Perangkat Keras (Hardware)

Perangkat Keras (Hardware)
Digital: bahasa komputer
Unit sistem PC, komponen, dan cara kerjanya
Prosesor
RAM
Bus
Media penyimpan (storage)
Input/Output
Digital
Dua jenis sinyal elektronis: analog dan digital
Analog  kontinyu, frekuensi & amplitudo
Digital  diskret, on/off
Keadaan on/off direpresentasikan dengan sistem binary digit (bit): 1 (on) dan 0 (off)
Secara fisis, bit diwujudkan dalam berbagai bentuk
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)  perlu encoding (representasi)
Salah satu sistem encoding standar: ASCII
karakter direpresentasikan sbg 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  encoding Unicode (16 bit, 65536 kemungkinan)
Processor
“Otak” dari komputer (dan berbagai peralatan elektronis lainnya)
Dalam luasan 3 cm2 bisa menampung jutaan komponen elektronis di dalamnya
Gordon Moore (pendiri Intel): “the density of transistors on a chip doubles every 18 months”  kemampuan processor berlipat dua setiap 18 bulan
Hukum Moore valid sd 2013 !
Komponen Processor
Control unit, berfungsi:
membaca dan menerjemahkan instruksi/program
mengatur operasi komponen-komponen internal lainnya
mengendalikan aliran program dan data ke/dari memori (RAM)
Arithmetic & logic unit (ALU), menjalankan semua komputasi dan operasi logic
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  set instruksi utk Intel, Motorola, IBM, … tidak sama  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
Bus
“Bus” adalah saluran untuk menghubungkan satu bagian komputer dengan bagian yang lain
System bus (data, instruction, control)
PCI (Peripheral Component Interconnect): menghubungkan board komponen peripheral dengan system bus
AGP (accelerated graphics port): bus khusus untuk grafis berkapasitas tinggi (mis: utk game, video)
USB (Universal Serial Bus): menjadi de-facto standard untuk menghubungkan komponen peripheral. USB menjadi pilihan menarik karena kemampuannya untuk “hot pluggable”
Firewire (IEEE 1394) bus: untuk menghubungkan peralatan audio/video
Port
“Port” adalah “pintu” hubungan (konektor) antara komponen peripheral dengan mainboard
Beberapa port langsung berhubungan dengan bus yang terkait (mis: USB, Firewire, AGP)
Port-port tradisional yang biasanya ada di mainboard:
Serial port : transmisi data secara serial (mis: modem)
Parallel port: transmisi data secara parallel (mis: printer)
Media Penyimpanan
Media yang bersifat tetap (non-volatile) diperlukan untuk menyimpan data/program secara permanen
Jenis-jenis media:
magnetik
fixed: hard disk
dapat dipindah: floppy, Zip disk
optik: CD, DVD
flash memory: USB disk, SD/MMC/XD card