KOMPUTER GENERASI PERTAMA

d. Array Processor
Bila sejumlah besar dari perhitungan harus dilakukan, maka untuk mempercepat proses biasanya dipergunakan unit tambahan yang disebut dengan array processor atau co-processor. Unit ini terpisah dari unit lainnya yang dapat ditambahkan pada pemroses utamanya. Dengan perkembangan teknologi sekarang, unit pemroses tambahan ini sudah tidak diperlukan lagi karena pemroses mikro yang ada sudah mampu menangani perhitungan dengan kemampuan dan kecepatan yang sangat tinggi. Teknologi pemroses tambahan ini diperlukan untuk komputer-komputer mikro lama, misalnya yang masih menggunakan pemroses utama seri 8088 hingga 80486.
4. MEMORI
CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi di register yang berukuran kecil sehingga tidak dapat menyimpan semua informasi yang dibutuhkan untuk keseluruhan proses program. Untuk mengatasi hal ini, maka CPU harus dilengkapi dengan alat penyimpan yang berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Unit ini dapat dibayangkan sebagai sekumpulan kotak-kotak yang masing-masing dapat menyimpan sepenggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Tiap-tiap lokasi dari kotak ditunjukkan oleh suatu alamat (address), yaitu berupa nomor yang menunjukkan lokasi tertentu dari kotak memori.
Ukuran memori ditunjukkan oleh satuan byte, misalnya 1 Mb, 4 Mb, 8 Mb, atau bahkan adayang sampai 256 Mb. Pada umumnya 1 byte memori terdiri dari 8 – 32 bit (binary digit), yaitu banyaknya digit biner (0 atau 1) yang mampu disimpan dalam satu kotak memori.
a. Random Access Memory (RAM)
Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram. Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:
1. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
2. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-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.
Input yang dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage. Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage, dan bila berbentuk data maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan ditampilkan ke alat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.
b. Read Only Memory (ROM)
Dari namanya, ROM hanya dapat dibaca sehingga pemrogram tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program. Program bootstrap diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan. Proses mengaktifkan komputer pertama kali ini disebut dengan booting, yang dapat berupa cold booting atau warm booting.
Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk mengambil program bootstrap dari keadaan listrik komputer mati (off) menjadi hidup (on). Sedangkan warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan program bootstrap pada saat komputer masih hidup dengan cara menekan tiga tombol tombol pada papan ketik sekaligus, yaitu Ctrl, Alt, dan Del. Proses ini biasanya dilakukan bila sistem komputer macet, daripada harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali.
Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. Isi dari ROM ini tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya maka pabrik pembuatnya merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca, tidak dapat diubah-ubah isinya oleh orang lain. Selain itu, ROM bersifat non volatile supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.
Pada kasus yang lain memungkinkan untuk merubah isi ROM, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang ada di dalamnya. ROM jenis ini berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang mempunyai jendela di atasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. Disamping itu, ada juga EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.
5. BUS
Hubungan antara CPU dengan memori utama ataupun dengan alat-alat input/output (I/O) dilakukan melalui suatu jalur yang disebut dengan bus. Hubungan antara CPU dengan memori utama melalui jalur bus yang dilekatkan pada MDR, MAR, dan unit kendali dalam CPU. Sedangkan bus yang menghubungkan CPU dengan alat-alat I/O tidak dilekatkan langsung ke alat-alat I/O, tetapi dapat dilakukan melalui suatu alat I/O port atau DMA controller atau I/O channel.
Bus merupakan suatu sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau alat-alat dalam sistem komputer. Bus yang menghubungkan antara CPU dengan memori utama disebut dengan internal bus, sedang yang menghubungkan CPU dengan alat-alat I/O disebut external bus. Di dalam internal bus, hubungan antara CPU dengan memori utama dilakukan melalui data bus yang dihubungkan dengan MDR, dan melalui address bus yang dihubungkan dengan MAR, serta melalui control bus yang dihubungkan dengan control unit.
D. PEMROSESAN INSTRUKSI
Jika pemrogram menginginkan CPU untuk mengerjakan sesuatu, maka harus ditulis suatu instruksi yang dapat dipahami oleh CPU. Kumpulan dari instruksi inilah yang disebut dengan program.
Program yang akan diproses dan data yang akan diolah oleh CPU harus diletakkan terlebih dahulu di memori utama. Proses ini yang biasa kita lakukan dengan mengetikkan nama program pada prompt DOS, atau meng-klik ikon pada sistem operasi Windows. Instruksi-instruksi yang dapat diproses oleh CPU adalah instruksi-instruksi yang sudah dalam bentuk bahasa mesin.
Tahap pertama dari pemrosesan suatu instruksi oleh CPU disebut dengan instruction fetch, yaitu proses CPU mengambil atau membawa instruksi dari memori utama ke CPU. Tahap selanjutnya (kedua) disebut instruction execute, yaitu proses dari CPU untuk mengerjakan instruksi yang sudah diambil dari memori utama dan sudah berada di IR register.
Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap pertama disebut waktu instruksi (instruction time), dan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap kedua disebut waktu eksekusi (execution time). Sedangkan total waktu yang dibutuhkan untuk kedua tahap tersebut dinamakan waktu siklus (cycle time).
Beberapa pabrik komputer mengukur kecepatan CPU berdasarkan lamanya melakukan satu siklus mesin yang diukur dengan satuan megahertz (Mhz), dimana satu Mhz berarti dapat diselesaikan satu juta siklus per detiknya. Suatu pengukur waktu yang disebut dengan clock akan berdetak untuk tiap-tiap siklus yang dilakukan. Misalnya suatu pemroses 16 Mhz berarti clock akan berdetak sebanyak 16 juta kali tiap detiknya.
E. MEDIA PENYIMPANAN (MEMORI) EKSTERNAL
Memori eksternal adalah perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar komponen utama yang telah disebutkan di atas. Contoh dari memori eksternal adalah floppy disk, harddisk, cd-rom, dvd.
Hampir semua memori eksternal yang banyak dipakai belakangan ini berbentuk disk/piringan sehingga operasi data dilakukan dengan perputaran piringan tersebut. Dari perputaran ini, dikenal satuan rotasi piringan yang disebut RPM (Rotation Per Minute). Makin cepat perputaran, waktu akses pun semakin cepat,namu makin besar juga tekanan terhadap piringan sehingga makin besar panas yang dihasilkan. Untuk media berkapasitas besar dikenal beberapa sitem yang ukuran RPM nya sebagai berikut :
-
1. 3600 RPM Pre-IDE
2. 5200 RPM IDE
3. 5400 RPM IDE/SCSI
4. 7200 RPM IDE/SCSI
5. 10000 RPM SCSI
Setiap memori eksternal memiliki alat baca dan tulis yang disebut head (pada harddisk) dan side (pada floppy). Tiap piringan memiliki dua sisi head/side, yaitu sisi 0 dan sisi 1. Setiap head/side dibagi menjadi lingkaran lingkaran konsentris yang disebut track. Kumpulan track yang sama dari seluruh head yang ada disebut cylinder. Suatu track dibagi lagi menjadi daerah-daerah lebih kecil yang disebut sector.
Gambar 2.2 Tracks, Cylinders, Sectors
1. Floppy Disk
Floppy disk drive yang menjadi standar pemakaian terdiri dari 2 ukuran yaitu 5.25” dan 3.5” yang masing-masing memiliki 2 tipe kapasitas Double Density (DD) dan High Density (HD).
Floppy disk 5.25” kapasitasnya adalah 360 Kbytes (untuk DD) dan 1.2 Mbytes (untuk HD). Sedangkan floppy disk 3.5” kapasitasnya 720 Kbytes (untuk DD) dan ntuk HD). Kapasitas yang dapat ditampung oleh floppy disk memang cenderung kecil, apalagi jika dibandingkan dengan kebutuhan transfer dan penyimpanan data yang makin lama makin besar. Floppy disk hanya dapat menyimpan file teks, karena keterbatasan kapasitas. Walaupun demikian, penulisan pada floppy disk dapat dilakukan berulang-ulang, walaupun memakan waktu yang relatif lama.
2. ZIP Drive
Keterbatasan kapasitas pada floppy disk mendorong lahirnya teknologi baru yang disebut dengan Iomega Zip Drive. Perangkat ini terdiri dari floppy drive dan cartridge floppy khusus, yang mampu menampung samapai hampir 100MB data. Jumlah ini jelas memungkinkan untuk menampung file multimedia dan grafik (biasanya berukuran mega bytes), yang sebelumnya tidak dimungkinkan untuk disimpan dalam floppy disk.
3. Harddisk
Harddisk memiliki komponen-komponen : piringan logan (platter), head, rangakaian elektronik, rangkaian penguat, DSP (digital signal precessor), chip memory, konektor, spindle, dan actuator arm motor controller.
Kapasitas harddisk bermacam-macam, mulai dari ukuran Mbytes sampai dengan Gbytes. Ukuran kapasitas yang sangat besar ini sangat menguntungkan dalam hal penyimpanan data. Seperti halnya floppy disk dan Iomega Zip drive, harddisk juga dapat menangani penulisan berulang kali dengan kecepatan yang relatif jauh lebih cepat dibandingkan dengan floppy disk. Tapi sayangnya, terdapat kendala dalam segi mobilitas, karena untuk memindah-mindahkan harddisk berarti harus membongkar CPU (harddisk tersimpan di dalam CPU). Ternyata, kendala ini telah dapat diatasi dengan adanya konsep Removable Harddisk. Hardsik dibentuk berupa cartridge, yang dipasang pada removable rack yang terambung pada power supplay dan kabel data IDE Interface-nya.
4. CD-ROM
Mulai tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disc mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc. Sejak saat itu mulai berkembanglah teknologi penyuimpanan pada optical disc.
a. TIPE-TIPE PIRINGAN CD
Piringan CD yang kita jumpai dipasaran, pada dasarnya terbagi menjadi 3 golongan. Yaitu CD-ROM, CDR dan CD-RW. Masing-masing dari tipe CD ini memiliki karateristik tersendiri.
1. CD-ROM
Singkatan dari Compact Disc - Read Only Memory. Piringan CD-ROM ini berwarna perak. Proses pembuatannya adalah dengan cara menaruh selembar lapisan plastik yang telah disinari oleh sinar laser. Sinar laser itu akan membentuk semacam pit (lubang) berukuran mikro – yang sangat kecil sekali. Lubang-lubang itu akan membentuk deretan kode yang isinya berupa data. Sekali tercipta lubang, maka tidak bisa ditutup lagi. Lalu lapisan plastik itu akan dibungkus lagi oleh plastik cair yang berguna sebagai pelindung dan pemantul. Semua itu prosesnya dilakukan secara bertahap dalam suatu mesin cetakan. Alat cetakan CD-ROM bentuknya mirip cetakan kue martabak manis dan analogi pembuatannya juga mirip seperti itu. Lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini;
maka tidak heran jika diberi nama ROM (Read Only Memory). Data didalam CDROM tidak bisa dihapus sehingga CD-ROM tidak bisa dihapus atau direkam pada alat CD Writer yang biasa kita miliki. Kualitas CD-ROM ditentukan oleh ketiga lapisan tersebut. Lapisan pemantul harus mampu memantulkan cahaya yang dipancarkan oleh sinar laser dengan sempurna sehingga informasi yang ada di lapisan data dapat terbaca dengan baik. Sementara lapisan pelindung harus kuat agar lapisan data tidak rusak karena tergores atau kotor.
CD-ROM original umumnya lebih awet daripada CD-ROM bajakan. Karena kualitas lapisan-lapisan pada CD-ROM original sangat kuat dan berkualitas dibawah standar mutu pabrik yang dapat diandalkan. Akan tetapi, tidak tertutup kemungkinan ada pula CD-ROM bajakan yang berkualitas, namun tentu harganya tidak murah.
2. CD-R
Singkatan dari Compact Disc - Recordable. Piringan CD-R ini umumnya berwarna hijau, tapi ada beberapa yang berwarna biru, merah dan hitam. Proses pembuatannya mirip dengan CD-ROM, yaitu dengan cara menaruh selembar lapisan plastik. Perbedaannya lembaran plastik itu belum disinari oleh laser. Lalu lapisan plastik itu akan dibungkus lagi oleh plastik cair yang berguna sebagai pelindung dan pemantul.
Lalu kapan lembaran plastik itu akan disinari laser? Jawabannya nanti pada saat kita hendak merekamnya. Itulah sebabnya CD-R disebut juga dengan CD-Blank karena isinya masih kosong. Menentukan kualitas CD-R juga sama dengan menentukan kualitas CD-ROM. Tapi ada yang harus jadi perhatian ekstra, yaitu karena proses rekaman dilakukan setelah CD tercetak dan ada begitu banyak CD-R yang dijual dipasaran, maka kualitas lembaran data didalam CD-R itu harus cocok dengan CD Writer-nya.
Dulu banyak kasus, selain dari masalah Buffer Under-Run (kehabisan supply data), dahulu CD Writer tidak mampu mengenali lapisan data itu dengan baik. Anda tidak perlu risau, CD Writer jaman sekarang sudah mampu mengenali berbagai CD-R yang ada dipasaran. Untuk lebih yakin, sebaiknya Anda baca buku manualnya untuk memperoleh informasi daftar CD-R yang paling optimal untuk CD Writer Anda.
Bagi Anda yang masih menggunakan CD Writer model lama, silahkan kunjungi situs web produsen pembuatnya untuk mengupdate firmware. Kegunaan dari update firmware ini untuk membantu CD Writer mengenali lapisan-lapisan data tersebut. Bahkan pada beberapa CD Writer tertentu, dengan hanya update firmware kita bisa meningkatkan kecepatan rekam tanpa harus beli CD Writer baru. Lumayan kan.
3. CD-RW
Singkatan dari Compact Disc - ReWriteable. Piringan CD-RW ini umumnya berwarna ungu. Proses pembuatannya mirip dengan CD-ROM atau CD-R dengan cara menaruh selembar lapisan plastik.
Perbedaannya lembaran plastik itu memiliki kemampuan untuk membuka dan menutup. Seperti yang telah dijelaskan bahwa lapisan data jika disinari oleh laser akan membuat lubang-lubang sebagai kode. Pada CD-RW lapisan data itu dapat lubang-lubang itu dapat menutup lagi jika dibutuhkan. Itulah sebabnya kita dapat merekam dan menghapus media CD-RW ini sesuka hati kita.
CD-RW tidak sembarangan dapat dibaca pada CD Player atau VCD player. Untuk bisa membaca CD-RW butuh tenaga sinar laser yang lebih kuat dari biasanya. Oleh sebab itu pastikan bahwa CD player atau VCD player Anda mendukung CD-RW.
b. KAPASITAS CD
Kapasitas CD dapat digolongkan menjadi 2 bentuk fisik. Pertama piringan CD kecil yang berdiameter 8 cm, dan kedua piringan CD normal yang berdiameter 12 cm. Kapasitas CD kecil 8 cm, sanggup menyimpan hingga 21 menit atau setara dengan 184,57 MB.
Pertanyannya adalah, kok tahu 21 menit sama dengan 184,57 MB? Itulah yang akan dibahas disini. CD mengenal 2 macam modus, yaitu Mode 1 dan Mode 2/XA. Pada Mode 1, CD akan dibentuk dengan ukuran 2.048 bytes tiap blok. Jumlah blok tergantung pada ukuran CD. Untuk CD 8 cm memiliki 94.500 blok. Sehingga kalau kita mengkalikan 2.048 dengan 94.500 hasilnya sama dengan 193.536.000 Bytes. Ubahlah bilangan bytes itu menjadi MegaBytes (MB). Karena 1 MB sama dengan 1.048.576 Bytes, maka hasilnya 184, 57 MB. Agar lebih mudah memahaminya, lihatlah tabel dibawah ini;
Timbul pertanyaan, mengapa jumlah blok tiap mode berbeda-beda? Alasannya Mode 1 digunakan untuk menyimpan data. Sementara Mode 2/XA digunakan khusus untuk membuat CD-Audio atau VCD. Ada perbedaan mendasar antara data dengan video/audio, yaitu pada data yang digunakan sebagai tolak ukur adalah kapasitas dalam satuan MB. Namun pada video/audio tolak ukur yang digunakan adalah berdasarkan detik.
Trik perbedaan kapasitas ini banyak dimanfaatkan oleh beberapa orang untuk melakukan teknik Overburn. Dengan overburn kita dapat menyimpan data lebih banyak dari biasanya, teknik ini tidak disarankan bagi pemula karena dapat menimbulkan kerusakan pada CD-Writer drive jika dilakukan asalasalan. Diluar dari semua itu, file MPEG-1 yang berukuran hingga 780 MB dapat tersimpan dengan baik jika kita menyimpannya menjadi VCD, bukan sebagai file data biasa. Lagipula dengan membuat menjadi VCD, kita bisa menontonnya tidak hanya di PC tapi juga pada VCD player biasa.
5. DVD (Digital Versatile Disc)
DVD adalah generasi lanjutan dari teknologi penyimpanan dengan menggunakan media optical disc. DVD memiliki kapastias yang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa, yaitu mencapai 9 Gbytes. Teknologi DVD ini sekarang banyak dimanfaatkan secara luas oleh perusahaan musik dan film besar, sehingga menjadikannya sebagai produk elektronik yang paling diminati dalam kurun waktu 3 tahun sejak diperkenalkan pertama kali.
Perkembangan teknologi DVD-ROM pun lebih cepat dibandingkan CD-ROM. 1x DVD-ROM memungkinkan rata-rata transfer data 1.321 MB/s dengan rata-rata burst transfer 12 MB/s.
Semakin besar cache (memori buffer) yang dimiliki DVD-ROM, semakin cepat penyaluran data yang dapat dilakukan. DVD menyediakan format yang dapat ditulis satu kali ataupun lebih, yang disebut dengan Recordable DVD, dan memiliki 6 macam versi, yaitu :
-
1. DVD-R for General, hanya sekali penulisan
-
2. DVD-R for Authoring, hanya sekali penulisan
-
3. DVD-RAM, dapat ditulis berulang kali
-
4. DVD-RW, dapat ditulis berulang kali
-
5. DVD RW, dapat ditulis berulang kali
-
6. DVD R, hanya sekali penulisan
Setiap versi DVD recorder dapat membaca DVD-ROM disc, tetapi memerlukan jenis disc yang berbeda untuk melakukan pembacaan. Kompatibilatas antara jenis recorder dengan jenis disc dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
F. Input/Output Unit
Input/Output Unit merupakan bagian dari computer untuk menerima data maupun mengluarkan / menampilkan data setelah diproses oleh Processor.
1. Port I/O
Port I/O merupakan Port atau gerbang atau tempat dipasangnya conector dari peralatan I/O. Dimana setiap port I/O dibawah control dari processor.
1. Port Paralel (LPT1 dan LPT2) merupakan port bagi peralatan yang bekerja dengan transmisi data secara parallel. Contoh : Printer dan Scenner.
2. Port Serial (Com1 dan Com2) merupaka port bagi peralatan yang bekerja dengan transmisi data secara serial. Contoh : Mouse dan Modem.
3. Port AT / PS2, port ini umumnya digunakan untuk masukan dari keyboard, mouse
4. USB (Univeral Serial Bus) port merupaka port serial universal bagi peralatan yang bekerja dengan transmisi data secara serial. Contoh : Camera Digital.
5. Port VGA merupakan port yang berhubungan langsung dengan monitor. Port VGA didapatkan dari pemasangan VGA card.
6. VGA Audio merupakan port yang berhubungan langsung dengan peralatan audio seperti Tape, Radio, Speaker.
2. Peripheral I / O.
Peripheral adalah sesuatu yang mengacu ke peralatan external yang dihubungkan dengan computer. Peripheral dapat dibagi kedalam 2 kategori berdasarkan fungsi. Kategori pertama terdiri dari peralatan yang melaksanakan operasi input dan output, kategori ini meliputi keyboard, mouse, printer, dan display video. Kategori kedua terdiri dari peralatan yang diutamakan kepada data sekunder, yang mana penyimpan utamanya disediakan oleh memory utama komputer, kategori ini meliputi disk magnetic, optical disk, yang mampu menyimpan data yang besar.
|