SISTEM PERANGKAT KERAS PENDAHULUAN MIKROKOMPUTER Mengenal Perangkat Keras

SISTEM PERANGKAT KERAS

PENDAHULUAN MIKROKOMPUTER

Mengenal Perangkat Keras Sistem Komputer “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 3

Hardware/Perangkat Keras Hardware mengacu pada perangkat fisik yg digunakan utk aktifitas 2 input, processing, output, dan storage dari sistem computer: n Central processing unit (CPU) n Primary storage (penyimpan utama) n Secondary storage (penyimpan sekunder) n Input technologies (teknologi 2 input) n Output technologies (teknologi 2 output) n Communication technologies (teknologi komunikasi) “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 4

Bagian 2 dari microprocessor “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 5

CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU): melaksanakan komputasi aktual atau olah angka didalam sistem komputer. CPU mrpk microprocessor yg dibuat dari jutaan transistor mikroskopis yg terpadu dalam 1 sirkuit pada silicon wafer (chip). n n n Control unit: Bagian dari CPU yang mengendalikan alir informasi. Arithmetic-logic unit (ALU): Bagian dari CPU yang melaksanakan kalkulasi dan logika pemrograman. Registers: Bagian dari CPU untuk menyimpan data dan sejumlah instruksi yg sangat kecil untuk menyingkat periode waktu. “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 6

Perkembangan Microprocessor 2300 transistor Intel 4004 th. 1969 29000 transistor Intel 8008 th. 1972 134000 transistor Intel 8088 th. 1981 275000 transistor 1, 2 juta transistor Intel 386 th. 1985 Intel 286 th. 1982 “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” Intel 486 th. 1989 TG 1 7

Perkembangan Processor lanjutan Intel P-II Thn 1997 Intel 586 Thn 1993 Intel P-III Thn 1999 Intel Pentium-D Thn 2005 Intel P-IV Thn 2000 “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” Intel Pentium-M Thn 2003 TG 1 Intel Itanium 8 Thn 2006

Kompleksitas Processor Microprocessor Intel 4004 dengan 2300 transistor Thn 1969 “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” Microprocessor Intel Itanium dengan 330 juta transistor Thn. 2005 TG 1 9

TIPE MICROPROCESSOR Tahu n SPEED WORD LENGTH Jumlah Transistor Kapasitas Instruksi (MIPS) Intel 4004 1969 108 KHz 4 -bit 2, 300 . 06 Intel 8008 1972 200 KHz 8 -bit 3, 500 . 06 Intel 8080 1974 2 MHz 8 -bit 6, 000 . 64 Intel 8086 1978 4. 47 MHz 16 -bit 29, 000 . 66 Intel 8088 1981 4. 47 MHz 16 -bit 29, 000 . 75 Intel 80286 1982 12 MHz 16 -bit 134, 000 2. 66 Intel 80386 1985 16 -33 MHz 32 -bit 275, 000 4 Intel 80486 (i 486) 1989 20 -100 MHz 32 -bit 1. 2 Million 70 Intel 80586 (Pentium) 1993 75 -200 MHz 32 -bit 3. 3 Million 126 - 203 Intel Pentium Pro 1995 150 -200 MHz 32 -bit 5. 5 Million 300 Intel Pentium MMX 1997 166 -233 MHz 32 -bit 4. 5 Million - Intel Pentium II 1997 233 -450 MHz 32 -bit 7. 5 Million - “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” Intel Pentium III 1999 450 -933 TG 1 10 32 -bit > 9. 5 Million -

CPU lanjutan… Machine instruction cycle: Siklus pemrosesan komputer, yg menunjukkan jumlah instruksi yang dapat diproses dalam satu detik. Clock speed: kecepatan maksimal sebuah prosesor. yang diukur di dlm megahertz dan gigahertz. Word length: Panjang Bilangan bits (0 -an dan 1 -an) yg dapat diproses oleh CPU dalam satuan waktu. Bus width: Ukuran lebar bus/jalur yang digunakan untuk proses transfer data dan instruksi pada prosesor. “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 11

Computer Processing Speed Kecepatan pemrosesan komputer bergantung pada berbagai faktor. Faktor utama : n Word length (jumlah bits yg dapat diproses pada suatu waktu oleh microprocessor) n Cycle Speed (seberapa cepat pemrosesan data, diukur dlm Megahertz) n Data Bus Width (menentukan banyaknya data dapat ditransfer diantara CPU dan memory) Faktor 2 lain : n RAM (jumlah ketersediaan random access memory) n Disk Access Speed (kecepatan membaca data dari hard disk) n Code Efficiency (bagaimana kode komputer didisain) “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 12

Hukum Moore Kompleksitas mikroprosesor akan meningkat 2 kali lipat (berdasarkan jumlah transistor) setiap 2 tahun, sebagai hasil dari berbagai perubahan berikut ini : n n Peningkatan miniaturisasi transistor. Pembuatan layout fisik dari komponen-komponen chip yg semakin kompak dan efisien Penggunaan bahan-bahan utk chip yg meningkatkan konduktivitas/daya hantar (aliran) dari kelistrikan. Jumlah instruksi dasar yg diprogram ke dlm chip. “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 13

Trend Perkembangan Processor Menurut Hukum Moore yang menunjukkan hubungan jumlah transistor terhadap tahun produksi mikroprosesor “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 14

Next => ARSITEKTUR INTERNAL MIKROPROSESOR SPESIFIKASI PERANGKAT KERAS 8086/8088 “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 15

“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 16

MEMORI KOMPUTER 2 kategori dasar dari computer memory: Primary storage, dan secondary storage. Bit: Kependekan utk binary digit (0 dan 1), hanya data yg dapat diproses CPU. Byte: 8 -bit string data, dibutuhkan utk mewakili satu karakter alfanumerik atau operasi matematik sederhana. Kapasitas Memory Kilobyte (KB) : seribu bytes. Megabyte (MB) : kira 2 satu juta bytes (1, 048, 576 bytes, atau 1, 024 x 1, 024). Gigabyte (GB) : benar 2 1, 073, 741, 824 bytes (1, 024 x 1, 024 bytes) Terabyte : satu trilliun bytes Petabyte : kira 2 1015 bytes. Exabyte : kira 2 1018 bytes. “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 17

Tipe primary storage: Registers: registers mrpk bagian dr CPU dgn kapasitas terkecil, menyimpan amat sangat terbatas. Jumlah instruksi dan data hanya seketika sebelum dan setelah pemrosesan. Random access memory (RAM): Bagian dari primary storage yg Berpegang pada suatu perangkat lunak program dan sejumlah kecil data manakala mereka dibawa dari penyimpansekunder Cache memory: Tipe dari primary storage dimana komputer dapat menyimpan blok data secara temporer yg lebih sering digunakan Read-only memory (ROM): Tipe primary storage di mana instruksi kritis tertentu dilindungi; penyimpan adalah nonvolatile dan mempertahankan instruksi manakala daya ke komputer dimatikan. Flash memory: Bentuk read-only memory yg dapat ditulis ulang yang kompak, portable, dan butuh sedikit energi. Katagori : EEPROM. “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 18

Tipe, Karakteristik dan Bentuk Memory Tipe Karakteristik SIMM (Single In-line Memory Module) 72 pins, contains a single notch installed at an angle contacts are same on both sides DIMM (Dual In -Line memory Module) 168 pins SDRAM 184 pins DDR SDRAM 240 pins DDR 2 -SDRAM Installed Vertically has two notches contacts are different on both sides SO-DIMMS (Small Outline DIMM) 144 pins & 200 pins Smaller than DIMMs (about 50% smaller) Used in Notebooks Micro-DIMMS 214 pins about one thrid size of DIMMS used in sub-notebook PCs many types of cards for personal digital devices Flash Memory Compact Flash cards Secure Digital “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” Memory Stick USB pen drives Bentuk TG 1 19

Secondary Storage Kapasitas Memory yg dapat menyimpan jumlah data sangat besar utk periode waktu yg lebih luas/lama. n Nonvolatile. n Memerlukan waktu jauh lebih banyak untuk mendapat kembali data oleh karena sifat ciri electromechanical n Lebih murah daripada primary storage. n Dapat ditempatkan pd berbagai media Magnetic tape: Media secondary storage pada suatu rol terbuka besar atau di dalam suatu kaset atau magasin lebih kecil. Sequential access: Data access dimana sistem komputer harus berjalan melalui data sesuai urutan order dlm rangka menempatkan potongan tertentu. Magnetic disks: Bentuk secondary storage pada piringan termagnetisasi dibagi ke dlm track 2 dan sektor 2 yg menyediakan alamat 2 utk berbagai potongan 2 data; juga dikenal sbg harddisk. “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 20

Hard drives: Bentuk secondary storage yg menyimpan data pda piringan 2 terbagi ke dlm track 2 and sector 2 konsentris, yg dpt dibaca oleh head baca/tulis yg berporos melintang pada disk yg berputar. Direct access: Data access di mana bagian manapun potongan data didapat kembali di dalam suatu nonsequential cara dengan] penempatannya menggunakan alamat data Magnetic diskettes: Bentuk secondary storage mudah dibawa pada piringan Mylar feksibel; juga dikenal floppy disks. Optical storage devices: Bentuk secondary storage dimana laser membaca permukaan dari pringan plastik yg memantulkan cahaya. Compact disk, read-only memory (CD-ROM): Bentuk secondary storage yg hanya dapat dibaca dan tak dapat ditulisi. Digital video disk (DVD): Perangkat penyimpan optis yg digunakan utk TG 1 komputer. “ Copyright 2005 John Wileyvideo & Sons Inc. ” menyimpan digital atau data 21

v Fluorescent multilayer disk (FMD-ROM): An v v optical storage device with much greater storage capacity than DVDs. Memory cards: Credit-card-size storage devices that can be installed in an adapter or slot in many personal computers. Expandable storage devices: Removable disk cartridges, used as backup storage for internal hard drives of PCs. Enterprise storage system: An independent, external system with intelligence that includes two or more storage devices. Redundant arrays of independent disks (RAID): An enterprise storage system that links groups of standard hard drives to a specialized microcontroller that coordinates the drives so they appear as a single logical drive. storage area network (SAN): An enterprise storage system architecture for building special, dedicated networks that allow rapid and reliable access to storage devices by multiple servers. storage over Technology “ Copyright 2005 John Wiley. IP: & Sons Inc. ” that TG uses the 1 Internet Protocol to transport stored data between devices within a SAN; sometimes 22

HIRARKI COMPUTER n Supercomputers n Mainframe Computers n Midrange Computers n Workstations n Microcomputers “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 23

1. Super Computer 3. Midrange Computer 2. Mainframe Computer “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” 4. Workstation TG 1 5. Micro Computer 24

Teknologi INPUT DAN OUTPUT Ada banyak format masukan (input) yg memungkinkan kita untuk mengumpulkan infor-masi, dan memasukkan data dan instruksi ke dalam komputer, serta keluarannya (output) dalam berbagai format Input Devices (Perangkat Masukan) n Keyboard n Mouse, Trackball, dan Track Pad n Touch Screen (layar sentuh) n Source Data Input Devices n Imaging (scanner, camera digital) n Speech Recognition/pengenalan suara (mikropon) Output Devices (Perangkat Keluaran) 1. Soft-Copy Output Devices 2. Hardcopy Output Devices n Cathode-Ray Tube (CRT) Monitor Nonimpact Printers (most common) n Flat-Panel Monitor Impact Printers n Speech Output (speaker system) n LCD projector “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 25

TREND TECHNOLOGIS UMUM Cost-Performance Ratio of Chips: Improvement by a Factor of At Least 100 Storage Self-Healing Computers Sensor Webs Nanotechnology Quantum Computing “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 26

Trend Perkembangan Teknologi Komputer Generasi Pertama Generasi Kedua Generasi Ketiga Generasi Keempat Generasi Kelima Trend: Semakin Kecil, Cepat, Dapat Dipercaya, Murah Vacuum Tubes Solid-State Integrated Circuits LSI, VLSI Microprocessors Greater Power, Smaller Footprint Trend: Semakin mudah dibeli, dan mudah pemeliharaannya “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 27

Beberapa contoh teknologi terkini “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 28

Sensor Webs: A group of pods (small metal boxes) set up to collect various kinds of information, communicate with nearby pods, and in some cases, communicate wirelessly with outside devices. Nanotechnology: The creation of materials, devices, and systems at a scale of 1 to 100 nanometres (milyaran meter). “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 29

ISU 2 STRATEGIS HARDWARE n Bagaimana cara organisasi menjaga dengan kemajuan harga/kinerja yang cepat di dalam perangkat keras? n Komputer jinjing dan teknologi komunikasi lanjut sudah memungkinkan karyawan untuk bekerja dari rumah atau dari di manapun. “ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc. ” TG 1 30