SISTEM KERJA
PERANGKAT KOMPUTER (PC)
A. PENDAHULUAN
Pada pola kehidupan yang semakin maju, kebutuhan Informasi-Teknologi (IT) merupakan bagian yang tidak bisa terpisahkan dari arus globalisasi yang melanda dunia. Dengan perkembangan IT yang sangat pesat khususnya dibidang teknologi komputer membuat hidup ini semakin mudah dirasakan, Informasi yang sangat diperlukan dapat dengan mudah diperoleh dengan waktu yang sangat singkat.
Untuk masa sekarang ini, yaitu kemajuan diabad 21, segala sesuatu sudah mencapai pada tingkat kecanggihan, Teknologi komputer mempunyai manfaat yang sangat luar biasa. Pada saat pertama kali komputer masuk ke negara Indonesia banyak yang berpendapat bahwa komputer hanya bisa digunakan untuk menyelesaikan tugas-tugas kantor, tapi pada kenyataannya hampir semua perusahaan yang berhubungan dengan teknologi selalu menggunakan komputer sebagai pengontrol atau pengendali dalam mengatur sistem yang ada.
Pada tahun 1970-an Bangsa Amerika sudah bisa menghubungkan beberapa komputer untuk mempermudah pengaksesan data, teknologi tersebut terkenal dengan jaringan komputer dan pada masa sekarang ini teknologi jaringan komputer tersebut terus dikembangkan antar negara, sehingga dengan media internet informasi dapat dengan cepat dan mudah diperoleh.
Perkembangan kecanggihan komputer yang sangat pesat tidak bisa lepas dari perkembangan perangkat keras (hardware), perubahan terbesar pertama di dalam elektronik disebabkan penggantian tabung vakum oleh transistor. Transistor lebih kecil, lebih murah, dan lebih kecil disipasi panasnya dibanding dengan dengan tabung vakum. Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun 1947 dan pada tahun 1950 telah meluncurkan revolusi elektronik, namun tidak sampai pada akhir tahun 1950-an komputer telah sepenuhnya dibuat dengan teknologi transistor. Walaupun teknologi transistor sudah dapat menggantikan dari tabung vakum, tetap masih terdapat masalah. Transistor secara tersendiri dipasangkan di dalam paker-paket terpisah dan terinterkoneksi pada papan rangkaian setak oleh kawat-kawat terpisah. Hal ini menimbulkan kerumitan tersendiri, memerlukan banyak waktu, dan proses yang dapat menyebabkan banyak terjadi kesalahan.
Integrated Circuit (IC) dapat dimungkinkan untuk mengemas lebih banyak komponen pada satu keping dan ini merupakan lompatan teknologi paling besar yang pernah ada.
Dengan banyaknya jenis perangkat keras (hardware) yang ada sekarang ini memungkinkan pengguan (user) untuk lebih cermat dalam menganalisis akses data, pada prinsipnya setiap jenis komputer mempunyai teknik yang sama didalam mengakses data meskipun menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak yang berbeda. Dari pertama kali komputer dihidupkan (ON) sampai dimatikan (shut down) harus dipahami betul bagaimana perjalanan data yang melalui perangkat keras, sehingga dengan memahami tahapan-tahapan system kerja komputer dan jenis-jenis perangkat keras yang membentuk sebuah komputer memungkinkan untuk dapat memperbaiki dengan cepat apabila terjadi kerusakan pada sebuah komputer.
B. Komponen-komponen Utama Sebuah Komputer
Jenis komputer pada saat ini sangat beragam bentuk dan ukurannya, tapi pada dasarnya semua jenis komputer terdiri dari dua bagian, yaitu perangkat keras (HardWare) yang merupakan komponen-komponen fisik dari sistem komputer dan perangkat lunak (SoftWare) yang menunjukkan program-program untuk menjalankan perangkat keras, kedua perangkat ini saling mendukung sehingga komputer sebagai pengolah data dapat berjalan dengan lancar.
B.1. Komponen Utama Perangkat Keras
Perangkat keras sangat dibutuhkan didalam membentuk sebuah komputer, cepat tidaknya komputer dalam mengakses data tergantung dari pemilihan jenis perangkat keras. Komponen-komponen perangkat keras yang diperlukan antara lain :
1. CPU (Central Processing Unit)
Merupakan chip IC yang didalamnya terdiri dari komponen LSI yang berbentuk persegiempat, komponen tersebut terkenal dengan nama mikroprosesor, yang berfungsi sebagai “otak” dari sistem komputer dan semua kegiatan komputer dikendalikan oleh CPU. Bentuk CPU diperlihatkan pada gambar 1.
Gambar 1. Jenis Prosesor (CPU)
Pada dasarnya ada 3 Prinsip atau cara kerja mikroprosesor :
A. Selalu menggunakan ALU (Aritmatic Logic Unit), mikroprosesor dapat melakukan operasi matematis, seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Mikroprosesor modern memuat prosesor-prosesor floating point yang lengkap yang dapat melakukan operasi-operasi yang lebih rumit. B. Mikroprosesor dapat memindahkan data dari lokasi memori ke tempat lainnya. C. Mikroprosesor dapat membuat keputusan dan melompat ke set instruksi yang
baru, berdasarkan pada keputusan yang diberikan.
2. MEMORI
A. RAM (Random Access Memory)
Digunakan untuk menyimpan data yang bersifat sementara (Temtorer) yang digunakan oleh komputer pada suatu saat. Isi memori bisa dengan mudah dihapus dan ditulis. Bentuk RAM diperlihatkan pada gambar 2.
Gambar 2. Bentuk RAM
B. ROM (Read Only Memory)
Digunakan untuk menyimpan data secara permanent dan tidak bisa diubah datanya karena hanya bisa dibaca saja. Bentuk IC ROM diperlihatkan pada gambar 3.
Gambar 3. Bentuk Fisik IC ROM
C. BIOS (Basic Input Output Sistem)
Salah satu jenis ROM yang digunakan oleh komputer untuk menyimpan informasi yang dikhususkan untuk membentuk komunikasi dasar saat komputer baru dinyalakan.
D. Caching
Merupakan RAM berkecepatan sangat tinggi dan mempunyai kapasitas yang relatif lebih kecil dibandingkan memori utama (1 kB - 2 MB) yang digunakan untuk menyimpan data-data yang sering digunakan oleh computer atau merupakan salinan sebagian memori utama. Letak dari cache memori adalah diantara CPU dengan Main memori dan cache Memori ini langsung dihubungkan dengan CPU.
E. Virtual Memori
Sebuah ruang di hard disk yang digunakan untuk menyimpan data secara temporer.
3. Power Supply
Sumber daya digunakan untuk mencatu seluruh sistem computer dan output power supply mempunyai tegangan 12 Volt, 5 Volt, Ground. tegangan 5 Volt digunakan untuk mensupply rangkaian yang membutuhkan tegangan kecil, seperti IC TTL, 12 Volt untuk IC jenis CMOS dan juga untuk kerja mekanik pada computer.
Media peyimpanan data yang berbentuk piringan bundar yang terbuat dari logam yang dilengkapi dengan bahan yang dapat dimagnetisasi, data direkam diatasnya dan kemudian dapat dibaca kembali dengan menggunakan kumparan pengkonduksi (conducting coil), yang dinamakan head. Media peyimpanan data ini berkapasitas sangat besar, baik digunakan untuk meyimpan program, dokumen, ataupun jenis data yang lain. Bentuk harddisk diperlihatkan pada gambar 5.
Gambar 5. Bentuk Fisik Hard Disk
5. Kartu Grafik (Graphics Card)
Kartu yang bekerja menterjemahkan citra keluaran (output) dari komputer ke dalam sebuah format sehingga bisa ditayangkan di layar monitor. Kartu grafik atau kartu VGA sering digunakan untuk mengacu kepada resolusi layer berukuran 640x480. Bentuk kartu grafik diperlihatkan pada gambar 6a dan bentuk input monitor yang terhubung ke kartu grafik diperlihatkan pada gambar 6b.
Gambar 6a Gambar 6b
6. Kartu AGP (AGP Card)
Bus ini dibuat sebagai bus yang didesain untuk aplikasi video dan grafis, yang merupakan Interface berkecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk menghubungkan kartu grafik dengan komputer. Kartu AGP mempunyai faktor kerja yang lebih baik dari kartu VGA dan mengizinkan kartu grafis dapat mengakses memori fisik (RAM) secara langsung, sehingga dapat meningkatkan kerja secara signifikan. Jenis kartu AGP diperlihatkan pada gambar 7.
Gambar 7. jenis kartu AGP
7. IDE (Integrated Drive Electronic) Controller
Tatap muka (interface) untuk meletakkan hard drive, CD-ROM, dan floppy disk drive, dan harddisk. Pada umumnya untuk menghubungkan antar piranti ini menggunakan kabel, yang pada umumnya terkenal dengan nama kabel IDE.
8. Bus PCI (Peripheral Component Interconnection)
sampai 32 saluran data dan bekerja pada kecepatan 33 MHz. Semua penambahan piranti atau Kartu (card) pada komputer diletakkan pada Bus PCI, misalnya : graphic display adapter, network interface controller, disk controller,dll). Komputer memiliki beberapa slot untuk PCI, sedang istilah Bus adalah jalur-jalur data yang ada di dalam motherboard. Bentuk Bus PCI diperlihatkan pada gambar 8.
9. Bus AGP (Accelerated Graphics Port)
Sebuah jalur (Bus) yang dikhususkan sebagai Bus pendukung kartu grafis berkinerja tinggi, menggantikan Bus PCI yang sebelumnya telah sering digunakan. Spesifikasi Bus AGP pertama kali (versi 1.0) yang dibuat oleh Intel pada bulan Juli tahun 1996 dan sebenarnya Bus AGP dibuat berdasarkan Bus PCI, akan tetapi memiliki beberapa kemampuan yang lebih baik. Selain itu secara fisik, logis dan elektronik, Bus AGP bersifat Independen dari PCI. Tidak seperti Bus PCI yang dalam sebuah sistem bisa terdapat beberapa slot dan dalam sebuah komputer hanya boleh terdapat satu buah slot AGP saja. Spesifikasi Bus AGP versi 1.0 bekerja dengan kecepatan 66 MHz dan mempunyai lebar data 32 bit, AGP versi 2.0 bekerja dengan kecepatan 266 MHz dan mempunyai lebar data 32 bit. Bentuk Bus AGP diperlihatkan pada gambar 8.
10.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).
11. Motherboard
Jalur atau circuit board utama di mana semua komponen internal terhubung, komponen atau sistem yang lain seringkali juga langsung terintegrasi di dalamnya atau terkoneksi dengan piranti lain (interface).
Sebagai contoh sebuah kartu suara (sound card) ada yang sudah terintegrasi di dalam motherboard atau dihubungkan melalui sebuah kartu PCI (Peripheral Component Interconnection). Bentuk motherboard diperlihatkan pada gambar. Bentuk matheboard diperlihatkan pada gambar 8.
Gambar 8. Bentuk Fisik Matheboard
B.2. Komponen Utama Perangkat Lunak
Perangkat lunak (software) dasar yang memungkinkan pengguna (User) untuk berinteraksi dengan komputer, sistem yang pertama kali harus dibentuk agar komputer dapat berfungsi yaitu sistem operasi (OS), sedangkan jenis sistem operasi antara lain : windows 3.11, windows 98, windows XP, Linux, Unix, windows 2000 server dan lain-lain.
Adapun fungsi Sistem Operasi antara lain: A. Manajemen prosesor
Bus AGP Bus PCI
RAM Prosesor
Menurunkan tugas ke dalam bagian-bagian yang dapat diatur dan
Mengatur ke mana data akan disimpan secara permanan baik di hard drive maupun di perangkat penyimpan lain.
Jenis-jenis peralatan (devais) I/O yang umum digunakan pada perangkat komputer modern antara lain :
1. Minitor
Berfungsi menayangkan informasi dari computer. 2. Keyboard
Perangkat untuk memasukkan informasi tertulis ke dalam computer. 3. Mouse
Perangkat untuk melakukan navigasi dan interaksi dengan komputer 4. Media penyimpanan (Removable Storage)
Perangkat yang digunakan untuk menyimpan data yang disa dipindah atau dibawa ke tempat lain dengan mudah.
5. Ports
Pintu untuk keluar masuknya data menuju ke parangkat di luar komputer 6. Koneksi ke jaringan /Internet.
Metode untuk menghubungkan komputer dengan jaringan komputer dan internet.
D.
Langkah Kerja Sebuah Perangkat KomputerPada saat komputer pertama kali dihidupkan (On), maka akan terjadi proses sebagai berikut :
Software POST (Power On Self Test) akan bekerja. BIOS akan menayangkan teks yang mendes kripsikan beberapa data, seperti jumlah memori yang terpasang di komputer, jenis hard disk, jenis CD-ROM yang terpasang, dan sebagainya.
Bootstrap Loader lalu menetapkan struktur data yang digunakan untuk lomunikasi di dalam dan START
BIOS
diantara sub-sistem serta aplikasi-aplikasi daru
1. Menentukan atau mengecek apakah kartu video beroperasi.
Apabila kartu video tidak dapat digunakan atau rusak, maka BIOS tidak dapat mendeteksi keberadaan katu video tersebut akibatnya monitor tidak mendapatkan input data dari komputer, Jika kartu video teridentifikasi akan tetapi tidak bisa digunakan untuk menerjemahkan citra dari komputer, maka biasanya ada informasi video-driver.
2. Memeriksa RAM
BIOS akan melakukan tes baca atau tulis pada setiap alamat memori, kemudian dilakukan pengecekan keyboard dan mouse, serta melakukan pengecekan semua kartu yang terpasang pada bus PCI.
3. Penayangan Perangkat Keras
jika selama pengecekan terjadi kesalahan maka BIOS akan menginformasikan dalam bentuk bunyi beep atau pesan teks yang ditayangakan pada layar monitor. Kesalahan pada fase ini adalah selalau kesalahan pada perangkat hardware. Bentuk yang ditayangkan dari sistem komputer, antara lain : Prosesor, Floppy dan hard drive, memori, Revisi BIOS dan hari, Display.
D.2 Membuka Sebuah Program Aplikasi
Sebuah program aplikasi sangat diperlukan agar pengguna dapat memaksimalkan kerja dari komputer, contoh program aplikasi adalah Microsoft Office, Coral Draw, photo shop dan lain-lain. Dengan program-program aplikasi yang sangat bervariasi mengakibatkan perangkat keras dan perangkat lunak berkembang sangat pesat. Tahapan-tahapan pengaksesan data pada program aplikasi dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Keyboard dan mouse mengirim input yang dimasukkan ke dalam sistem operasi.
2. Sistem operasi menentukan bahwa program yang dibuka adalah program yang aktif dan menerima masukan sebagai data untuk program itu.
3. Program aplikasi ini menentukan format di mana data akan disimpan secara temporer di dalam RAM, melalui sistem operasi.
4. Setiap instruksi dari program aplikasi dikirim oleh sistem operasi ke CPU. Instruksi-instruksiini jalin-menjalin dengan instruksi dari program lain (dimana sistem operasi tetap mengawasi) sebelum dikirim ke CPU
5. Pada saat ini, sistem operasi tetap memberikan informasi display ke kartu grafik, mengatur apa yang akan ditayangkan ke monitor
6. Jika diputuskan untuk menyimpam file, program aplikasi mengirim sebuah permintaan ke sistem operasi. Sistem operasi kemudian akan memberikan sebuah jendela standar untuk memilih kemedia mana file tadi akan disimpan dan apa nama dari file-nya. Setelah dipilih nama dan file path-nya, sistem operasiakan mengarahkan data dari RAM ke perangkat penyimpanan yang dituju.
D.3 Akses Data Sejak Komputer Switched “ON”
1. Komputer memuat data dari ROM dan menampilkan pekerjaan POST untuk meyakinkan bahwa seluruh komponen uyama dalam keadaan baik dan siap untuk berfungsi. Memory Controller mengecek semua alamat memori dengan cara menulis atau membaca sebuah bit secara cepat satu-per-satu ke alamat itu untuk menyakinkan bahwa tidak ada kesalahan di dalam chip memori. 2. Komputer memuat BIOS dari ROM. BIOS menghasilkan informasi paling dasar
tentang perangkat penyimpan, sistem pengaman, kemampuan Plug and Play (pengenalan perangkat otomatik) dan beberapa hal lain.
3. Komputer memuat sistem operasi (OS) dari hard drive ke sistem RAM.bagian terkritis dari sistem operasi disimpan di dalam RAM selama komputer aktif. Hal ini akan memungkinkan komputer untuk melaksanakan akses segera ke sistem oparasi sehingga meningkatkan unjuk kerja dan fungsionalitas dari seluruh sistem.
4. Jika dibuka sebuah program aplikasi, maka program itu segera dimuat ke dalam RAM. Untuk menghemat pemakian RAM, kebanyakan aplikasi hanya dimuat bagian-bagian yang terpenting saja.
5. Setelah program aplikasi dimuat, beberapa file yang dibuka untuk digunakan dalam aplikasi itu juga dimuat ke RAM.
6. Jika file hasil kerja disimpan dan kemudian aplikasi ditutup, maka file itu dituliskan ke perangkat penyimpanan (hard atau floppy drive). Setelah selesai, semua file dan aplikasi dihapus dari RAM.
D.4 Hirarki Pengaksesan memori RAM
Untuk lebih cepat memahami perjalanan atau pengaksesan data yang ada didalam komputer diperlihatkan pada gambar 9 dibawah ini :
Gambar 9. Pengaksesan Data Pada Komputer
Tampak dari gambar bahwa CPU akan mengakses memori sesuai dengan hirarki yang berbeda, data yang datang dari media penyimpan permanen (hard drive) atau masukan dari keyboard, kebanyakan mula-mula masuk ke RAM, sedangkan tahapan-tahapan pengaksesan data adalah sebagai berikut :
1. CPU kemudian meyimpan bagian-bagian data yang akan digunakan untuk mengakses, seringnya dalam sebuah cache, dan mempertahankan instruksi-instruksi tertentu di dalam register.
2. 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.
3. Selama komputer aktif hingga nanti dimatikan, CPU terus-memerus menggunakan memori. Setiap kali sebuah 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 infoemasi dengan lebih mudah dan cepat.
4. CPU meminta data yang diperlukan dari RAM, memprosesnya, dan menuliskan data baru kembali ke RAM dalam siklus kontinyu. Dalam kebanyakan komputer, perpindahan bolak-balik data dari CPU ke RAM dan sebaliknya terjadi jutaan kali dalam satu detik. Jika aplikasi ditutup, maka semua data file
sebuah perangkat penyimpan permanen sebelum dihapus, maka data terbaru file itu akan hilang.
D.5 Proses mematikan komputer (shut Down)
Jika komputer sudah selesai digunakan dan ingin menutup atau mematikan komputer, maka user harus memilih opsi “Shut Down”, dengan begitu sistem operasi akan menutup seluruh program yang sebelumnya aktif. Jika sebuah program memiliki informasi tak-tersimpan (unsaved), maka diberikan kesempatan pada pengguna untuk penyimpannya 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.
E. Kesimpulan
Dari uraian penjelasan yang telah disajikan tentang gambaran sebuah perangkat komputer, maka dapat ditarik suatu kesimpulan :
1. Dalam pembentukan sebuah komputer perlu adanya perangkat keras dan perangkat lunak, yang keduanya harus saling mendukung menjadi suatu kesatuan utuh yang tidak bisa dipisahkan.
2. Dengan memahapi perangkat keras secara detail, akan mempermudah pengguna komputer dalam menganalisis setiap permasalahan yang dihadapi. 3. Pemahaman Langkah-langkah pengaksesan perangkat keras dan perangkat
lunak akan memberikan gambaran yang sangat jelas, bahwa cepat tidaknya pengaksesaan data tergantung dari keduanya.
DAFTAR PUSTAKA
Computer Network Research Group ITB, Jaringan TCP/IP Terapan, Bandung, ITB Group, 2001.
William Stalling, organisasi dan arsitektur komputer, edisi 1 dan 2, Jakarta: PT Prenhallindo, 1996.
Albert Paul Malvino, Elektronika komputer Digital , Edisi 2, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1989.
Rodnay zaks, Dari chip ke System: Pengantar Mikrkroprosesor, Edisi 2, Jakarta: Penerbit Erlangga, 1991
Barry B. Brey, Mikroprosesor Intel, jilid 1, Penerbit Andy Yogyakarta, 2005.
F.X. Sutiono gunadi, Mamakai Dan Marawat IBM-PC, Jakarta: Penerbit PT. Elex Media Komputindo, 1982.
