[Teknologi Informasi] DASAR SISTEM KOMPUTER ~ WNNDesign

BAB 2

DASAR SISTEM KOMPUTER

2.1 Dari Bit ke Informasi

Sejak diciptakan pertama kali, komputer bekerja atas dasar sistem biner. Sistem biner adalah sistem bilangan yang hanya mengenal dua macam angka yang disebut dengan istilah bit (binary digit), berupa 0 dan 1. Hanya dengan dua kemungkinan bilangan inilah komputer dapat menyajikan informasi yang begitu berguna bagi peradaban manusia.

Bit-bit dapat digunakan untuk menyusun karakter apa saja. Istilah karakter dalam dunia komputer berarti :

· huruf, misalnya A dan z

· digit, seperti 0, 2, dan 9,

· selain huruf maupun digit, seperti tanda + serta & dan bahkan simbol seperti b.

Sebuah karakter dinyatakan dengan 8 bit ataupun 16 bit. Kemungkinan nilai pada sebuah sistem biner yang berupa 0 atau 1 dinyatakan dalam sistem komputer dengan metode saklar yang hanya mengenal keadaan hidup dan mati. Keadaan hidup (on) menyatakan nilai 1, dan keadaan mati (off) menyatakan nilai 0. Sebagai contoh dengan menggunakan 8 buah saklar (=8 bit) maka akan didapatkan 256 kemungkinan nilai.

2.2 Satuan Data

Satuan	Ekivalen	Keterangan
Byte	8 bit	Untuk menyimpan sebuah karakter pada system ASCII/EBCDIC
Kilobyte	1024 Byte	Awal PC hanya memiliki memori sebesar 640 kilobyte
Megabyte	1024 KiloByte	Memory PC pada saat ini berkisar antara 64-256 Megabyte
Gigabyte	1024 GigaByte	Ukuran hardisk yang digunakan berkisar antara 20-40 Gigabyte
Terabyte	1024 Gigabyte	Database yang sangat besar
Petabyte	1024 TeraByte	Penggunaan di masa mendatang

2.2.1 Byte

Sebuah Byte adalah sama dengan 8 Bits. Sebuah Byte bisa mewakili 256 negara bagian informasi, misalnya, angka atau kombinasi angka dan huruf. 1 Byte bisa sama dengan satu karakter. 10 Bytes bisa jadi setara dengan sebuah kata. 100 Bytes akan sama dengan kalimat rata-rata.

2.2.2 Kilobyte

Sebuah Kilobyte adalah sekitar 1.000 Bytes, sebenarnya 1.024 Byte tergantung pada definisi yang digunakan. 1 Kilobyte akan sama dengan ayat ini Anda membaca, sedangkan 100 Kilobyte akan sama dengan seluruh halaman.

2.2.3 Megabyte

Sebuah Megabyte adalah sekitar 1.000 Kilobyte. Pada hari-hari awal komputasi, sebuah Megabyte dianggap sejumlah besar data. Hari ini dengan hard drive 500 Gigabyte pada komputer yang umum, sebuah Megabyte tidak tampak seperti banyak lagi. Salah satu 3-1/2 inch floppy disk tua dapat menahan 1,44 Megabyte atau setara dengan sebuah buku kecil. 100 Megabyte mungkin terus beberapa jilid dari Ensiklopedia. 600 Megabyte adalah tentang jumlah data yang akan muat di disk CD-ROM.

2.2.4 Gigabyte

Sebuah Gigabyte adalah sekitar 1.000 Megabyte. Sebuah Gigabyte masih merupakan istilah yang sangat umum digunakan hari ini ketika mengacu pada ruang disk atau penyimpanan drive. 1 Gigabyte data hampir dua kali lipat jumlah data yang CD-ROM bisa terus. Tapi itu sekitar seribu kali kapasitas floppy disk 3-1/2. 1 Gigabyte bisa menampung isi dari sekitar 10 meter dari buku-buku di rak. 100 Gigabytes bisa terus lantai perpustakaan seluruh jurnal akademik.

2.2.5 Terabyte

Sebuah Terabyte adalah sekitar satu triliun byte, atau 1.000 Gigabytes. Ada waktu itu saya tidak pernah berpikir saya akan melihat 1 Terabyte hard drive, sekarang satu dan dua drive terabyte adalah spesifikasi normal untuk komputer baru. Untuk meletakkannya dalam perspektif tertentu, sebuah Terabyte bisa menampung sekitar 3,6 juta 300 gambar Kilobyte atau mungkin sekitar 300 jam video berkualitas baik. Sebuah Terabyte bisa menampung 1.000 salinan Encyclopedia Britannica. Sepuluh terabyte bisa terus dicetak koleksi Perpustakaan Kongres. Itu banyak data.

2.2.6 Petabyte

Sebuah petabyte adalah sekitar 1.000 terabyte atau satu juta Gigabytes. Sulit untuk membayangkan apa yang petabyte bisa terus. 1 petabyte bisa memiliki kurang lebih 20 juta lemari arsip 4-pintu penuh teks. Hal ini bisa memegang 500 miliar halaman teks cetak standar. Ini akan memakan waktu sekitar 500 juta disket untuk menyimpan jumlah data yang sama.

2.3 Satuan Waktu

Bagi manusia 1 detik merupakan waktu yang sangat cepat, tetapi tidak bagi komputer. Kecepatan komputer dalam memproses sebuah data sangatlah tinggi. Orde waktu yang digunakan untuk mengerjakan sebuah instruksi jauh di bawah 1 detik. Itulah sebabnya terdapat beberapa satuan waktu yang perlu diketahui, sebagaimana terlihat pada tabel berikut ini.

Satuan	Ekivalen
Milidetik	1/1.000 detik
Microdetik	1/1.000.000 detik
Nanodetik	1/1.000.000.000 detik
Picodetik	1/1.000.000.000.000 detik

Satuan lain yang banyak disinggung dalam sistem komputer adalah satuan frekuensi. Frekuensi diukur dengan satuan hertz. Frekuensi berarti jumlah siklus dalam 1 detik. 1 Hertz berarti dalam satu detik terbentuk sebuah siklus. Ukuran frekuensi yang lebih besar adalah kilohertz, megahertz, dan gigahertz. 1 kilohertz (KHz) = 1000 Hertz (Hz), 1 megahertz (MHz) = 1000 kilohertz, dan 1 gigahertz (GHz) = 1000 megahertz.

2.4 Sistem Pengkodean Karakter

Sitem yang digunakan untung mengkodekan karakter ada bermacam-macam. Tiga yang terkenal adalah ASCII, EBCDIC, dan Unicode.

A. System ASCII

ASCII (American Standart Code for Information Interchange), menggunakan 7-bit guna menyajikan beberapa data. Sistem ini digunakan oleh beberapa pabrik komputer secara bersama-sama sehingga menghasilkan suatu standart yang baku untuk semua jenis komputer. Walaupun ASCII menggunakan kode 7-bit , tetapi dalam pelaksanaannya tetaplah 8-bit yang digunakan. Sebab masih menggunakan extra bit yang digunakan untuk mendeteksiberbagai kesalahan yang timbul.

B.System EBCDIC

EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) menggunakan 8-bit guna menyajikan data yang ada.Dengan adanya 8-bit ini, tentu saja jumlah data yang disajikan menjadi lebih besar, yaitu sebanyak 2⁸atau 256 kombinasi.4 karakter yang berada disebelah kiri disebut sebagai zone-bits, dan 4 karakter sisanya disebut sebagai numerik bits.Kode-kode ini banyak digunakan oleh komputer IBM ataupun peralatan yang menggunakan standart IBM.

C.Unicode

Unicode adalah sebuah karakter yang dinyatakan dengan 16 bit.Alhasil, standar ini dapat mencakup 65.536 krakter. Dengan cara seperti ini berbagai simbol dalam bahasa seperti arab dan china bisa ditampung.

Sistem bilangan biner adalah sebuah sistem penulisan angka dengan menggunakan dua simbol yaitu 0 dan 1.Sistem bilangan ini merupakan dasar dari semua sistem bilangan berbasis digital.Pengelompokan biner dalam komputer selalu berjumlah 8, dengan istilah 1 Byte. Dalam istilah komputer, 1 Byte = 8 bit. Kode-kode pemrograman /rancang bangun komputer, seperti ASCIImenggunakan sistem pengkodean 1 Byte.

2.5 Konversi Sistem Biner dan Sistem Desimal

Konversi desimal ke biner, misalnya 98 desimal akan diubah ke biner:

98/2 = 49, sisa 0 (akhir)

49/2 = 24, sisa 1

24/2 = 16, sisa 0

12/2 = 6, sisa 0

6/2 =3, sisa 0

3/2 =1, sisa 1

1/2=0, sisa 1 (awal)

sisa dituliskan dari bawah menjadi: 9810 = 110001

Contoh lainnya yaitu 98,375 desimal akan diubah menjadi biner :

98/2 = 49, sisa 0

49/2 = 24, sisa 1

24/2 = 16, sisa 0

12/2 = 6, sisa 0

6/2 =3, sisa 0

3/2 =1, sisa 1

1/2=0, sisa 1

0,375 x 2=0,75, angka disebelah kiri koma adalah 0

0,75 x 2=1,5, angka disebelah kiri koma adalah 1

0,5 x 2=1,0 angka disebelah kiri koma adalah 1

jadi 98,375₁₀=1100010,011₂

2.6 Bagian Unit Sistem

Unit komputer (system unit) adalah suatu rangka yang di dalamnya terdapat komponen-komponen elektronik dari komputer yang digunakan untuk memproses data. Sebuah komputer terdiri atas perangkat-perangkat yang digunakan untuk menerima masukan (input), melakukan proses, mengeluarkan hasil (output), menyimpan dan berkomunikasi. Kebanyakan komponen ini adalah bagian dari komputer. Pada komputer dekstop atau komputer pribadi (personal computer-PC), komponen-komponen elektronik dan kebanyakan media penyimpanan adalah bagian dari komputer. Perangkat lain seperti keyboard, mouse, mikrofon, monitor, printer, pemindai (scanner), kamera video, dan pengeras suara (speaker), umumnya menempati ruang di luar unit komputer.

2.6.1 Motherboard

Motherboard adalah papan sirkuit utama dari suatu komputer. Banyak komponen elektroonik yang terhubung ke motherboard, yang lainnya dibuat menjadi bagian dari motherboard. Processor atau disebut juga dengan Central Processing Unit (CPU), menginterpretasikan dan melaksanakan perintah-perintah dasar untuk mengoperasikan komputer.

2.6.2 Catudaya (Power Supply)

Power supply atau catu daya adalah sebuah peralatan penyedia tegangan atau sumber daya untuk peralatan elektronika dengan prinsip mengubah tegangan listrik yang tersedia dari jaringan distribusi transmisi listrik ke level yang diinginkan sehingga berimplikasi pada pengubahan daya listrik.

Dalam sistem pengubahan daya, terdapat empat jenis proses yang telah dikenal yaitu sistem pengubahan daya AC ke DC, DC ke DC, DC ke AC, dan AC ke AC. Masing masing sistem pengubahan memiliki keunikan aplikasi tersendiri, tetapi ada dua yang implementasinya kemudian berkembang pesat dan luas yaitu sistem pengubahan AC ke DC (DC power supply) dan DC ke DC (DC-DC converter).

2.6.3 Sistem Pendingin (Heatsink)

Pendinginan komputer atau pendinginan CPU adalah tindakan mengurangi atau menghilangkan panas dari sebuah komputer. Panas pada komputer berpotensi merusak atau memperlambat kerja sebuah komputer. Terdapat beberapa cara untuk mengurangi panas pada sebuah komputer, diantaranya :

heatsink. Heatsink adalah logam dengan design khusus yang terbuat dari alumuniun atau tembaga (bisa merupakan kombinasi kedua material tersebut) yang berfungsi untuk memperluas transfer panas dari sebuah prosesor. Perpindahan panas terjadi menggunakan aliran udara di dalam casing. jadi metode pendinginan ini tidak cukup efektif, karena sangat bergantung kepada aliran udara di dalam casing. jika aliran udaranya teranggu, maka bisa dipastikan prosesor akan kepanansan
heatsink fan (HSF). Cara kerja dari HSF mirip seperti pada pendinginan menggunakan heatsink, tetapi pada HSF ditambahkan sebuah kipas untuk mempercepat proses transfer panas. HSF bekerja lebih baik daripada Heatsink. pada masa kini HSF menggunakan teknologi heatpipe yaitu pipa tembaga kecil untuk transfer panas dengan menggunakan konsep kapilaritas.
water cooling. Teknik pendinginan CPU menggunakan water cooling adalah dengan menggunakan cairan pendingin (biasanya berupa air)yang dialirkan menggunakan peralatan khusus untuk water cooling. peralatannya biasanya terdiri dari water block yang dipasangkan ke pengait prosesor dimotherboard, pompa air, dan radiator, biasanya metode ini digunakan untuk meng overclock cpu.

2.6.4 Bus

komputer memproses dan menyimpan data sebagai deretan bit elektronik. Bit-bit ini bergerak secara internal dalam sirkuit komputer melalui saluran listrik. Setiap saluran disebut bus. Saluran ini memungkinkan berbagai variasi perangkat, baik yang di dalam maupun yang menempel pada komputer untuk dapat saling berkomunikasi. Bus-bus mengirim bit-bit dari perangkat masukan ke memori, dari memori ke processor, dari processor ke memori, dari memori ke perangkat keluaran atau media penyimpanan.

2.6.6 Port

Port adalah suatu celah atau pintu pada lubang komputer sebagai jalur data. Berikut ini adalah port-port yang terdapat di chasing bagian belakang CPU :

· Port Paralel

· Port Serial

· Port AT/PS2

· Port USB

· Port Ethernet RJ45

· Port VGA

· Port Audio

· Port Power Connector

· Port LAN

2.7 Processor

Processor adalah nama singkat dari microprocessor dan seringkali disebut CPU (Central Processing Unit) yang sekarang ukurannya sudah mencapai Gigahertz (GHz). Ukuran tersebut adalah hitungan kecepatan processor dalam mengolah data dan informasi.

Komponen ini berupa sebuah cip. Cip (chip atau IC/Integrated Circuit) adalah sekeping silikon berukuran beberapa millimeter persegi yang mengandung puluhan ribu transistor dan komponen elektronik yang lain.

Processor terletak pada socket yang telah disediakan oleh motherboard, dan dapat diganti dengan processor yang lain asalkan sesuai dengan socket yang ada pada motherboard. Salah satu yang sangat bersar pengaruhnya terhadap kecepatan komputer tergantung dari jenis dan kapasitas processor.

Processor hanya dapat mengenali bahasa mesin yaitu dengan notasi bilangan biner yang hanya berupa 2 angka saja yaitu 0 dan 1 (0101 0101). Bilangan biner merupakan notasi untuk perangkat elektronik dimana bilangan nol (0) menandakan tidak terdapat sinyal listrik dan bilangan satu (1) menandakan adanya sinyal listrik.

2.7.1 Processor Sebagai Salah Satu Komponen Terpenting

Processor merupakan salah satu komponen terpenting dalam sistem komputer. Processor acapkali disebut sebagai otak komputer, meskipun penyebutan seperti itu tidak tepat sepenuhnya. Processor hanya bertindak sebagai mesin pemroses tetapi tidak berfungsi sebagai pengingat seperti halnya otak. Fungsi pengingat ditangani oleh komponen tersendiri yang dinamakan memori.

Processor merupakan pusat pengendali komputer yang didukung oleh komponen lainnya. Processor adalah IC (Integrated Circuit) yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat pengoperasian/pemroses sistem komputer. Processor memegang peran yang sangat penting dalam sistem komputer dalam berbagai aspek sebagaimana dapat dilihat berikut.

· Kinerja : Tipe prosesor yang digunakan akan mempengaruhi kinerja sistem komputer. Kemampuan sebuah prosesor menentukan kinerja maksimum yang dapat dicapai oleh sistem komputer.

· Dukungan perangkat lunak : Prosesor yang lebih cepat memungkinkan pemakaian perangkat lunak terbaru ataupun fitur terbaru. Sebagai contoh, prosesor Pentium dengan teknologi MMX memungkinkan pemakaian perangkat lunak khusus yang tak didukung oleh jenis prosesor generasi sebelumnya.

· Keandalan dan stabilitas : Salah satu pendukung keandalan dan stabilitas sistem komputer adalah kualitas prosesor. Sebagai contoh salah satu jenis prosesor Pentium mengalami kesalahan dalam proses aritmatika karena kesalahan desain. Begitu juga terdapat sebuah prosesor tertentu yang sering menyebabkan komputer macet dan bahkan prosesor terbakar.

· Pendingin dan konsumsi energi : Awalnya prosesor hanya mengkonsumsi daya listrik yang relatif kecil daripada komponen-komponen yang lain. Namun pada perkembangan selanjutnya, prosesor justru menghabiskan daya listrik yang lebih besar daripada generasi sebelumnya. Tentu saja keadaan ini menyebabkan prosesor cepat panas dan karena itu diperlukan sistem pendinginan yang lebih baik.

· Dukungan motherboard : Adanya berbagai prosesor yang beredar menimbulkan kebutuhan motherboard yang sesuai. Sementara ini, motherboard sendiri menentukan kemampuan dan kinerja sistem.

2.7.2 Sejarah Singkat Mikroprosessor

Microprosesor yang pertama kali diciptakan yaitu Intel 4004, yang diperkenalkan pada tahun 1991. Prosesor ini sangat sederhana, hanya bisa melakukan operasi sebesar 4 bit per waktu. Aplikasi prosesor ini adalah untuk menyusun kalkulator elektronik portabel.

Mikroprosesor yang pertama kali digunakan untuk komputer rumah adalah Intel 8008, yang diperkenalkan pertama kali pada tahun 1974. Prosesor ini berukuran 8 bit. Digunakan pertama kali pada kit Altair. Kit buatan MITS yang diperkenalkan pada tahun 1975 inilah yang dianggap sebagai cikal bakal komputer personal yang pertama. Namun yang dinamakan PC seperti yang sekarang diperkenalkan pertama kali oleh IBM pada tahun 1982, yang disebut IBM PC. Komputer ini menggunakan prosesor Intel 8008 yang sebenarnya telah diperkenalkan tahun 1979.

Mikroprosesor yang digunakan pada PC dari waktu ke waktu juga berubah. Secara kronologis, prosesor-prosesor yang digunakan sampai pada akhir tahun 2002 adalah 8008, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, dan Pentium 4. Sebagai bahan perbandingan, prosesor Pentium 4 mempunyai kecepatan 5000 kali lebih cepat daripada prosesor 8008.

Nama	Tahun	Transistor (Ribu)	Kecepatan Clock	Lebar Data (Bit)	Lebar Bus Data (Bit)	Lebar Bus Alamat (Bit)	MIPS
8080	1974	6	2 MHz	8	8	20	0,64
8088	1979	29	5 MHz	16	8	20	0,33
80286	1982	134	5 MHz	16	16	24	1
80386	1985	275	16 MHz	32	32	32	5
80486	1989	1200	25 MHz	32	32	32	20
Pentium	1993	3100	60 MHz	32	64	32	100
Pentium II	1997	7500	233 MHz	32	64	36	-300
Pentium III	1999	9500	450 MHz	32	64	36	-510
Pentium 4	2000	42000	1,5 GHz	32	64	36	-1700

Beberapa hal yang perlu diketahui tentang data pada tabel tersebut:

· Tahun menyatakan tahun saat prosesor dirilis yang pertama kali. Perlu diketahui, umumnya prosesor dengan nama yang sama dikembangkan beberapa kali. Sebagai contoh, kecepatan Pentium 4 ketika pertama kali dipublikasikan adalah 1,5 GHz, tetapi pada akhir tahun 2002 telah mencapai di atas 2 GHz.

· Transistor menyatakan jumlah transistor yang terkandung dalam sebuah cip.

· Kecepatan clock menyatakan jumlah pulsa yang dapat dibangkitkan oleh clock yang memicu prosesor.

· Lebar data menyatakan lebar dari ALU (bagian dalam prosesor yang menangani pemrosesan aritmatik dan logika).

· MPS (Millions of Instructions Per Second) menyatakan jumlah jutaan instruksi per detik yang dapat ditangani oleh prosesor.

2.7.3 Aneka Prosesor

Perusahaan yang membuat mikroprosesor tentu tidak hanya Intel. Perusahaan seperti Motorola, Fujitsu dan IBM juga memproduksi mikroprosesor. Namun, di lingkungan PC, Intel memang yang mendominasi. Beberapa contoh mikroprosesor dari berbagai vendor pada tabel.

Prosesor	Keterangan
R4x000	Mikroprosesor 64 bit ini memiliki bus dengan alamat 36 bit. Digunakan untuk workstation. Pembuatnya adalah MIPS Technology.
Alpha AXP	Mikroprosesor 64 bit bisa digunakan untuk Windows NT, OSF/1, dan OpenVMS. Pembuatnya adalah Digital Equipment Corporation.
PowerPC	Merupakan produk dari beberapa perusahaan (IBM, Motorola, dan Apple Computer). Digunakan antara lain pada server dan workstation IBM RS/6000.
SPARC	Seperti halnya PowerPC, SPARC dibuat oleh beberapa perusahaan. Misalnya HyperSPARC (Ross Technology), SPARClite (Fujitsu), UltraSPARC (Sun Microsystems). Digunakan untuk server, workstation, laptop, dan berbagai peralatan lain.
Duron	Digunakan pada PC. Dibuat oleh AMD.
Athlon	Digunakan pada PC. Dibuat oleh AMD.
Celeron	Digunakan pada PC. Dibuat oleh Intel.

Tabel 2.7.3.1 Daftar Beberapa Prosesor

Prosesor	Transistor	Kecepatan CPU	Kecepatan FSB
Celeron	7.500.000	500 MHz – 800 MHz	66 MHz
Pentium II	7.500.000	233 MHz – 450 MHz	100 MHz
Pentium III	9.500.000	450 MHz – 1 GHz	133 MHz
Athlon (K7)	22.000.000	850 MHz – 1,2 GHz	200 MHz dan 266 MHz
Athlon XP	37.500.000	1,67 GHz	266 MHz
PowerPC G3	6.500.000	233 MHz – 333 MHz	100 MHz
PowerPCG4	10.500.000	400 MHz – 800 MHz	100 MHz

Tabel 2.7.3.2 Karakteristik Berbagai Prosesor

2.7.4 Kecepatan Prosesor

Beberapa istilah berikut sering dijumpai :

· Intel Celeron 500 MHz

· Intel Pentium 4 1,76 GHz

· AMD Athon 1 GHz

Angka dan satuan yang terletak setelah nama prosesor menyatakan kecepatan prosesor atau lebih tepatnya adalah jumlah pulsa yang dapat dihasilkan oleh clock pada prosesor per detik. MHz menyatakan satan dalam jutaan pulsa per detik, sedangkan GHz menyatakan satuan dalam triliyunan pulsa per detik.

Selain menggunakan satuan seperti MHz dan GHz, kecepatan prosesor juga ditentukan melalui MIPS (Millions of Instructions Per Second atau menyatakan jumlah jutaan instruksi per detik yang dapat ditangani oleh prosesor) dan flops (floating point operations per second atau jumlah bilangan real per detik). MIPS biasa digunakan pada workstation, minicomputer, mainframe, sedangkan flops biasa dipakai pada supercomputer.

Satuan yang lebih besar daripada flops yaitu megaflops, gigaflops, teraflops, dan petaflops. Tabel 2.7.4.1 menunjukan hubungan satuan-satuan tersebut.

Satuan	Keterangan
Megaflops (mflops)	Identik dengan 1.000.000 flops
Gigaflops (gflops)	Identic dengan 1.000.000 megaflops
Teraflops (tflops)	Identic dengan 1.000.000 gigaflops
Petaflops (pflops)	Identic dengan 1.000.000 teraflops

Tabel 2.7.4.1 Satuan Flops

2.7.5 Cara Kerja Prosesor

CPU terdiri atas dua bagian utama yang dinamakan unit control dan ALU (Arithmetic and Logic Unit).

· Unit control berfungsi untuk mengendalikan seluruh komponen dalam siste computer, seperti layaknya otak manusia yang mengontrol seluruh saraf dalam tubuh sehingga seluruh anggota tubuh dapat digerakkan atau dikendalikan. Pengendalian yang dilaksanakan oleh unit ini didasarkan pada instruksi-instruksi yang terdapat pada program komputer. Setiap instruksi diterjemahkan ke dalam bentuk tindakan yang sesuai dengan maksud instruksi bersangkutan.

· Unit aritmatika dan logika berperan dalam melaksanakan operaso-operasi perhitungan (aritmatika) seperti pengurangan, penjumlahan, dan pengalian maupun operasi pembandingan (logika) seperti membandingkan suatu nilai bernilai nol atau tidak.

Selain kedua komponen tersebut, CPU memiliki sejumlah register. Register adalah memori dalam CPU yang mempunyai kecepatan sangat tinggi, yang digunakan untuk berbagai operasi dalam CPU. Tipe register bermacam-maca, antara lain yaitu register instruksi, register alamat, dan register akumulator.

Gambar 2.7.5.1 CPU dan Memori

Untuk melakukan suatu operasi terhadap data yang berada dalam memori utama, data mula-mula disalin dari memori ke register-register dalam CPU. Unit control yang menangani hal ini. Pengertian data dalam konteks ini bias berarti perintah atau data. Selanjutnya data diterjemahkan dan diproses. Jika terdapat operasi aritmatika atau logika, ALI segera mengambil alih peran tersebut. Hasil sementara pemrosesan akan ditaruh pada akumulator dan setelah itu baru dikirimkan ke memori utama. Mekanisme seperti itu dapat dituangkan dalam bentuk algoritma (urutan proses) seperti berikut :

1. MUAT nilai dari memori ke sebuah register.

2. MUAT nilai dari memori lain ke register yang lain.

3. JUMLAHKAN kedua nilai dan hasilnya berada akumulator.

4. SIMPAN isi akumulator ke dalam suatu memori.

5. Selesai.

2.7.6 CPU Superskalar

CPU yang dapat memproses paling banyak satu instruksi dalam sebuah siklus (pulsa dari clock) biasa disebut CPU skalar atau tradisional. Termasuk dalam golongan ini yaitu keluarga Intel x86 (misalnya 80486) yang digunakan pada IBM PC dan kompatibelnya dan keluarga Motorola 68000 yang digunakan pada komputer Apple. Adapun CPU yang dapat menjalankan lebih dari satu instruksi per siklus dinamakan CPU superskalar. Termasuk dalam kategori ini yaitu prosesor Pentium (Intel), PowerPC (INM-Motorola-Apple), K5 (AMD), dan generasi berikutnya, MI (Cyrix), dan Nx586 (NexGen).

CPU superskalar dapat menjalankan lebih dari satu instruksi per siklus disebabkan adanya lebih dari sebuah ALU, sebagaimana diperlihatkan pada gambar 2.19. Pada keadaan seperti ini, unit control akan mengevaluasi dua buah instruksi secara berpasangan. Jika kedua perintah dapat dieksekusi secara serentak maka masing-masing akan dikirim ke ALU yang berbeda. Jika tidak, masing-masing perintah akan diproses dalam siklus yang berbeda.

2.7.7 Multiprosesor

Pada beberapa system computer, jumlah prosesor yang didukung bias lebih dari satu. Pada saat ini sebuah PC pun bias mengandung 2 sampai dengan 4 prosesor, sedangkan workstation dapat memiliki hingga 20 prosesor. Bahkan, supercomputer IBM yang digunakan pada Departemen Energi Amerika Serikat memiliki 8192 prosesor yang bekerja secara tandem dan dapat menjalankan 10 triliyun perhitungan per detik (Turban, McLeanm dan Wetherbe, 1999). Sistem multiprosesor dibedakan menjadi SMP, prosesor vektor, prosesor parallel, dan MMP.

· SMP (Symmetric Multiprocessor) merupakan system multiprosesor dengan masing-masing prosesor bekerja secara sendiri-sendiri (tidak saling bergantung). Pada system ini, sebuah CPU bisa jadi sedang menangani suatu proses misalnya sedang mengolah lembar kerja dan CPU yang lain sedang melakukan proses grafis.

· Prosesor vektor menyatakan suatu system multiprosesor dengan masing-masing prosesor dapat bekerja secara serentak dalam menangani proses perhitungan vektor.

· Prosesor parallel menyatakan system yang memiliki sejumlah prosesor dan memiliki karakteristik sebagai berikut.

1. Tak ada yang bertindak sebagai prosesor utama.

2. Sejumlah prosesor tidak selalu mengerjakan operasi yang sama dalam waktu yang sama.

Dengan menggunakan prosesor parallel, bagian-bagian dari sebuah program dapat dikerjakan oleh prosesor-prosesor yang berbeda. Penanganan aktivitas prosesor yang melakukan proses ditangani oleh program. Prosesor jenis ini digunakan pada supercomputer.

· Prosesor parallel masif (Massively Parallel Processor atau MPP) adalah system yang mengandung ratusan atau bahkan ribuan prosesor yang dapat saling berinteraksi dengan pendekatan jaringan saraf. Prosesor seperti ini sudah diterapkan dalam bisnis. Salah satu penggunanya adalah Wal-Mart (Laudon dan Laudon, 1998).

2.7.8 Sistem Fault-Tolerant

Selain system yang menggunakan multiprosesor, terdapat pula system yang memiliki toleransi terhadap kegagalan dan dinamakan fault-tolerant system. System teknologi informasi seperti ini memiliki cadangan dalam hal perangkat keras (yang umumnya berupa CPU, memori utama, dan peranti penyimpan eksternal), perangkat lunak, dan komponen catu daya yang bekerja untuk mengantisipasi kegagalan system utama. System seperti ini banyak diterapkan dalam perbankan di Indonesia.

2.7.9 Teknologi MMX

Prosesor seperti Pentium menyertakan fitur yang disebut MMX (Multimedia eXtension). Teknologi ini menyediakan kemampuan untuk memapatkan dan menguraikan kembali video, memanipulasi citra, melaksanakan enkripsi, dan bahkan memproses masukan/keluaran.

2.8 Memori Internal

Memori internal merupakan memori yang terdapat di dalam CPU dan terpasang di soket yang sudah disediakan di motherboard. Memori memiliki peranan penting terhadap komponen-komponen yang terdapat di CPU, karena berperan sebagai penyimpan data pada proses interface antara Hardware, Software dan Brainware.

2.8.1 ROM

Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan. Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu system. Jenis ini tidak dapat deprogram ulang.

2.8.2 RAM

Random Access Memory disingkat dengan RAM. Memory penyimpanan sementara yang bersifat acak biasanya disebut juga dengan memory kerja. Pada memory ini karena disimpan sementara (volatile), maka apabila komputer tidak mendapatkan daya (off), maka data yang disimpan pada memoru ini akan hilang.

2.8.3 Cache Memory

Cache memory adalah memori berukuran kecil berkecepatan tinggi yang berfungsi untuk menyimpan sementara instruksi dan/atau data (informasi) yang diperlukan prosesor. Boleh dikatakan bahwa cache memory ini adalah memory internal processor.

2.9 Perkembangan Komputer di Masa Mendatang

Komputer di masa mendatang bisa jadi berbeda dengan komputer masa kini. Hal ini disebabkan adanya pengembangan prosesor ke ebrbagai arah. Tabel berikut memperlihatkan beberapa kemungkinan tentang hal tersebut (William dan Sawyer, 2003 dan Turban, dkk., 1999)

Jenis	Keterangan
Cip DSP	Cip DSP (Digital Signal Processing) merupakan jenis cip yang ditujukan secara khusus untuk menangani pemrosesan suara dan video dengan kemampuan pemanipulasian yang sangat cepat. Di masa mendatang cip seperti ini bisa jadi digunakan dalam komputer, misalnya untuk membantu system pendengaran manusia.
Nanoteknologi	Melalui teknologi ini, atom atau molekul yang berukuran dalam orde nanometer (10^-9 meter) dijadikan sebagai dasar untuk menciptakan mesin berukuran sangat kecil yang digunakan untuk menyimpan data atau melakukan tugas-tugas tertentu. Sebagai contoh, komputer molekuler menggunakan sebuah molekul untuk menggantikan transistor silicon, sedangkan komputer titik (dot computer) menggunakan sebuah electron untuk menggantikan transistor.
Komputasi Optik	Komputasi di masa mendatang bisa jadi tidak lagi menggunakan elektronika melainkan memakai optic atau optoelektronik. Dengan demikian, cahaya akan menggantikan electron. Diharapkan komputasi optic dapat memproses ratusan kali lebih cepat daripada komputer yang berbasis elektris.
Komputasi DNA (Biochip)	Komputasi ini didasarkan kenyataan bahwa informasi dapat ditulis ke setiap molekul DNA. Dengan menggunakan biteknologi, DNA sintesis dapat dipakai untuk mempresentasikan sejumlah symbol untuk menggantikan system biner.
Komputasi Kuantum	Komputasi ini idasarkan pada teori mekanika kuantum. Informasi tidak lagi dinyatakan dengan 0 dan 1, melainkan dinyatakan dengan keadaan-keadaan partikel dasar. Sebagai contoh, atom-atom hidrogen dapat dibuat untuk membentuk saklar hidup atau matu seperti transistor pada komputer konvensional dengan memindahkan keadaan energy rendah (menyatakan nilai mati) ke keadaan energy tinggi (menyatakan nilai hidup).