Chapter 02 Processor System Unit

(1)

Si t

Sistem

Topik

-Unit Sistem Prosesor -Prosesor

-Representasi Data -MemoriMemori

-Slot & Card

-Port & Connector

(2)

Unit Sistem

Apakah

unit sistem

itu

?

 S t k t k b i i

 Suatu kotak yang berisi

komponen elektronik komputer yang digunakan untuk

yang digunakan untuk memproses data

 Disebut juga dengan chassis

(3)

Apa saja kah komponen umum yang ada di dalam

nit sistem ?

unit sistem ?

 Memory

power supply _{drive bays}

processor

 Prosesor y

 Kartu Adapter

 Sound card

processor

memory

 Modem card

 Video card

ports

 Network card

 Ports

 Dri e ba s

sound card

 Drive bays

 Power supply

(4)

Unit Sistem

Apakah

motherboard

itu?

Si k it t

processor chip adapter cards

 Sirkuit utama pada system unit

 Berisi slot

ekspansi untuk kartu adapter

memory chips

kartu adapter, chip prosesor, dan chip memori dan chip memori

 Juga disebut

system board

memory slots

system board

motherboard Expansion

slots for adapter cards

4

(5)

Apakah

chip

itu?

holds memory chips

P t k il t i l  Potongan kecil material

semikonduktif sebagai tempat meletakkan suatu sirkuit

meletakkan suatu sirkuit terpadu (integrated circuit)

 Sirkuit terpadu (integrated

 Sirkuit terpadu (integrated circuits) terdiri dari banyak jalur mikroskopis

pin grid array (PGA) package

holds processor chips

j p

(microscopic) untuk membawa arus elektrik

chips

(6)

Prosesor

Central Processing Unit (CPU)

Processor Processor Control Control Unit Unit Arithmetic Arithmetic Logic Unit (ALU) Logic Unit (ALU)

Arithmetic Arithmetic Logic Unit (ALU) Logic Unit (ALU)

 Menafsirkan dan

melaksanakan instruksi dasar ang Control Control Unit Unit Unit

Unit Logic Unit (ALU)Logic Unit (ALU)Logic Unit (ALU)Logic Unit (ALU)

dasar yang

mengoperasikan

komputer InstructionsInstructionsDataData Unit

Unit

Input

Input OutputOutput

p

Memory Memory

Data

Data InformationInformation Information

Information

 Control unit mengarahkan dan mengkoordinasikan

Devices

Devices DataData MemoryMemory InformationInformation DevicesDevices

Instructions Instructions g

operasi pada komputer

 Arithmetic logic unit (ALU) menampilkan Storage Storage Data Data Information Information (ALU) menampilkan kemampuan aritmatika, perbandingan, dan operasi l ik 6 Storage Storage Devices Devices logika

(7)

Siklus Mesin

4 i CPU t k d l ikl i

Step 1. Fetch (Mengambil)

Memperoleh instruksi program atau

 4 operasi CPU yang termasuk dalam siklus mesin

item data dari memori

Memory

Step 2.

Decode

Step 4. Store (Menyimpan)

Processor

Control Unit ALU

Menterjemahkan instruksi ke bentuk commands

p ( y p )

Menulis hasil ke memori

Control Unit ALU

Step 3. Execute (Eksekusi)

(8)

Processor

Pipelining

CPU l i bil i t k i k d b l

 CPU mulai mengambil instruksi kedua sebelum

menyelesaikan siklus mesin untuk instruksi pertama

 Hasil dalam pemrosesan ang lebih cepat

 Hasil dalam pemrosesan yang lebih cepat

(9)

Register

P i d t t b k t ti i

 Penyimpanan data temporer berkecepatan tinggi untuk menyimpan sementara data dan instruksi

 Memory Registers:

 Menyimpan lokasi dari mana instruksi diambil

 Menyimpan instruksi saat akan di-decode-kan

 Menyempan data saat ALU (Arithmetic Logic Unit) melakukan perhitunganp g

(10)

Prosesor

System clock

M t l kt l h i k t

 Mengontrol pewaktuan seluruh operasi komputer  Menghasilkan pulsa elektronik biasa atau tick, yang

mengatur kecepatan operasi dari komponen sistem unit mengatur kecepatan operasi dari komponen sistem unit

Each tick Each tick

ii

Pace of system Pace of system clock is

clock is clock speedclock speed

Most clock speeds are Most clock speeds are

Processor speed can Processor speed can also be measured in also be measured in is a is a clock cycle clock cycle p p

in the gigahertz (GHz) in the gigahertz (GHz)

range (1 GHz = one range (1 GHz = one billion ticks of system billion ticks of system

m

millions of illions of iinstructions nstructions

p

per er ssecond econd (MIPS)(MIPS)

billion ticks of system billion ticks of system

clock per second) clock per second)

(11)

Jenis-jenis upgrade prosesor

Chip

Chip--for chip upgradefor chip upgrade

mengganti chip mengganti chip

Piggyback upgrade Piggyback upgrade

menumpuk chip yang baru di atas chip menumpuk chip yang baru di atas chip

lama lama

Daughterboard upgrade Daughterboard upgrade

chip

chip padapada kartukartu adaptor yangadaptor yang dihubungkandihubungkan keke chip

chip padapada kartukartu adaptor yang adaptor yang dihubungkandihubungkan keke motherboard

(12)

Prosesor

Soket Zero-Insertion Force (ZIF)

M ki k i t ll d hi t

 Memungkinkan menginstall dan meremove chip tanpa kendala/paksaan (force)

lever

lever

Step 2.

Insert the chip.

Step 1.

Lift the lever on the socket.

Step 3.

Push the lever down.

(13)

Heat Sinks dan Heat Pipes

 H t i k k

 Heat sink—komponen dengan kipas yang dapat mendinginkan prosesor

heat sink fan

mendinginkan prosesor

 Heat pipee—lebih kecil

dari heat sink untuk dari heat sink untuk notebook

(14)

Prosesor

Coprocessor

Chi

b

t

Chi

b

t

Chip yang membantu prosesor

dalam menjalankan tugas tertentu

Chip yang membantu prosesor

dalam menjalankan tugas tertentu

C

t h

d l h

fl

ti

i t

C

t h

d l h

fl

ti

i t

Contohnya adalah

floating

floating--point coprocessor

point coprocessor

,

yaitu suatu prosesor matematika atau numerik

Contohnya adalah

floating

floating--point coprocessor

point coprocessor

,

yaitu suatu prosesor matematika atau numerik

(15)

Pemrosesan paralel

 M k _{Control Processor}_{Control Processor}  Menggunakan

prosesor secara simultan utuk

Processor 1

Processor 1 Processor 2Processor 2 Processor 3Processor 3 Processor 4Processor 4 simultan utuk

mengeksekusi suatu program

Memory

Memory MemoryMemory MemoryMemory MemoryMemory

secara lebih cepat

 _Membutuhkan

ft kh

software khusus untuk membagi masalah dan

Results combined

(16)

Representasi Data

Bagaimana komputer merepresentasikan data?

S b i b k t d l h k t di it l

 Mengenali hanya ada 2

 Sebagian besar komputer adalah perangkat digital

Mengenali hanya ada 2 keadaan yang berbeda yaitu: on atau off

 Menggunakan suatu sistem binary untuk

li 2 k d

mengenali 2 keadaan tersebut

 Menggunakan sistemMenggunakan sistem angka dengan dua digit unik: 0 dan 1, disebut

16

(17)

Byte

 D l bit dik l kk k d l t it

 Delapan bit yang dikelompokkan kedalam satu unit

 Menghasilkan kombinasi 0 dan 1 untuk merepresentasikan 256 karakter individual merepresentasikan 256 karakter individual

 Angka

H f k il

(ascii 3)

 Huruf kecil

 Huruf kapital T d b

(ascii 5)

 Tanda baca

(18)

Representasi Data

Tiga sistem pengkodean data yang populer

 ASCII—American Standard Code for Information Interchange

 EBCDIC—Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

 _{Unicode—skema pengkodean yang mampu merepresentasikan}  _Unicode _{skema pengkodean yang mampu merepresentasikan}

seluruh bahasa di dunia (65,000 pilihan pengkodean unik)

ASCII Symbol EBCDIC

00110000 0 11110000

00110001 1 11110001

00110010 2 11110010

00110011 3 11110011

(19)

Bagaimana huruf dikonfersikan ke bentuk biner dan di ubah kembali menjadi huruf?j

Step 1.

User menekan huruf kapital D

(shift+D key)

Step 2.

Signal elektronik untuk huruf kapital Ddikirim ke sistem (shift+D key)

pada keyboard. unit.

Step 3.

Signal untuk huruf kapitalD

Step 4.

S l h k d bi Signal untuk huruf kapitalD dikonfersikan ke kode ASCII biner (01000100) dam disimpan di memori untuk pemrosesan. Setelah pemrosesan, kode biner

untuk huruf kapital D

(20)

Memori

Memory

 K l kt ik

Seat #2B4 Seat #2B3

 Komponen elektronik yang menyimpan instruksi, data, dan hasil

dan hasil

 Terdiri dari satu atau lebih chip pada motherboard atau papan sirkuit yang lain

 Setiap byte disimpan dalam

l k i ik di b t

lokasi unik yang disebut alamat (address),

mirip dengan tempat duduk mirip dengan tempat duduk pada kereta api penumpang

(21)

Menghitung Memori

D j l h b t t di t k i

 Dengan jumlah byte yang tersedia untuk penyimpanan

Term Abbrev. Appox. Exact Pages of text

Size Size

Kilobyte KB 1 thousand b t

1,024 bytes 1/2 bytes

Megabyte MB 1 million b

1,048,576 bytes 500 bytes

Gigabyte GB 1 billion b t

1,073,741,824 bytes 500,000 bytes

(22)

Memori

R

andom access memory (RAM)

Chip m

Chip memoremori yang dapat dibacai yang dapat dibaca dan ditulisi oleh prosesor

dan ditulisi oleh prosesor

Disebut juga

Disebut juga Kebanyakan Kebanyakan RAM RAM

bersifat bersifat

dan ditulisi oleh prosesor dan ditulisi oleh prosesor

main memory main memory

atau

atau primary primary storage storage

bersifat bersifat

volatile

volatile, , data hilang data hilang saat komputer saat komputer

dimatikan dimatikan

Semakin besar RAM, Semakin besar RAM, semakin cepat komputer semakin cepat komputer

g

g _dimatikan_dimatikan

semakin cepat komputer semakin cepat komputer

merespon merespon

(23)

Masing masing Masing-masing

byte disimpan dalam lokasi unik yang disebut alamat, seperti

(24)

Memori

Bagaimana instruksi dikirim dan diterima RAM?

Step 1 K tik k t l i di ktifk

RAM Step 1. _{Ketika komputer mulai diaktifkan,}

suatusistem operasi tertentu diload ke RAM dari hard disk. Sistem operasi menampilkan user interface di layar.

Operating system Operating system instructions instructions Operating system Operating system interface interface RAM St 2 Web browser Web browser instructions instructions Web browser Web browser window window

Step 2. Ketika web browser diaktifkan, instruksi program diload ke RAM dari hard disk. Jendela web browser ditampilkan di layar.

Word processing Word processing program instructions program instructions Word processing Word processing program window program window

Step 3. Ketika memulai program pemrosesan kata, instruksi program diloaded ke RAM dari

hard disk. Program pemrosesan kata, bersama dengan Web Browser dan instruksi operating sistem tertentu ada di dalam RAM Program

program instructions

program instructions program windowprogram window

RAM

sistem tertentu ada di dalam RAM. Program pemrosesan kata di tampilkan di dalam layar.

Step 4. Ketika keluar dari program, seperti

Web browser program

Web browser program Web browserWeb browser

Web browser, instruksi program dipindahkan dari RAM. Web browser tidak lagi tampil di layar.

24

Web browser program Web browser program

instructions are instructions are removed from RAM removed from RAM

Web browser Web browser window no longer is window no longer is

displayed on displayed on

(25)

Tipe dasar dari chip RAM

Used for Used for special special applications applications Most Most common

common

Static

RAM

applications applications _{such as}_{such as}

cache cache common

common type

type

RAM

(SRAM)

Faster Faster variations

variations Faster and Faster and

Dynamic

RAM

variations variations of DRAM are of DRAM are

SDRAM

SDRAM and and RDRAM RDRAM more reliable more reliable than DRAM than DRAM chips chips

RAM

(DRAM)

RDRAM RDRAM

(26)

Memori

Di mana memory terletak?

 T l t k di i k it

dual inline memory module

 Terletak di papan sirkuit kecil yang disebut modul memori

memori

 Slot Memori pada

motherboard menampung motherboard menampung

modul memori memory chip memory slot

(27)

Berapa RAM yang dibutuhkan oleh suatu aplikasi?

P k t k t l k

 Paket perangkat lunak biasanya menyertakan penjelasan mengenai

System Requirements

Windows®_{XP Home Edition/Professional} I t l P ti t 233MHZ hi h

penjelasan mengenai kebutuhan RAM

 Untuk performa

• Intel Pentium processor at 233MHZ or higher

• AMD K6 (Athlon Duron Family processor at 233MHZ or higher • 64 MB of RAM

 Untuk performa

(28)

Memori

Cache

 M b t k t k t d

 Membantu kecepatan pemrosesan komputer dengan

menyimpan instruksi dan data yang paling sering digunakan  Juga disebut memory cache

 L1 cache built into processor

 L2 cache slower but has larger capacity

 Juga disebut memory cache

 L2 advanced transfer cache is faster, built directly on processor chip

 L3 cache is separate from processor

 L3 cache is separate from processor chip on motherboard (L3 is only on computers that use L2 advanced

f h ) transfer cache)

(29)

Read-only memory (ROM)

Memory chips

Memory chips yang yang Menyimpan data Menyimpan data

d i t k i

Memori

Memori NonvolatileNonvolatile,, memorimemori tidak hilang saat komputer tidak hilang saat komputer

dimatikan dimatikan permanen dan instruksi

permanen dan instruksi dimatikandimatikan

3 tipe ROM 3 tipe ROM::_PROM_PROM

(( blbl

Firmware Firmware——

Dibuat dengan data, Dibuat dengan data,

EEPROM EEPROM

((eelectrically lectrically

eerasable rasable pprogrammable rogrammable ((pprogrammable rogrammable

rreadead--oonly nly

m

memory)emory)—— Chip

Chip ROMROM instruksi,

instruksi, atauatau informasiinformasi

Yang ditulis secara Yang ditulis secara

p p gg

rreadead--oonly nly mmemory)emory)—— Tipe

Tipe PROM PROM terdiri dari mikrocode terdiri dari mikrocode Chip

Chip ROM ROM kosong yang dapat kosong yang dapat

ditulisi

ditulisi chip chip oleholeh

permanen

permanen programmer programmer

(30)

Memori

flash memory

 M i l til d t dih l kt ik d d

 Memori nonvolatile yang dapat dihapus secara elektronik dan dapan

diprogram ulang

 Digunakan pada PDA, Kamera digital, telpon seluler, music players,

Step 1.

Purchase and download MP3 music tracks

Step 3.

Plug the headphones into the MP3 player, push a button on the MP3

To headphones

perekam suara digital, printer, internet receivers, dan pager

from a Web site. With one end of a special cable connected to the system unit, connect the other end into the MP3 player.

player, and listen to the music through the headphones.

Flash memory chip

p

From computer

Step 2.

Instruct the computer to copy the MP3 music track

to the flash memory chip in the MP3 player MP3 Player

Flash memory card

30

(31)

CMOS

Complementary

metal oxide

Digunakan pada chip RAM, chip

metal-oxide

semiconductor memory

chip RAM, chip flash memory, dan

memori chip lain

Menggunakan gg Menyimpan tanggal, baterai jika power

dimatikan

y p gg , waktu, dan informasi

(32)

Memori

Access time

 W kt dib t hk t k

 Waktu yang dibutuhkan processor untuk membaca data

 Dihitung dalam nanoseconds (ns)  Dihitung dalam nanoseconds (ns),

satu milyar per detik

 1/10 dari waktu yang dibutuhkan y g

mata untuk berkedip; komputer dapat

menampilkan lebih dari 10 juta operasi di waktu yang sama

Term Speed

Milli d O th dth f d

Millisecond One-thousandth of a second Microsecond One-millionth of a second Nanosecond One-billionth of a second

32

(33)

Adapter card

M i k tk it i t

 Meningkatkan unit sistem atau menyediakan

koneksi ke perangkat koneksi ke perangkat eksternal yang disebut peripheral

peripheral

 Disebut juga kartu

(34)

Slot Ekspansi dan Kartu Adapter

Slot Ekspansi

C l h t k t d th b d d t

 Celah, atau socket, pada motherboard yang dapat ditempati kartu adapter

 Pl g and Pla

 Plug and Play, komputer secara otomatis

otomatis

mengkonfigurasi

perangkat lain yang perangkat lain yang diinstal

(35)

What are

PC cards

and

flash memory cards

?

A PC d dd t

 A PC card adds memory, storage, sound, fax/modem,

communications and other communications, and other

capabilities to notebook computers  A flash memory card allows users

to transfer data from mobile devices to desktop computers

 Hot plugging allows you to insert and remove cards while computer

i i

is running

(36)

Port dan Konektor (Hardware)

Ports

dan

Konetor

adalah

P t h b k k t k t l d

 Port menghubungkan perangkat eksternal dengan komputer

 _Connector _{menghubungkan kabel dengan periperal}  _Connector _{menghubungkan kabel dengan periperal}

 Ada 2 jenis: male dan female

(37)

serial port

 M t i ik

 Mentransmisikan satu bit data dalam satu waktu

satu waktu

 Menghubungkan perangkat

perangkat

berkeceptan rendah, seperti mouse,

sepe t ouse,

(38)

Port dan Konektor

parallel port

 K kt

 Konektor yang dapat

mentransmisikan mentransmisikan lebih dari satu data dalam satu waktu, dalam satu waktu, contohnya printer

(39)

USB ports

USB (universal serial bus) port

dapat mengbungkan lebih dari 127 peralatan yang berbeda

USB (universal serial bus) port

dapat mengbungkan lebih dari 127 peralatan yang berbeda dapat mengbungkan lebih dari 127 peralatan yang berbeda

dengan satu tipe konektor

dapat mengbungkan lebih dari 127 peralatan yang berbeda dengan satu tipe konektor

Third USB device connects

to second USB Third USB device connects

to second USB

USB port tunggal dapat digunakan untuk

USB port tunggal dapat digunakan untuk PC biasanya memiliki

4 sampai 8 port USB PC biasanya memiliki

4 sampai 8 port USB

to second USB device, and so on

to second USB device, and so on

Second USB Second USB melampirkan beberapa peripheral dalam rantai daisy melampirkan beberapa peripheral dalam rantai daisy di bagian depan atau

belakang

di bagian depan atau belakang

Second USB device connects

to first USB device Second USB device connects

to first USB device First USB

First USB

(40)

Port dan Konektor

Tujuan port

M ki k t k b hk k t

 Memungkinkan pengguna untuk menambahkan perangkat khusus (digital video cameras, color printers, scanners, and disk drives) atau mentransmisikan data dengan perangkat

 FireWire port

disk drives) atau mentransmisikan data dengan perangkat wireless

 MIDI (Musical Instrument Digital Interface) port

Interface) port

 SCSI (small

computer system computer system interface) port

 IrDA (Infrared Data

40

Association) port

(41)

bus

 Saluran yang memungkinkan  Saluran yang memungkinkan

perangkat di dalam komputer berkomunikasi satu sama lain

 Bus menghubungkan prosesor

dan RAM

 Lebar bus menunjukkan jumlah

bit yang ditransmisikan dalam satu waktu

 Word size menunjukkan

(42)

Bus

Expansion bus

 M ki k d t b k ik i d

 Memungkinkan prosesor dapat berkomunikasi dengan periperal

(43)

bay

 A t b k d l

 Area terbuka dalam unit sistem yang

digunakan untuk digunakan untuk

menginstal peralatan tambahan

tambahan

 Drive bays

(44)

Power Supply

power supply

Mengkonversi Memiliki kipas

Mengkonversi kan AC ke DC

Memiliki kipas untuk

mendinginkan komponen lain

External peripherals

might use an AC g

adapter, which is an external power supply

(45)

mobile computer

 Notebook, berat antara 2.5 sampai 8 pon, contoh lain adalah PDA

flash memory card PC Cards in

PC Card slots

CD or DVD drive

disk in floppy disk drive or Zip®_{disk drive}

(46)

Putting It All Together

Persyaratan prosesor, clock speed, dan RAM yang disarankan kepada pengguna didasarkan pada kebutuhan berbagai jenis kepada pengguna didasarkan pada kebutuhan berbagai jenis pengguna?