Sunday, March 17, 2013

Dasar Hardware Komputer

Suatu komputer menggunakan sinyal digital untuk menerjemahkan setiap perintah yang dihasilkan oleh hardware (perangkat keras) komputer. Beberapa komponen hardware komputer yaitu prosesor, RAM (Random Access Memory), Bus, Media penyimpanan (storage), dan input/output.
Sinyal Digital
Dua jenis sinyal elektronis: analog dan digital
  • Analog : kontinyu, dikenal istilah frekuensi & amplitudo
  • Digital : diskret, on/off
Keadaan on/off sinyal digital direpresentasikan dengan sistem binary digit (bit): 1 (on) dan 0 (off). Secara fisis, bit diwujudkan dalam berbagai bentuk, yaitu :
  • RAM : ada/tidaknya muatan elektronis di IC
  • Hard disk : magnetisasi lapisan permukaan
  • Kabel fiber optik : pulsa-pulsa cahaya
Encoding (Bit dan Byte)
Komputer (peralatan digital) bekerja dengan bit, tapi manusia memakai karakter (huruf, angka, dsb), sehingga diperlukan encoding (representasi). Salah satu sistem encoding standar yaitu ASCII, yang mempunyai ciri sebagai berikut:
  • Karakter direpresentasikan sebagai kombinasi 8 bit (byte)
  • Kode ASCII: 128 (readable) karakter dan sisanya 128 (non-alphanumeric) karakter (image, kontrol, dsb)
  • Contoh: kode ASCII utk “A” 01000001 (65 binary, 41 hex)
Sistem encoding ASCII tidak memenuhi kebutuhan beberapa sistem karakter, misalnya huruf Jepang yang memiliki encoding Unicode (16 bit, 65536 kemungkinan).
Bagian Perangkat Keras Komputer
  1. Monitor
  2. Motherboard
  3. Processor
  4. RAM
  5. Expansion card
  6. Power supply
  7. Optical disc drive
  8. Hard disk
  9. Keyboard
  10. Mouse
Prosesor
Prosesor merupakan “Otak” dari komputer (dan berbagai peralatan elektronis lainnya). Dalam luasan 3 cm persegi bisa menampung jutaan komponen elektronis di dalamnya. Gordon Moore (pendiri Intel), mengatakan bahwa "the density of transistors on a chip doubles every 18 months” ~ kemampuan processor berlipat dua setiap 18 bulan. Teori ini diramal akan valid sampai dengan tahun 2013.
Komponen Processor
1. Control unit, berfungsi:
  • membaca dan menerjemahkan instruksi/program
  • mengatur operasi komponen-komponen internal lainnya
  • mengendalikan aliran program dan data ke/dari memori (RAM)
2. Arithmetic & logic unit (ALU), menjalankan semua komputasi dan operasi logic
3. Register: tempat penyimpanan sementara
  • Instruction register : instruksi yang dieksekusi
  • Program register : alamat RAM yang berisi instruksi berikutnya yang akan dieksekusi
  • Data (general-purpose) register : hasil-hasil komputasi & operasi logic oleh ALU
Dari Bahasa Pemrograman  ke Bahasa Mesin
  • Instruksi/perintah dalam bahasa pemrograman (BASIC, C, Pascal, Java, …) harus diubah ke instruksi dalam bahasa mesin (rangkaian bit)
  • Setiap processor memiliki set instruksi (instruction set) sendiri à set instruksi utk Intel, Motorola, IBM, … tidak sama à isu portabilitas program
  • Instruksi (bahasa mesin) dieksekusi dalam kerangka siklus instruksi (instruction cycle)
  • Processor modern mampu melakukan pipelining (mengeksekusi instruksi berikutnya sebelum eksekusi instruksi yang sekarang selesai)

Random Access Memory (RAM)
  • Tempat penyimpanan data dan program sebelum dieksekusi oleh processor
  • RAM bersifat volatile (mudah berubah), tergantung pada tegangan listrik yang ada padanya
  • Lokasi penyimpanan pada RAM ditunjukkan oleh alamat