Dasar Komputer Ahmad Hendrawan Program Studi Alat Berat

Presentasi berjudul: "Dasar Komputer Ahmad Hendrawan Program Studi Alat Berat"— Transcript presentasi:

1 Dasar Komputer Ahmad Hendrawan Program Studi Alat Berat
Jurusan Teknik Mesin Dasar Komputer Ahmad Hendrawan

2 Deskripsi Komputer : mesin elektronik yang bisa memproses informasi sesuai dengan perintah (algoritma) yang diberikan. Algoritma : Sederetan langkah tertentu yang digunakan untuk menyelesaikan masalah. input  proses  output Komponen sebuah sistem komputer : Hardware : peranti fisik yang digunakan untuk menunjang proses komputasi. Software : program komputer yang digunakan untuk melakukan operasi komputasi.

3 Organisasi Komputer MEMORI PRIMER CPU PERANTI MASUKAN PERANTI KELUARAN
PERANTI MASUKAN : keyboard, mouse, scanner, kamera, digital devices, dll. MEMORI PRIMER : RAM, ROM. CPU (Central Processing Unit): berupa chip mikroprosesor. PERANTI KELUARAN : printer, monitor, digital devices, dll.

4 Komponen Utama Komputer
1. CPU (Central Processing Unit) : berupa sebuah chip mikroprosesor yang berfungsi sebagai “otak” dari sistem komputer. Semua kegiatan dan proses yang dilakukan komputer dikendalikan oleh CPU. 2. Memori : berupa media penyimpan data elektronik. Memori langsung berhubungan dengan mikroprosesor. 3. Motherboard : berupa circuit board utama di mana semua komponen internal saling terhubung. Komponen/sistem yang lain seringkali juga langsung terintegrasi di dalamnya atau terkoneksi dengan sebuah interface.

5 Komponen (lanjut) 4. Power Supply : sumber daya untuk mencatu kebutuhan daya seluruh sub-sistem komputer. 5. Hard Disk : media magnetik penyimpan data permanen berkapasitas besar, baik untuk program atau data yang lain. 6. Sistem Operasi : software dasar yang memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan komputer. Tanpa sistem operasi, pengguna mustahil bisa “menggunakan” komputer. 7. IDE (Integrated Drive Electronics) Controller : berupa interface untuk pengendalian hard drive, CD-ROM drive, dan floppy disk drive. 8. Bus PCI (Peripheral Component Interconnect) : berupa slot di motherboard yang digunakan untuk menghubungkan komponen tambahan ke komputer. Bus adalah jalur data yang ada di dalam motherboard.

6 Komponen (lanjut) 9. SCSI (Small/Simple Computer System Interface) : interface untuk menambahkan peranti dari luar, seperti scanner, hard drive, CDROM drive, dlsb. ke dalam komputer. Tidak semua peranti luar memiliki fasilitas SCSI. 10. Kartu Grafik (Graphics Card) : berupa kartu yang bekerja menterjemahkan data citra dari komputer ke sebuah format tertentu sehingga bisa ditayangkan di layar monitor. 11. AGP (Accelerated Graphics Port) : interface berkecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk menghubungkan kartu grafik dengan komputer. Berfungsi untuk meningkatkan kualitas tayangan grafis, misalnya untuk tayangan 3D. 12. Kartu Suara (Sound Card) : kartu yang berfungsi untuk merekam atau memainkan rekaman audio, dan membunyikan informasi audio. Kartu ini bekerja atas dasar pengubahan data digital ke analog atau sebaliknya (D/A atau A/D converter).

7 CPU Merupakan otak dari komputer yang :
Mengkoordinasikan seluruh operasi komputasi Melakukan operasi aritmatik Melakukan operasi logika Mengendalikan kerja seluruh sistem 4004 8080

8 Cara Kerja Mikroprosesor
v Mikroprosesor bekerja dengan bahasa assembly. Eksekusi instruksi dilakukan dengan bahasa ini. v Walau sebenarnya pekerjaan mikroprosesor jauh lebih rumit, tetapi pada dasarnya hanya ada 3 pekerjaan yang dilakukan: Menggunakan ALU, mikroprosesor dapat melakukan operasi aritmatik (penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian). Mikroprosesor modern memiliki prosesor-prosesor floating point yang lengkap yang dapat melakukan operasi-operasi yang sangat rumit. Mikroprosesor dapat memindahkan data dari lokasi memori ke peranti lainnya. Mikroprosesor dapat membuat keputusan dan melompat ke set instruksi yang baru, berdasar pada keputusan itu.

9 Contoh mikroprosesor buatan Intel
Sumber The Intel Microprocessor Quick Reference Guide dan TSCP Benchmark Scores . Name Date Transistors Microns Clock speed Data width MIPS , MHz bits , MHz bits bit bus , MHz bits , MHz bits ,200, MHz bits Pentium ,100, MHz bits bit bus Pentium II ,500, MHz bits bit bus ~300 Pentium III ,500, MHz bits bit bus ~510 Pentium ,000, GHz bits 64-bit bus ~1,700 MIPS : (millions of instructions per second): salah satu parameter pengukur unjuk-kerja sebuah CPU. Ukurannya adalah berapa instruksi manipulasi aritmatik yang bisa dilakukan oleh CPU dalam satu detiknya.

10 Keterangan : Date : tahun saat prosesor pertamakali diluncurkan. Banyak prosesor di luncurkan kembali (re-introduced) dengan kecepatan clock yang lebih tinggi pada tahun-tahun berikutnya. Contoh : diluncurkan lagi dengan kecepatan clock 100 MHz ( ). Transistors : jumlah transistor yang ada di dalam chip. Microns : lebar kawat terkecil (dalam mikron) yang ada di dalam chip, yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen. Selembar rambut manusia memiliki ketebalan sekitar 100 mikron. Clock Speed : laju maksimum clock yang dapat diberikan pada chip. Semakin tinggi clock, semakin cepat proses yang bisa ditangani CPU. Data Width : lebar data dari ALU. Sebuah ALU 8-bit dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dlsb dua buah angka 8-bit, sementara ALU 32-bit dapat melakukan manipulasi angka 32-bit.  Dalam banyak hal, bus data eksternal adalah sama dengan lebar dari ALU, walau kadang ada perkecualian. Chip 8088 mempunyai ALU sebanyak 16-bit sementara bus-nya hanya 8-bit, sedangkan Pentium memiliki bus data 64-bit dengan ALU 32-bit.

11 Memori Elektronik v Hingga saat ini ada banyak jenis memori elektronik yang digunakan secara luas pada peralatan elektronik (telepon selular, televisi, radio mobil, game pads, video recorder, PDA (personal data assistant), dlsb. Memori pada peralatan elektronika pada umumnya berbeda dengan memori untuk komputer. v Beberapa di antaranya khusus digunakan pada sistem komputer, misalnya : RAM ROM Cache Dynamic RAM Static RAM Flash Memory Memory Sticks Virtual Memory Video Memory BIOS

12 Memori Komputer a. RAM (Random-Access Memory) : memori untuk menyimpan informasi yang bersifat temporer yang digunakan oleh komputer pada suatu saat. Isi memori bisa dengan mudah ditulis dan dihapus. b. ROM (Read-Only Memory) : memori untuk menyimpan informasi secara permanen dan tidak bisa diubah karena hanya bisa dibaca saja. Namun demikian ada jenis ROM yang bisa ditulis dengan cara khusus. c. BIOS (Basic Input-Output System) : termasuk jenis ROM yang digunakan untuk menyimpan informasi yang dikhususkan untuk membentuk komunikasi dasar saat komputer baru dinyalakan. d. Caching : berupa RAM berkecepatan sangat tinggi untuk penyimpanan data-data yang paling sering digunakan oleh mikroprosesor. Memori ini langsung terhubung dengan CPU. e. Virtual Memory : berupa sebuah ruang di hard disk yang digunakan untuk menyimpan data secara temporer. Biasanya isinya segera dihapus jika proses telah selesai.

13 Random Access Memory (RAM)
v RAM : merupakan memori utama di dalam komputer. v Disebut random access (akses sembarang) karena kita bisa mengakses sembarang alamat sel memori langsung ke alamat (kolom dan baris) sel memori tersebut. v Lawan RAM : serial access memory (SAM), menyimpan data dalam satu deretan sel memori yang hanya dapat diakses secara sikuensial (seperti pita kaset). SAM bekerja sangat baik sebagai memory buffer di mana data secara normal disimpan dalam urutan yang sesuai dengan urutan pemakaiannya. Contoh : tekstur buffer memory pada kartu video. v Data RAM, sebagai kebalikannya, bisa diakses pada sembarang urutan. v Memori dinamik harus selalu diisi kembali (recharge) saat berisi informasi “1”. Caranya : pengontrol memori membaca isi memori lalu menuliskannya kembali, sama dengan isi yang tadi dibaca. Operasi refresh dilakukan otomatis ribuan kali per detik, terus-menerus  disebut Dynamic RAM, D-RAM), karena harus di-refresh secara dinamik setiap waktu untuk mempertahankan isinya. Kondisi ini menyebabkan penurunan kecepatan untuk pengaksesan memori.

14 Jenis-Jenis RAM 1. SRAM (static RAM) : menggunakan transistor jamak, biasanya 4-6 buah untuk setiap sel memori tetapi tidak memiliki kapasitor dalam setiap sel. Digunakan terutama untuk cache. 2. DRAM (dynamic RAM) : setiap sel terdiri dari satu transistor dan satu kapasitor, memerlukan refreshing konstan. 3. FPM DRAM (fast page mode DRAM) : bentuk asli dari DRAM. Laju transfer maksimum untuk cache L2 mendekati 176 MB per detik. 4. EDO DRAM (extended data-out dynamic random access memory) : Memori ini + 5% lebih cepat dibanding FPM. Laju transfer maksimum untuk cache L2 mendekati 264 MB per sekon. 5. SDRAM (synchronous DRAM) : menggunakan burst mode untuk memperbaiki unjuk-kerja. SDRAM 5% lebih cepat dibanding EDORAM dan paling banyak digunakan pada komputer saat ini. Laju transfer maksimum untuk cache L MB per detik. 6. RDRAM (rambus DRAM) : Dirancang oleh Rambus dan berkonfiguransi RIMM (Rambus In-line Memory Module), menggunakan konfigurasi pin dan ukuran yang sama dengan DIMM. RDRAM menggunakan bus data khusus berkecepatan tinggi (disebut Rambus channel). Chip memori RDRAM bekerja paralel untuk mencapai laju data 800 MHz.

15 Jenis-Jenis RAM (lanjutan)
7. Credit Card Memory : modul memori self-contained DRAM yang dibuat proprietary, diselipkan ke dalam slot di komputer notebook. 8. Kartu Memori PCMCIA : bentuk lain dari modul self-contained DRAM untuk komputer notebook yang tidak dibuat proprietary dan dapat bekerja dengan berbagai jenis notebook dari berbagai merk yang bus memorinya sesuai dengan bus memori kartu ini. 9. FlashRAM : memori berkapasitas rendah yang digunakan pada perangkat elektronika (TV, VCR, radio mobil, dlsb). Perluk refresh dengan daya yang sangat kecil. Komputer menggunakan FlashRAM untuk mengingat hal-hal kecil seperti hard disk setting. 10. VRAM (Video RAM) : dikenal sebagai multiport dynamic random access memory (MDRAM). Termasuk jenis RAM yang digunakan khusus untuk adaptor video atau akselerator 3-D. Disebut multiport karena VRAM secara normal memiliki dua jenis memori sekaligus : RAM dan SAM. VRAM diletakkan pada kartu grafik dan memiliki berbagai macam format yang kebanyakan dibuat proprietary. Kapasitas VRAM menentukan resolusi dan kedalaman warna display grafis.

16 Modul RAM v Chip memori umumnya berkonfigurasi pin DIP (dual in line package). Konfigurasi ini dapat disolder ke dalam lubang motherboard komputer atau diselipkan ke dalam soket yang terpasang di motherboard. Pin seperti ini cukup baik untuk jenis komputer yang beroperasi dengan jumlah RAM 2 MB atau kurang, tetapi jika kebutuhan memori bertambah, diperlukan ruang yang lebih banyak di motherboard untuk menambah jumlah chip-nya. Solusi : menempatkan chip memori berikut semua komponen pendukungnya pada sebuah PCB terpisah yang diselipkan ke dalam sebuah konektor khusus yang disebut memory bank pada motherboard. v Chip-chip memori normalnya hanya terdapat dalam bentuk kartu yang disebut modul. Sering dijumpai kartu memori yang terangkai dalam bentuk 8x32 atau 4x16 yang artinya jumlah dari chip dikalikan dengan kapasitas dari setiap chip individual yang diukur dalam megabit (Mb).

17 SIMM v SIMM (single in-line memory module) menggunakan konektor 30 pin dengan ukuran board seluas 9 x 2 cm. v Dalam kebanyakan komputer, memori jenis SIMM harus dipasang secara berpasangan dengan kapasitas dan kecepatan yang sama. Ini disebabkan lebar dari bus lebih besar dari sebuah SIMM. Contoh : harus dipasang dua buah SIMM 8-MB untuk mendapatkan kapasitas 16 MB. v Setiap SIMM dapat mengirim 8 bit data pada satu saat sementara bus sistem mampu menangani 16 bit dalam satu waktu. Jenis SIMM yang lebih baru memiliki ukuran 11 x 2.5 cm menggunakan konektor 72 pin untuk meningkatkan kapasitas hingga 256 MB.

18 DIMM v DIMM (dual in-line memory module) : menggunakan konektor 168-pin dan ukuran 14x2.5 cm. v DIMM memiliki kapasitas mulai dari 8 MB hingga 128 MB per modul dan dapat dioperasikan secara tunggal (bukan pasangan). v Kebanyakan modul memori PC beroperasi dengan tegangan 3.3 volt (sistem Mac Intosh menggunakan tegangan 5 volt). v Standar baru yang disebut RIMM (Rambus in-line memory module) menggunakan standar konfigurasi pin DIMM tetapi menggunakan bus memori khusus untuk meningkatkan kecepatannya.

19 RAMBUS

20 SODIMM v Komputer notebook menggunakan modul-modul memori proprietary, tetapi beberapa pabrik menggunakan RAM yang berdasar pada konfigurasi SODIMM (small outline dual in-line memory module). v Kartu SODIMM berukuran kecil (sekitar 5x2.5 cm) dan memiliki 144 pin. Kapasitasnya antara 16 MB hingga 256 MB per modul. Khusus untuk komputer desktop Apple iMac memorinya menggunakan SODIMM dan bukan DIMM.

21 DDR SDRAM (Dual Data Rate SDRAM)
Merupakan memori SDRAM dengan kecepatan dua kali kecepatan busnya. Penggandaan kecepatan diperoleh dengan memanfaatkan kedua jenis transisi pulsa clock, yakni transisi naik (dari kondisi “0” ke kondisi “1”) dan transisi turun (dari kondisi “0” ke kondisi “1”). Memori DDR berkembang menjadi XDR DRAM, yang memiliki kecepatan berlipat kali dibanding kecepatan busnya. Transisi naik Transisi turun Pulsa clock

22 DDR SDRAM

23 Read Only Memory (ROM) ROM dikenal sebagai firmware, merupakan IC terprogram dengan data khusus saat diproduksi. ROM termasuk jenis memori nonvolatile (data tidak hilang saat energi listrik dimatikan). Ada lima jenis dasar ROM : ROM standar PROM (Programmable Read Only Memory) EPROM (Erasable programmable read-only memory) EEPROM (Electrically erasable programmable read-only memory) Flash memory

24 BIOS menggunakan memori Flash
ROM (lanjut) Seperti RAM, chip ROM memiliki kisi-kisi (grid) kolom dan baris. Hanya saja, di tempat persilangan kolom dan baris, chip ROM secara fundamental berbeda dari chip RAM. Jika RAM menggunakan transistor untuk memati-hidupkan akses ke kapasitor pada setiap persilangan, ROM menggunakan sebuah dioda untuk menghubungkan jalur. Jalur terhubung jika nilainya “1”dan tidak terhubung jika nilainya “0”. BIOS menggunakan memori Flash ROM tidak dapat diprogram ulang, sehingga jika datanya ingin diubah maka chip yang lama harus dibuang dan diganti dengan yang baru.

25 PROM (Programmable ROM)
PROM memiliki kolom dan baris seperti ROM. Perbedaannya : setiap persilangan kolom-baris ada sebuah sekering yang menghubungkan keduanya. Sebuah muatan yang dikirim lewat sebuah kolom akan melewati sekering (dalam sebuah sel) ke sebuah baris yang dibumikan yang mengindikasikan nilai “1”. Semua sel memiliki sekering, dan kondisi awal chip PROM adalah “1”. Untuk mengubahnya menjadi “0” digunakan sebuah PROM Programmer untuk mengirimkan sejumlah arus khusus ke sel. Tegangan yang timbul akan memutuskan sekering akan memutuskan koneksi antara kolom dan baris. Proses ini disebut “membakar PROM”. PROM hanya bisa diprogram satu kali, dan lebih rentan dibanding ROM karena listrik statik dapat merusak sekering sehingga mengubah isi bit dari “1” menjadi “0”. Tetapi harga PROM kosong murah sehingga digunakan untuk membuat prototipe sebelum memprosesnya ke dalam ROM yang lebih mahal.

26 EPROM (Erasable PROM) EPROM bisa ditulis ulang berkali-kali. Menghapus EPROM memerlukan sebuah alat khusus yang memancarkan cahaya ultraviolet dengan frekuensi tertentu. EPROM dikonfigurasikan menggunakan EPROM Programmer yang menghasilkan tegangan pada aras yang tertentu tergantung pada jenis EPROM yang digunakan. EPROM juga memiliki kolom dan baris. Sel pada setiap persilangan memiliki dua transistor. Kedua transistor ini dipisahkan satu sama lain dengan sebuah lapisan oksida tipis. Salah satu transistor disebut floating gate dan yang lain sebagai control gate. Floating gate hanya berhubungan dengan baris (wordline) lewat control gate. Jika hubungan ini terjadi, maka sel memiliki nilai “1”. Untuk mengubah nilai ke “0” memerlukan sebuah proses yang “aneh” yang disebut Fowler-Nordheim tunneling.

27 EEPROM (Electrically Erasable PROM)
EPROM memerlukan peralatan khusus untuk menghapus isinya, sehingga tidak praktis. Apalagi sekali dihapus maka seluruh isi EPROM juga terhapus, tidak bisa memilih. Masalah ini diatasi dengan EEPROM yang memiliki keunggulan : Chip tidak perlu dilepas dari soketnya untuk ditulis ulang. Bisa menghapus isi alamat memori yang dikehendaki. Tidak memerlukan tambahan peralatan khusus. Sebagai ganti sinar UV digunakan medan listrik sehingga bisa ditujukan langsung ke sel yang dipilih. Praktis, tetapi sayangnya kecepatan chip EEPROM terlalu lambat dibanding ROM.

28 Flash Memory Merupakan salah satu jenis EEPROM yang bisa bekerja jauh lebih cepat. Flash Memory menggunakan in-circuit wiring untuk menghapus isi memori dengan memasang medan listrik pada seluruh chip atau ke bagian khusus dari chip yang disebut blok. Flash memory bekerja jauh lebih cepat dibanding EEPROM tradisional karena ia menulis data dalam “gumpalan”, biasanya 512 byte dan bukan hanya 1 byte untuk setiap waktu.

29 Contoh-contoh Flash Memory
Multimedia Card Memory Stick ATA Flash USB Flash disk Smart Media Compact Flash Secure Digital ATA = AT Attachment

30 Contoh-contoh Flash Memory
                                                                                                                                                                                                                                                        

31 Flash Memory (aplikasi)
Video Camera/MP3 Player Worlds Smallest 512MB USB Memory Drive Digital Camera/MP3 Player Portable USB WMA/MP3 Player WMA = Windows Media Audio

32 Flash Memory (aplikasi)
1GB USB Flash Memory Drive iAudio Music Player Memory Card Reader SD memory cards

33 Hierarki memori komputer
Dasar Memori Komputer v Jika CPU komputer setiap kali harus mengakses hard drive untuk mengambil/menulis data yang diperlukan, maka ia akan bekerja sangat lambat karena ada kendala mekanis. Untuk mengatasinya : Informasi disimpan ke dalam memori elektronik, sehingga CPU bisa mengakses jauh lebih cepat. v Sebagian besar memori komputer memang dirancang untuk menyimpan data secara temporer agar bisa diakses dengan lebih cepat. Hierarki memori komputer

34 Hirarki Pengaksesan Memori
v CPU mengakses memori sesuai dengan hirarki yang berbeda. Data yang berasal dari penyimpan permanen (hard drive) atau masukan dari keyboard, kebanyakan mula-mula masuk ke RAM. v CPU kemudian menyimpan bagian-bagian data yang akan digunakan untuk mengakses, seringnya dalam sebuah cache, dan mempertahankan instruksi-instruksi tertentu di dalam register. Semua komponen di dalam komputer, misalnya CPU, hard drive, dan sistem operasi bekerja bersama-sama sebagai satu tim, dan memori adalah satu dari bagian yang paling penting dari tim ini. v Selama komputer aktif hingga nanti dimatikan, CPU terus- menerus menggunakan memori.

35 Memori Sejak Switched “ON”…..
Komputer mengambil data dari ROM dan melakukan POST (Power ON Self Test) untuk menguji bahwa seluruh komponen utama dalam keadaan baik. Memory controller mengecek semua alamat memori dengan cara menulis/membaca sebuah bit secara cepat satu-per-satu ke alamat itu untuk meyakinkan bahwa tidak ada kesalahan di dalam chip memori. Komputer memuat BIOS dari ROM. BIOS menghasilkan informasi paling dasar tentang perangkat penyimpan, boot sequence, sistem pengaman, kemampuan Plug and Play dan beberapa hal lain. Komputer memuat sistem operasi (OS) dari hard drive ke RAM. Bagian terkritis dari OS disimpan di RAM selama komputer aktif. Hal ini me-mungkinkan komputer untuk melakukan akses segera ke OS sehingga meningkatkan unjuk-kerja dan fungsionalitas dari seluruh sistem. Jika sebuah program aplikasi dibuka, maka program itu segera dimuat ke dalam RAM. Untuk menghemat RAM, kebanyakan aplikasi hanya dimuat bagian-bagian yang terpenting saja. Setelah program aplikasi dimuat, beberapa file yang dibuka dan akan digunakan dalam aplikasi itu juga dimuat ke RAM. Jika file hasil kerja disimpan dan kemudian aplikasi ditutup, file itu dituliskan ke perangkat penyimpan (hard atau floppy drive). Setelah selesai, semua file dan aplikasi dihapus dari RAM.

36 Singkatnya…. v Setiap kali sesuatu data dimuat atau dibuka, maka data tersebut ditempatkan di RAM. Berarti : data yang akan diakses oleh komputer diletakkan di area penyimpan temporer sehingga CPU dapat mengakses informasi dengan lebih mudah dan cepat. v CPU meminta data yang diperlukan dari RAM, memprosesnya, dan menuliskan data baru kembali ke RAM dalam siklus kontinyu. Pada kebanyakan komputer, perpindahan bolak-balik data dari CPU ke RAM dan sebaliknya terjadi jutaan kali per detik. v Jika aplikasi ditutup : semua file data dari aplikasi dihapus dari RAM. Jika file tidak disimpan pada sebuah perangkat penyimpan permanen sebelum dihapus, maka data terbaru file itu akan hilang.

37 Pengaruh Kecepatan v Komputer masa kini memerlukan sangat banyak memori, misalnya : Level 1 dan Level 2 caches, RAM sistem normal, virtual memory, hard disk v Tujuannya : hanya untuk mempercepat proses yang dilakukan oleh CPU sehingga unjuk-kerjanya meningkat. v Jika CPU tidak bisa memperoleh data yang dibutuhkannya, maka ia akan berhenti berproses dan menunggu hingga data itu diperoleh. v Komputer modern dengan CPU yang bekerja hingga 1 GHz dapat berurusan dengan milyaran byte data per detik.

38 Manajemen Memori v Memori termurah yang bisa dibuat saat ini adalah hard disk. Media ini juga digunakan sebagai virtual memory, yang merupakan tingkat akhir dari hirarki memori CPU. v Hirarki pada aras berikutnya adalah RAM dan Cache. CPU CACHE RAM VIRTUAL DISK MEMORY STORAGE

39 Motherboard v Dikenalkan tahun 1982 dan masih berbentuk sebuah PCB berukuran besar dan memuat sebuah mikroprosesor 8088, BIOS, soket-soket untuk RAM dan slot-slot untuk kartu-kartu tambahan. v Jika ingin ditambahkan floppy disk drive, parallel port atau joystick maka harus ditambahkan kartu terpisah yang dipasang pada slot-slot ini. Cara ini sebelumnya sudah ditemukan oleh komputer Apple II dan kemudian IBM. v Motherboard produksi dari tahun yang berbeda biasanya memiliki faktor bentuk yang berbeda pula, disesuaikan dengan rancang bangun. Faktor bentuk : ukuran, bentuk, dan rancangan motherboard. Hingga saat ini ada lebih dari enam faktor bentuk motherboard. v Motherboard umumnya sudah menerapkan teknik lapisan jamak (multilayer) sehingga efisiensi PCB meningkat dengan bertambahnya jalur-jalur yang bisa saling berpotongan tanpa saling terhubung-singkat. Seperti sebuah sandwich yang berlapis-lapis.

40 Chipset v Chipset menghasilkan dukungan untuk chip prosesor pada motherboard. v Chipset adalah jantung dari komputer karena mengontrol dan menentukan berapa cepat dan apa jenis prosesor, memori, dan slot yang digunakan. Pada komputer non-Apple chipset yang banyak digunakan jenis Intel 440BX. Komputer saat ini menggunakan Intel 875P. v Chip lain yang ada di motherboard : super I/O controller yang berfungsi mengontrol floppy disk drive, keyboard, mouse, serial port dan printer port.                                                                           Rancangan motherboard modern menambahkan chip-chip tambahan untuk mendukung USB, sound card, video adapter, computer host, dan network adapter. Chip-chip ini menghemat slot adapter.

41 Contoh Motherboard (Athlon)
AMR = Audio/Modem Riser, CNR = Communication Network Riser

42 Contoh Motherboard AOpen AX6B
Ada 2 chipset yang mengatur aliran data di antara komponen-komponen. Slot PCI ada 4 buah, dan slot ISA ada 2 buah. AOpen AX6B

43 Contoh Motherboard v Motherboard MSI 694D Pro AR menyediakan dual Pentium microprocessor, memiliki lima slot PCI dan sebuah slot CNR (communication network riser). v Board ini mendukung kecepatan bus 133 MHz dan UDMA-100 (ultra-direct memory access-100). Ada empat port USB dan onboard audio di ATX form factor board.

44 Contoh Motherboard v Motherboard Abit KT-7 mendukung prosesor AMD (Advanced Micro Devices) dan chipset KT-133A. v Slot-slot kartu yang ada pada Abit KT-7A, (dari bawah ke atas) menunjukkan bahwa ia memiliki satu slot ISA, enam slot PCI, dan satu slot AGP (Accelerated Graphics Port). v Ada sebuah kipas angin khusus untuk mendinginkan chipset-nya.

45 Contoh Motherboard Motherboard TechRam S3ProM : 1 slot ISA, 2 slot PCI, 1 slot AMR (audio modem riser), 1 slot AGP.

46 Contoh Motherboard ASUS K7T Turbo2

47 Contoh Motherboard

48 Removable Storage a. Floppy disk : perangkat penyimpan paling umum, sederhana, dan murah untuk menyimpan data. b. CD-ROM (Compact Disk, Read-Only Memory) : berupa cakram optik yang berfungsi sebagai media penyimpan permanen dari bermacam software dan data. Jenis CD-R (recordable) bisa direkam sendiri. Jenis CD-RW (rewritable) bisa dibaca dan dihapus/tulis ulang. c. Flash Memory : berupa memori dari jenis ROM yang dapat dihapus (disebut EEPROM, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Flash memory dapat menyimpan data secara permanen dan bekerja sangat cepat. Beberapa contoh flash memory : CompactFlash, SmartMedia, dan kartu PCMCIA. d. DVD-ROM (Digital Versatile Disc, Read-Only Memory) : mirip dengan CD-ROM tetapi memiliki kapasitas yang jauh lebih besar, bisa mencapai 8 kalinya. e. HD-DVD (high definitioni DVD) dan Blu-Ray : dua format baru DVD yang saat ini sedang “berperang” sengit untuk mendapat pengakuan.

49 Floppy disk : Track Sektor
Floppy disk drive (FDD) merupakan peranti tambahan utama pada komputer generasi awal. Penemunya Alan Shugart (IBM), Saat ditemukan ukurannya 8”, kemudian menyusut jadi 5.5” dan akhirnya menjadi 3.5”. Pada dasarnya, FDD membaca dan menulis data ke sebuah cakram plastik yang dilapisi dengan bahan metal (seperti pada pita kaset audio). Cakram ini terbagi atas track dan sektor.

50 CD-ROM CD-ROM termasuk ke dalam peranti penyimpan optis. Sebuah cakram optis setebal 1.2 mm dapat menyimpan data hingga 783 MB. Informasi/data dituliskan ke cakram dengan cara membuat bendul-bendul pada permukaan cakram. CD Player membaca bendul-bendul ini sebagai data dengan sinar laser presisi yang bertindak seperti sebuah head pada sistem tape recorder. Track CD dimulai dari pusat, ukuran track sangat kecil (lebarnya mikron). Lebar bendul mikron, panjangnya minimum 0.83 mikron, dan tinggi bendul 125 nanometer. CD-ROM berkembang menjadi CD-recordable (CD-R) CD-rewritable (CD-RW).

51 CD-R dan CD-RW Data dituliskan ke cakram CD-R dengan cara “membakar” cakram sehingga permukaan cakram yang tadinya seperti cermin menjadi buram. CD Player membaca keburaman ini seperti membaca bendul dengan sinar laser presisi. CD-R hanya bisa ditulis sekali saja. CD-RW bekerja atas dasar perubahan fasa. Cakramnya memiliki paduan bahan kristal khusus (terdiri dari antimony, indium, perak dan tellurium) yang memiliki sifat khas : jika dipanaskan ke suatu suhu maka kristal akan sangat reflektif, sedangkan bila dipanaskan ke suhu lain yang lebih tinggi akan menjadi buram. CD-RW drives neniliki 3 seting sinar laser : Read - Seting normal (sama dengan CD-ROM) Erase - Laser diset ke suhu tertentu untuk mengubah kristal bahan Write - Laser diset ke suhu tertentu untuk mendekristalisasi bahan

52 HD-DVD vs Blu-Ray Menggunakan laser biru dengan panjang gelombang 405 nm (DVD biasa menggunakan laser merah, panjang gelombang 650 nm). Kapasitas penyimpanan 15 GB (1 layer) dan 30 GB (dual layer). Pendukung : Toshiba, NEC, SANYO, Paramount, Universal Studios and Warner Bros. Menggunakan laser biru dengan panjang gelombang 405 nm (DVD biasa menggunakan laser merah, panjang gelombang 650 nm). Kapasitas penyimpanan 25 GB (1 layer) dan 50 GB (dual layer). Pendukung : SONY, Dell, Hewlett Packard, Hitachi, LG Electronics, Mitsubishi Electric, Panasonic (Matsushita Electric), Pioneer, Royal Philips Electronics, Samsung Electronics, Sharp, Apple, TDK and Thomson.

53 Jenis-Jenis I/O v Agar bisa bekerja, PC harus dihubungkan dengan perangkat luar, seperti : monitor, keyboard, mouse, printer, dlsb. Interaksi ini disebut I/O (input/output). v Jenis-jenis peranti I/O yang umum digunakan pada PC modern : 1. Video Monitor : berfungsi menayangkan informasi dari komputer. 2. Keyboard : peranti untuk memasukkan informasi tertulis ke dalam komputer. 3. Mouse : peranti untuk melakukan navigasi dan interaksi dengan komputer. 4. Removable Storage : peranti penyimpan data yang bisa dilepaskan dan dipindah/dibawa ke tempat lain dengan mudah. 5. Ports : merupakan “pintu” untuk keluar masuknya data ke/dari peranti di luar komputer. 6. Koneksi ke Jaringan/Internet : metoda untuk menghubungkan komputer dengan jaringan komputer dan internet.

54 Jenis-Jenis Port Ada 4 jenis port yang digunakan pada komputer standar : Parallel Port : umumnya digunakan untuk menghubungkan printer ke komputer, atau peranti lain yang bekerja dengan format data parallel. Serial Port : umumnya digunakan untuk menghubungkan komputer dengan peranti modem eksternal, atau peranti lain yang bekerja dengan format data serial. USB (Universal Serial Bus) : jenis pintu terbaru untuk menghubungkan komputer dengan peranti eksternal. Datanya berformat serial. Port ini sangat praktis dan berkecepatan tinggi, sehingga kini banyak peranti eksternal yang dilengkapi dengan pintu jenis ini. Firewire (IEEE 1394) : digunakan untuk menghubungkan perangkat video digital (misalnya digital camcoder berformat DV) ke komputer.

55 Bagaimana PC Bekerja Saat komputer “ON”, maka akan terjadi proses :
Software POST (Power-On Self-Test) akan bekerja. BIOS akan menayangkan teks yang mendeskripsikan beberapa data seperti jumlah memori yang terpasang di komputer, jenis hard disk, jenis CD-ROM yang terpasang, dlsb. Bootstrap loader memuat sistem operasi ke dalam memori dan segera mulai beroperasi. (Dilakukan dengan mengeset bagian-bagian memori yang menangani sistem operasi, informasi pengguna, dan aplikasi-aplikasi). Bootstrap loader lalu menetapkan struktur data yang digunakan untuk komunikasi di dalam dan di antara sub-sistem serta aplikasi-aplikasi dari komputer. Menghidupkan kontrol komputer lewat sistem operasi. START BIOS Bootstrap loader : Operating System

56 Apa Kerja BIOS ? Mengecek apakah kartu video bisa bekerja. Kebanyakan kartu video memiliki BIOSnya sendiri yang menginisialisasi memori dan prosesor grafik yang ada di kartu. Atau jika tidak ada, biasanya ada informasi video-driver pada salah satu ROM di motherboard di mana BIOS dapat dipasang. Mengecek apakah terjadi cold boot atau reboot. Jika terjadi sebuah reboot maka BIOS akan melewati/mengabaikan semua sisa dari POST. Jika terjadi cold boot, BIOS memeriksa RAM dengan melakukan tes baca/tulis pada setiap alamat memori. Kemudian dilakukan pengecekan keyboard dan mouse. Juga dilihat status dari bus PCI, dan melakukan pengecekan semua kartu PCI yang terpasang. Jika dalam pengecekan terjadi kesalahan maka BIOS akan menginformasikan dalam bentuk bunyi beep atau pesan teks yang ditayangkan di layar monitor. Kesalahan yang terjadi pada fase ini adalah selalu kesalahan hardware. Menayangkan beberapa detil dari sistem komputer, antara lain : Prosesor, Floppy dan Hard drive, Memori, Revisi BIOS dan hari, Display Beberapa driver yang menggunakan adaptor SCSI akan dibaca informasinya dan ditayangkan oleh BIOS. Melihat urutan peranti penyimpan yang diidentifikasi sebagai perangkat booting di dalam CMOS Setup. BIOS mencoba menginisialisasi urutan boot dari perangkat pertama menggunakan bootstrap loader.

57 ROM BIOS v Boleh dikatakan bahwa semua komputer memiliki sejumlah ROM, tetapi mungkin komputer yang sangat sederhana tidak memiliki RAM. v Dalam sebuah PC, ROM disebut BIOS dan berfungsi melakukan pengujian hardware saat komputer pertama kali dihidupkan, kemudian menuju hard disk untuk membaca boot sector. v Boot sector :sebuah program kecil, dan BIOS menyimpannya dalam RAM sesudah membacanya. Mikroprosesor melaksanakan instruksi-instruksi boot sector dari RAM. v Program boot sector akan memberitahu mikroprosesor untuk membaca data-data lain dari hard disk dan dimasukkan ke RAM, yang kelak akan dieksekusi oleh mikroprosesor.

58 BIOS yang menggunakan ROM biasa BIOS yang menggunakan Flash ROM
Contoh chip BIOS BIOS yang menggunakan ROM biasa BIOS yang menggunakan Flash ROM

59 Tugas Sistem Operasi Manajemen prosesor : menurunkan tugas ke dalam bagian-bagian yang dapat diatur dan memprioritaskannya sebelum mengirim ke CPU. Manajemen memori : mengkoordinasikan aliran data keluar/masuk RAM dan menentukan saat diperlukannya virtual memory. Manajemen peranti : menghasilkan interfacing setiap peranti yang terkoneksi ke komputer, CPU, dan aplikasi-aplikasi. Manajemen penyimpanan : mengatur ke mana data akan disimpan secara permanen baik di hard drive maupun di peranti penyimpan lain. Interface aplikasi : menghasilkan komunikasi standar dan pertukaran data antara program software dan komputer. Interface pengguna : menghasilkan metoda berkomunikasi dan berinteraksi antara komputer dengan pengguna.

60 Jika Membuka Sebuah Aplikasi….
Keyboard dan mouse mengirim input yang dimasukkan ke sistem operasi. Sistem operasi menentukan bahwa program yang dibuka adalah program yang aktif dan menerima masukan sebagai data untuk program itu. Program aplikasi ini menentukan format di mana data akan disimpan secara temporer di dalam RAM, lewat sistem operasi. Setiap instruksi dari program aplikasi dikirim oleh sistem operasi ke CPU. Instruksi-instruksi ini jalin-menjalin dengan instruksi-instruksi dari program lain (sistem operasi tetap mengawasi) sebelum dikirim ke CPU. Pada saat ini, sistem operasi tetap memberikan informasi display ke kartu grafik, mengatur apa yang akan ditayangkan di monitor. Jika diputuskan untuk menyimpan file, program aplikasi mengirim sebuah permintaan ke sistem operasi. Sistem operasi kemudian akan membuka sebuah jendela standar untuk memilih ke media mana file tadi akan disimpan, dan apa nama dari file-nya. Setelah dipilih nama dan file path-nya, sistem operasi akan mengarahkan data dari RAM ke perangkat penyimpan yang dituju. Jika dilakukan perintah “PRINT” maka program aplikasi mengirim sebuah permintaan ke sistem operasi yang akan menterjemahkan data ke dalam sebuah format yang dimengerti oleh printer dan mengarahkan data dari RAM ke pintu (port) yang sesuai di mana terpasang sebuah printer.

61 Jika Membuka Web Browser...
Sistem operasi sekali lagi mengkoordinasikan seluruh kegiatan. Pada saat ini, komputer menerima masukan dari sumber lain, yakni dari internet. Sistem operasi tanpa terputus mengintegrasikan semua informasi yang masuk dan keluar. Jika program penjelajah jaringan ini ditutup dan memilih opsi “Shut Down” maka sistem operasi menutup seluruh program yang sebelumnya aktif. Jika sebuah program memiliki informasi tak-tersimpan (unsaved) maka diberikan kesempatan pada pengguna untuk menyimpannya sebelum menutup programnya. Sistem operasi menulis setting saat itu ke sebuah file konfigurasi khusus sehingga file ini akan di-boot-up lain waktu dengan setting yang sama. Jika komputer dilengkapi dengan program software pengontrol daya, maka sistem operasi akan mematikan komputer secara sempurna setelah terlebih dahulu menyelesaikan siklus shut-downnya sendiri. Jika tidak dilengkapi dengan program ini, maka komputer harus dimatikan secara manual.