset sudut pandang, gambar terlihat akan berubah di mata kita

Monitor plasma/monitor plasma gas; menggunakan gas untuk untuk mengeluarkan cahaya

        b. Speaker

3. Drive device atau drive, device,berupa alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form) pada media seperti disk atau tape magnetik.

        Beberapa jenis Drive device :

        a. Disk Drive

        b. Tape Drive

ALAT PEMROSES

•         Alat pemroses adalah alat dimana instruksi-instruksi program diproses untuk mengolah data yang sudah dimasukkan lewat input device dan hasilnya dapat ditampilkan di output device.

•         Alat pemroses terdiri dari central processor (CPU) dan main memory

•         CPU merupakan tempat pemrosesan instruksi-instruksi program.

•         CPU terdiri 3 bagian utama : unit kendali (control unit); unit arithmatika dan logika atau ALU (arithmetic and logic unit); register

CPU juga disebut sebagai otak dari komputer. Selain dari pada itu, CPU juga berfungsi sebagai tempat untuk melakukan berbagai pengolahan data. Pekerjaan pengolahan data diantaranya: mencatat, melihat, membaca, membandingkan, menghitung, mengingat, mengurutkan maupun membandingkan.

Control Unit

•         CU bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer.

•         CU mengatur kapan alat input menerima data dan kapan diolah serta kapan ditampilkan pada alat output.

•         CU mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input ke main memory, mengambil data dari main memory untuk diolah.

•         Untuk perhitungan arithmatika dan perbandingan logika, CU mengirim instruksi ke ALU. Hasil dari pengolahan dibawa oleh CU ke main memory untuk disimpan

Tugas Control Unit a.l :

1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
2. Mengambil instruksi-instruksi dari main memory
3. Mengambil data dari main memory kalau diperlukan oleh proses
4. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan arithmatika dan perbandingan logika serta mengawasi kerja ALU.
5. Menyimpan hasil proses main memory

ALU (arithmetic and logic unit)

•         ALU bertugas melakukan semua perhitungan arithmatika/matematika yang terjadi sesuai intsruksi program

•         ALU melakukan operasi arithmatika (penjumlahan, pengurangan, perkalian pembagian) dengan dasar pertambahan sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk operasi arithmatika disebut adder

•         Tugas lain ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program.

•         Operasi logika meliputi perbandingan 2 buah sistem logika dengan menggunakan operator logika.

Register

•         Register merupakan simpanan kecil yang mempunyai kecepatan tinggi, lebih cepat 5-10 kali kecepatan perekaman atau pengambilan data di main memory.

•         Register digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedang instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di main memory.

3 Memori dalam sistem komputer :

•         Register, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses.

•         Main Memory, digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang akan diproses dan hasil dari pengolahan.

•         External Memory, digunakan untuk menyimpan program dan data secara permanen.

Ada banyak register dalam komputer, secara garis besar adalah :

1. Register yang berhubungan dengan instruksi yang sedang diproses adalah : Instruction Register (IR)dan  Program Counter (PC)
1. Instruction Register (IR) / program register = digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses
2. Program Counter (PC) / Instruction counter / control counter = digunakan untuk menyimpan alamat lokasi dari main memory yang berisi instruksi yang sedang diproses
2. Register yang berhubungan dengan data yang sedang diproses adalah :

 general-purpose register yang berguna menampung data yang sedang diolah (operand register) dan menampung hasil pengolahan dari ALU (accumulator

3. Register yang digunakan sebagai jembatan antara CPU dengan main memory adalah :

a.   MDR (Memori Data Register) digunakan untuk menampung data atau instruksi hasil pengiriman dari main memory ke CPU atau menampung data yang akan direkam ke memori utama dari hasil pengolahan oleh CPU

b.   MAR (Memori Address Register) digunakan untuk menampung alamat data atau instruksi pada main memory yang akan diambil atau yang akan diletakkan.

-  Register ini dihubungkan dengan suatu jalur (BUS)

•         Ukuran main memory :

        Byte = 8 bit (binary digit/0,1)

        1 Kilobyte (1024 byte)

        1 Megabyte (1024 Kb)

        1 Gigabyte (1024 Mb)

* Misal : suatu komputer mempunyai kapasitas memori sebesar 256 Kb / 262144 byte, yang berarti mempunyai 262144 lokasi memori. Alamat dari memori ini adalah 000000 – 262144. Bila nilai data karakter “A” disimpan di alamat 000005 pada memori dan sistem kode yang dipergunakan mewakili karakter adalah kode ASCII 8-bit, maka isi dari lokasi tersebut adalah 01000001 (bilangan binari 01000001 dalam sistem kode ASCII 8-bit menunjukkan karakter “A”)

RAM (Random Access Memory)

•         Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan dahulu di main memory, khususnya RAM.

•         RAM dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil atau dihapus isinya) oleh pemrogram.

•         Struktur RAM dapat dibagi jadi 4 :

1.  Input Storage, diguakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input

2.  Program Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi program yang akan diakses

3.  Working Storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.

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

•         Ada 2 macam parity check:

1.  Even parity check, pengecekan pariti genap.

Even parity check menunjukkan jumlah bit 1 untuk tiap bit dalam 1 byte beserta pariti bit harus berjumlah genap, kalau ganjil berarti ada kerusakan.

2.  Odd pariti check, pengecekan pariti ganjil

Odd parity check menunjukkan jumlah bit 1 untuk tiap bit dalam 1 byte beserta pariti bit harus berjumlah ganjil, kalau genap berarti ada kerusakan.

•         Misal : 1 byte memory di RAM terdiri dari 8-bit, sebagai parity bit digunakan sebuah bit tambahan, sehingga menjadi 9 bit

•         Misal : Karakter “C” dalam sistem kode ASCII 8 bit berbentuk :

•         Dengan cara even parity check pada waktu data ini direkam, parity bit diisi bit 1 supaya jumlah bit bernilai genap.

ROM (Read Only Memory)

•         ROM hanya dapat dibaca sehingga pemrogram tidak dapat mengisi sesuatu ke dalam ROM,

•         ROM diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer. Misal : program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan control tertentu dan bootstrap program.

•         Bootstrap Program diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan.

•         Proses pengaktifan komputer pertama kali disebut booting, booting ada 2, yaitu : cold booting dan warm booting

Cold Booting

•         Merupakan proses pengaktifan sistem komputer pertama kali untuk mengambil program bootstrap  dari keadaan listrik komputer mati (Off) menjadi hidup (On)

Warm Booting

•         Merupakan proses pengulangan pengambilan program bootstrap  pada saat komputer masih hidup dengan cara menekan tombol Ctrl, Alt dan Del

•         ROM juga bersifat  Non Volatile, supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

Jenis ROM :

1. PROM (Programmable Read Only Memory), hanya dapat diprogram 1 kali.
2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), dapat dihapus dengan sinar ultravoilet serta dapat diprogram berulang-ulang.
3. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.

Pemrosesan Instruksi

•         Program adalah kumpulan instruksi yang dapat dipahami oleh CPU.

•         Program yang akan diproses dan data yang akan diolah oleh CPU harus diletakkan dahulu dalam main memory. (Mengetik pada prompt DOS atau mengklik ikon pada windows)

•         Tahap pertama dari pemrosesan suatu instruksi oleh CPU disebut dengan Instruction Fetch, yaitu proses CPU mengambil atau membawa instruksi dari main memory ke CPU.

•         Tahap dua disebut Instruction Execute, yaitu proses dari CPU untuk mengerjakan instruksi yang sudah diambil dari main memory dan sudah berada di IR register

PROCESSOR

Processor/CPU (Central Processing Unit) merupakan otaknya komputer. Processor dapat dibedakan dari perbedaan jumlah data bus-nya. Misalkan ada processor 8 bit, itu berarti processor tersebut memiliki 8 data bus

•         Processor yaitu sebuah Chip yang merupakan otak pemroses dan pusat pengendali berbagai perangkat lain sehingga komputer dapat bekerja satu dengan lainnya.

•         Ukuran Processor adalah MHz (Mega Hertz) yaitu hitungan kecepatan dalam mengolah data/informasi

•          

Ada beberapa produsen processor untuk PC, seperti Intel, AMD, IBM, Cyrix, dan Winchip IDT. Kita gunakan standar processor keluaran Intel Corp ,sbb:

•         Processor 8 bit       :   8088    (Generasi XT =                                       Extended Technology)

•         Processor 16 bit     :   8086 

                                80186 

                                80286  (Generasi AT=Advanced technology)

•         Processor 32 bit     :   386 SX

                                386 DX

                                486 SX

                                486 DX

                                Pentium

                                Pentium Pro

                                Pentium II

                                Pentium III

                                Pentium 4

Pilihan processor pada tiap2 generasi :

Perbedaan Processor antar Generasi

1. Perbedaan Clock Speed.
2. Perbedaan Besar Cache Size.
3. Banyaknya Core dalam suatu processor.
4. Processor Baru ( Generasi Ke 8 ) lebih sedikit mengkonsumsi Daya Listrik.
5. Perbedaan pada banyaknya Bus system dan Bus Address.

INTEL

•         Intel mempunyai jajaran nama-nama prosesor yang terkenal seperti Pentium, Celeron dan Intel Core dengan socket-socket yang didukungnya masing-masing.

•         Berikut merupakan socket-socket yang dipakai oleh Intel : Socket 1, Socket 2, Socket 3, Socket 4, Socket 5, Socket 6, Socket 7, Socket 8, Soket PGA 370, Socket 478, Socket 775

AMD

•         Socket-socket yang didukung oleh prosesor-prosesor AMD ialah sebagai berikut:

1. Socket A
2. Socket 754
3. Socket 939
4. Socket AM2/940

MOTHERBOARD

•         Motherboard adalah tempat (papan elektornik) yang berfungsi sebagai koneksi antara periperal lainnya

•         Tempat menempatkan procesor, memory, cache, video card, sound card, LAN card, dll

Bagian Motherboard

1. Socket Processor

        Ada beberapa jenis, contohnya:

Ø  DIP (40 pin) untuk processor 8088/8086,

Ø  soket 3 (168 pin) untuk processor 486,

Ø  soket 5 dan 7 (321 pin) untuk processor Pentium

Ø  socket 8 (371 pin) untuk processor Pentium Pro,

Ø  slot 1 untuk Pentium II, slot A untuk AMD K7, dsb.

2. Chipset

•         Chipset berfungsi sebagai interface antara trafik dan kontrol aliran informasi ke dalam computer

•         Mengontrol informasi pengaksesan ke processor ke memory, cache, mengalirkan data ke dan dari device lain, komunikasi dan lain2.

•         Chipset merupakan bagian kritikal dari computer, dengan chipsetlah perintah yang diberikan oleh device lain dapat dilaksanakan

3.  Slot RAM

•         Terdapat beberapa jenis diantaranya DIP, 30 pin, 72 pin, dan 168 pin

4.  IDE port , FDD port

•         Biasa terdapat 2 port IDE (Primary dan Secondary) serta 1 port FDD

5. Serial Port dan Paralel Port

•         Biasa terdapat 2 port serial (COM1 dan COM2) serta 1 port paralel (LPT1)

6. PCI (Periperal Component Interconect)

•         64 bit saluran data, transfer 264 Mb/sec

•         Tempat interface (menempatkan) device lain (sound, LAN, VGA, VIDEO)

•         PCI cards mengunakan 47 pins (49 pins untuk mastering card, yang dapat mengendalikan PCI bus tanpa campur tangan CPU).

•         PCI juga mendukung penggunaan alat yang mengunakan arus listrik 5 volt ataupun 3,3 volt.