SOFTSKILL 2 (ORGANISASI KOMPUTER DASAR)

Organisasi komputer mempelajari bagian yang terkait dengan unit-unit operasional komputer dan hubungan antara komponen sistem komputer,contoh : sinyal kontrol, prosesor, interface komputer dan peripheral, teknologi memori yang digunakan. Arsitektur komputer mempelajari atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer dan memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program, contoh : set instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan bermacam-macam jenis data (misal bilangan, karakter), aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O. Arsitektur komputer dapat bertahan bertahun-tahun tapi organisasi komputer dapat berubah sesuai dengan perkembangan teknologi. Pabrik komputer memproduksi sekelompok model komputer, yang memiliki arsitektur sama tapi berbeda dari segi organisasinya yang mengakibatkan harga dan karakteristik unjuk kerja yang berbeda.

Secara umum bagan blok sistem komputer dan cara kerja komputer sebagai berikut :

A.      Sistem komputer

B.  Cara kerja komputer

Harddisk menyimpan data dan program yang bersifat

permanen.

RAM mengcopy data/program dari harddisk untuk

diproses oleh CPUDari RAM, data atau program yang

akan diolah oleh CPU tidak semua langsung diproses CPU

tetapi dicopy ke cache memori untuk mengatasi

kesenjangan kecepatan CPU-memori

CPU melakukan komunikasi dengan modul I/O untuk

menerima input atau menampilkan output dari proses

yang dihasilkan. Output akan ditampilkan di komponenkomponen

output.

1.       

SISTEM KOMPUTER

Komputer sebagai suatu sistem terdiri dari subsistem-subsistem yang saling berhubungan sehingga dapat memiliki satu tujuan dalam melaksanakan tugas yang diberikan. Subsistem tersebut :

Hardware (perangkat keras), Merupakan peralatan fisik dari komputer yang dapat kita lihat dan rasakan. Hardware ini terdiri dari :

·         Input/Output Device (I/O Device) Terdiri dari perangkat masukan dan keluaran, seperti keyboard dan printer.

·         Storage Device (perangkat penyimpanan) Merupakan media untuk menyimpan data seperti disket, harddisk, CD-I, flash disk dll.

·         Monitor /Screen Monitor merupakan sarana untuk menampilkan apa yang kita ketikkan pada papan keyboard setelah diolah oleh prosesor. Monitor disebut juga dengan Visual Display Unit (VDU).

·         Casing Unit adalah tempat dari semua peralatan komputer, baik itu motherboard, card, peripheral lain dan Central Procesing Unit (CPU).Casing unit ini disebut juga dengan System Unit.

·         Central Procesing Unit (CPU) adalah salah satu bagian komputer yang paling penting, karena jenis prosesor menentukan pula jenis komputer. Baik tidaknya suatu komputer, jenis komputer, harga komputer, ditentukan terutama oleh jenis prosesornya.Semakin canggih prosesor komputer, maka kemampuannya akan semakin baik dan biasanya harganya akan semakin mahal.

Software (perangkat lunak), merupakan program-program komputer yang berguna untuk menjalankan suatu pekerjaan sesuai dengan yang dikehendaki. Program tersebut ditulis dengan bahasa khusus yang dimengerti oleh komputer. Software terdiri dari beberapa jenis, yaitu ;

·         Sistem Operasi, seperti DOS, Unix, Linux, Novell, OS/2, Windows, Adalah software yang berfungsi untuk mengaktifkan seluruh perangkat yang terpasang pada komputer sehingga masing-masingnya dapat saling berkomunikasi. Tanpa ada sistem operasi maka komputer tak dapat difungsikan sama sekali.

·         Program Aplikasi, seperti GL, MYOB, Payroll dll. Merupakan program yang khusus melakukan suatu pekerjaan tertentu, seperti program gaji pada suatu perusahaan. Maka program ini hanya digunakan oleh bagian keuangan saja tidak dapat digunakan oleh departemen yang lain. Biasanya program aplikasi ini dibuat oleh seorang programmer komputer sesuai dengan permintaan / kebutuhan seseorang / lembaga/ perusahaan guna keperluan interennya.

·         Program Paket, seperti Microsofr office, Adobe fotoshop, macromedia studio, open office dll Adalah program yang disusun sedemikian rupa sehingga dapat digunakan oleh banyak orang dengan berbagai kepentingan. Seperti MS-office, dapat digunakan oleh departemen keuangan untuk membuat nota, atau bagian administrasi untuk membuat surat penawaran dan lain sebagainya.

·         Bahasa Pemrograman, PHP, ASP, dBase, Visual Basic, dll.Merupakan software yang khusus digunakan untuk membuat program komputer, apakah itu sistem operasi, program paket dll.

2.       SKEMA KOMPUTER

a.    KOMPONEN CPU

-       Register

Alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses sementara data dan instruksi lainnya menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama. Secara analogi, register diibaratkan sebagai ingatan di otak bila melakukan pengolahan data secara manual, otak diibaratkan CPU yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan & perbandingan logika.

Program berisi kumpulan instruksi-instruksi dan data diletakkan di memori utama yang diibaratkan sebagai meja. Kita mengerjakan program tersebut dengan memproses satu per satu instruksi-instruksi yang ada di dalamnya, dimulai dari instruksi yang pertama dan berurutan hingga yang terakhir. Instruksi dibaca dan diingat (instruksi yang sedang diproses disimpan di register).

Register dalam CPU diantaranya :

Register untuk alamat dan buffer :

·      MAR (Memory Address Register)

Untuk mencatat alamat memori yang akan diakses (baik yang akan ditulisi maupun dibaca)

·      MBR (Memory Buffer Register)

Untuk menampung data yang akan ditulis ke memori yang alamatnya ditunjuk MAR atau untuk menampung data dari memori (yang alamatnya ditunjuk oleh MAR) yang akan dibaca.

·      I/O AR (I/O Address Register)

Untuk mencatat alamat port I/O yang akan diakses(baik akan ditulisi / dibaca).

·      I/O BR (I/O Buffer Register)

Untuk menampung data yang akan dituliskan ke port yang alamatnya ditunjuk I/O AR atau untuk menampung data dari port (yang alamatnya ditunjuk oleh I/O AR) yang akan dibaca.

Register untuk eksekusi instruksi

·      PC (Program Counter)

Mencatat alamat memori dimana instruksi di dalamnya akan dieksekusi

·      IR (Instruction Register)

Menampung instruksi yang akan dilaksanakan

·      AC (Accumulator)

Menyimpan data sementara baik data yang sedang diproses atau hasil proses.

-       Control Unit

Bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada di sistem komputer, yaitu :

·      mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output

·      mengambil instruksi-instruksi dari memori utama

·      mengambil data dari memori utama untuk diproses

·      mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU

·      mengirim hasil proses ke memori utama untuk disimpan dan pada saatnya disajikan ke alatoutput.

     

-       ALU

Tugas utama adalah melakukan semua perhitungan aritmatika dan melakukan keputusan dari suatu operasi logika.

-       I/O Interconection

Input-Output (/O) Interconection merupakan sistem koneksi yang menghubungkan antar

komponen internel dalam sebuah CPU, yaitu ALU, unit kontrol, dan register serta menghubugkan CPU dengan bus-bus eksternal diluar CPU.

b.      SIKLUS INSTRUKSI

Program yang ada di memori komputer terdiri dari sederetan instruksi. Setiap instruksi dieksekusi melalui suatu siklus. Setiap siklus instruksi terdiri dari tahap-tahap :

1. Instruction fetch, yaitu mengambil instruksi dari memori dan mentransfernya ke unit kontrol.

2. Mengartikan (decode) instruksi dan menentukan apa yang harus dikerjakan serta data apa yang digunakan.

3. Baca alamat efektif, jika instruksi beralamat indirect.

4. Proses eksekusi instruksi dengan memilih operasi yang diperlukan dan mengendalikan perpindahan data yang terjadi.

5. Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya yaitu Program Counter

6. PC akan menambah satu hitungan setiap kali CPU membaca instruksi

7. Instruksi-instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR)

c.       INTERUPSI

Fungsi interupsi adalah mekanisme penghentian atau pengalihan pengolahan instruksi dalam CPU kepada routine interupsi. Hampir semua modul (memori dan I/O) memiliki mekanisme yang dapat menginterupsi kerja CPU.

Tujuan interupsi secara umum untuk manajemen pengeksekusian routine instruksi agar efektif dan efisien antar CPU dan modul-modul I/O maupun memori.

Setiap komponen komputer dapat menjalankan tugasnya secara bersamaan, tetapi kendali terletak pada CPU dan kecepatan eksekusi masing-masing modul berbeda sehingga dengan adanya fungsi interupsi dapat sebagai sinkronisasi kerja antar modul.

Dalam CPU terdapat sinyal-sinyal interupsi sebagai berikut :

- Program

Interupsi yang dibangkitkan dengan beberapa kondisi yang terjadi pada hasil eksekusi program, contoh : aritmatika overflow, pembagian nol, operasi

- Timer

Interupsi yang dibangkitkan pewaktuan dalam prosesor. Sinyal ini memungkinkan sistem operasi menjalankan fungsi tertentu secara reguler

- I/O

Sinyal interupsi yang dibangkitkan oleh modul I/O sehubungan pemberitahuan kondisi error dan penyelesaian suatu operasi.

- Hardware failure

Interupsi yang dibangkitkan oleh kegagalan daya atau kesalahan paritas memori

d.      MEMORI

Memori adalah bagian dari komputer tempat berbagai program dan data-data disimpan.

Memori utama adalah tempat penyimpanan sementara dimana dibutuhkan oleh prosesor yang akan mengoperasikan program atau data tertentu.

Memori dalam komputer dapat dibedakan sebagai berikut :

- Register

- Cache memory (Static RAM) : internal cache dan external cache

- Memori utama (Dynamic RAM)

- Memori sekunder : magnetic disk, optical disk, magnetic tape

Memori yang memiliki hirarki paling atas memiliki kecepatan paling tinggi tetapi kapasitas

penyimpanan data paling rendah.

Memori bisa dikategorikan menjadi 2 :

-        memori internal adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor, yaitu: register yang terdapat di dalam prosesor, cache memori dan memori utama yang berada di luar prosesor.

-       memori eksternal adalah memori yang diakses prosesor melalui piranti I/O, yaitu disket dan

Untuk memori utama pada dasarnya dikategorikan menjadi 2, yaitu : ROM dan RAM

ROM (Read Only Memory)

ROM biasa digunakan oleh komputer untuk menyimpan data utama selamanya, artinya data yang telah tersimpan dalam ROM tidak akan terhapus apabila komputer dimatikan (bersifat non volatile). ROM diisi oleh pabrik pembuatnya berupa program-program pokok yang diperlukan sistem komputer misal program bootstrap. Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak karena bisa menyebabkan komputer tidak berfungsi, sehingga untuk pencegahannya ROM dirancang hanya bisa dibaca. Namun pada kasus lain memungkinkan untuk merubah isi ROM, dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi didalamnya.

RAM, (Random Access Memory)

Memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara. Memory bekerja dengan menyimpan & menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi. Karena itulah, fungsi kapasitas merupakan hal terpenting pada memory. Dimana semakin besar kapasitasnya, maka semakin banyak data yang dapat disimpan dan disuplai, yang akhirnya membuat Processor bekerja lebih cepat. Suplai data ke RAM berasal dari Hard Disk, suatu peralatan yang dapat menyimpan data secara permanen.

SOFTSKILL 1 (EVOLUSI ARSITEKTUR KOMPUTER)

Sejak dahulu, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat.Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik.

Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan.Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.

Sejarah Komputer menurut generasinya adalah

- Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik

- Komputer Generasi Pertama

- Komputer Generasi Kedua

- Komputer Generasi Ketiga

- Komputer Generasi Keempat

- Komputer Generasi Kelima

A.      Alat Hitung Tradisional

Yang muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih digunakan dibeberapa tempat hingga saat ini dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi.Alat ini memungkinkan penggunanya untuk melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuah rak.Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi perdagangan.Seiring dengan munculnya pensil dan kertas,terutama di Eropa,abacus kehilangan popularitasnya.

Pada masa berikutnya,beberapa insinyur membuat penemuan baru lainnya.Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931.Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi.Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan.Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik.

B.    Komputer Generasi Pertama

Komputer Generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut "bahasa mesin" (machine language).Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dan silinder magnetik untuk penyimpanan data.

C.    Komputer Generasi Kedua

Pada tahun 1948,penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio,dan komputer.Akibatnya,ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis.Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan.

D.   Komputer Generasi Ketiga

Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument,mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC: integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa.Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponenkomponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor.Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip.

E.    Komputer Generasi Keempat

Setelah IC,tujuan pengembangan menjadi lebih jelas yaitu mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen- komponen elektrik.Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa.Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaanperusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486,Pentium,Pentium II,Pentium III,Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6,Athlon, dsb.Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja,cara-cara baru untuk menggali potensi terus dikembangkan.Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak,informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya.

F.    Komputer Generasi Kelima

Mendefinisikan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih sangat muda.Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001:Space Odyssey.HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence),HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.

G.   Komputer Generasi Keenam

Dengan Teknologi Komputer yang ada saat ini,agak sulit untuk dapat membayangkan bagaimana komputer masa depan.Dengan teknologi yang ada saat ini saja kita seakan sudah dapat “menggenggam dunia”.Dari sisi teknologi beberapa ilmuwan komputer meyakini suatu saat tercipta apa yang disebut dengan biochip yang dibuat dari bahan protein sitetis.Robot yang dibuat dengan bahan ini kelak akan menjadi manusia tiruan.

Secara prinsip ciri-ciri komputer masa mendatang adalah lebih canggih dan lebih murah dan memiliki kemampuan diantaranya melihat,mendengar,berbicara,dan berpikir serta mampu membuat kesimpulan seperti manusia.Ini berarti komputer memiliki kecerdasan buatan yang mendekati kemampuan dan prilaku manusia.