PERANTI PROSES

Pengertian 

Piranti Pemroses adalah alat dimana instruksi – instruksi program diproses untuk mengolah data yang sudah dimasukkan lewat Peranti masukan dan hasilnya akan ditampilkan di Peranti keluaran.  Peranti Pemroses terdiri dari Central Processing Unit (CPU) dan Main Memory . 

CPU, singkatan dari Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Prosesor sering digunakan untuk menyebut CPU pada umumnya. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.

    Processor atau CPU (Central Processing Unit) merupakan otak dari komputer yang melakukan pemerosesan dan operasi perhitungan dan logika terhadap instruksi program yang diberikan ke komputer.

    Kinerja dari setiap jenis processor bervariasi dan dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

¢Kecepatan Clock

¢Lebar register/data bus internal

¢Lebar data bus eksternal

¢Kapasitas cache memori (L1 dan L2)

¢1. Harddisk

¢Alat ini merupakan tempat menyimpan data pada CPU. Jika hardisk dibuka, maka di dalamnya terlihat piringan logam sebagai tempat menulis data. Kecepatan putarannya bervariasi. Ada yang 5400 putaran per menit bahkan ada yang sampai 7200 putaran per menit. Kemampuan sebuah hardisk biasanya ditentukan oleh banyaknya data yang bisa disimpan. Besarnya bervariasi, ada yang 1,2 Gigabyte (GB) hingga 1 Terabyte. Satu 1 Tera sama dengan 1000 GB, 1GB sama dengan 1000 Megabyte, sedangkan 1 Megabyte sama dengan 1000 Kilobyte. 

DVD-ROM DRIVE

Fungsinya adalah untuk membaca data dari sebuah DVD . ROM adalah singkatan dari Read Only Memory yang artinya penyimpan data yang hanya bisa dibaca. Jadi DVD - ROM hanya bisa digunakan untuk membaca data, tidak dapat digunakan untuk menyimpan data. Namun saat ini, ada alat serupa yang dapat digunakan untuk menulis / menyimpan data ke sebuah DVD Namanya DVD-RW (DVD Read and Write atau DVD baca dan tulis).

Cara kerja DVD-ROM maupun DVD-RW sama dengan cara kerja harddisk atau floppy disk drive. Bedanya, bagian yang diputar adalah kepingan DVD. Alat pembacanya juga bukan head magnet tetapi sinar laser yang berkekuatan kecil.

PROSESOR

Prosesor berfungsi untuk memproses semua perhitungan yang harus dilakukan oleh komputer. Kekuatan prosesor diukur dari frekuensinya, seperti 550 MHz (Mega Hertz) sampai saat ini sudah ada yang mencapai 1,4 GHz (Giga Hertz).

   Jika komputer dihidupkan, maka prosesor akan langsung bekerja dan cepat naik suhunya. Oleh karena itu setiap prosesor saat ini sudah dilengkapi dengan besi penyalur panas (heat sink) dan kipas pendingin. Saat ini prosesor yang banyak digunakan adalah Intel, AMD dan IBM.

¢MEMORY

Memori dikenal juga dengan sebutan RAM (Random Acces Memory). Gunanya adalah untuk penyimpanan data sementara sewaktu digunakan oleh prosesor. Jika komputer di matikan, maka data di RAM akan hilang. Kecepatan membaca data RAM ini lebih cepat jika dibandingkan dengan Harddisk.

¢Kartu Grafis (VGA Card)

Kartu VGA (Video Graphic Adapter) berguna untuk menerjemahkan output  keluaran komputer ke monitor. Untuk menggambar / design graphic ataupun untuk bermain game, kita perlu VGA yang tinggi kekuatannya. Saat ini ada VGA dengan memori 16, 32 hingga 128 Megabyte. Jenisnya yang terkenal adalah GeForce buatan perusahaan Nvidia.

¢Kartu Suara (Soundcard)

Perangkat ini berguna untuk mengeluarkan suara. Kalau kita sedang mendengar musik ataupun bermain game, perangkat ini sangat bermanfaat. Suaranya bisa stereo, surround (berputar) bahkan suara 3 dimensi, sehingga kita seolah-olah berada ditempat kejadian. Tetapi perangkat ini kurang lengkap jika tidak ada speaker. Karena itu kita perlu menghubungkan speaker dengan soundcard yang telah terpasang dengan sebuah kabel yang disambung langsung ke soundcard Game.

 

¢Motherboard

Motherboard atau disebut juga dengan Papan Induk berfungsi untuk tempat semua alat utama CPU yang telah disebutkan di atas. Bentuk motherboard seperti sebuah papan sirkuit elektronik. Motherboard merupakan tempat berlalu lalangnya data. Motherboard menghubungkan semua peralatan komputer dan membuatnya bekerja sama sehingga komputer berjalan dengan lancar.

¢Mikroprosesor

Prosesor memiliki desain koneksi pada motherboard yang berbeda beda koneksi tersebut antara lain berupa socket atau slot,dan berikut ini adalah jenis jenis socket prosesor yang telah diproduksi

 

¢Control Unit

¢Control Unit / Unit kendali : adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.

    Pada awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store). Beberapa word dari microprogram dipilih oleh microsequencer dan bit yang datang dari word-word tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari perangkat tersebut, termasuk di antaranya adalah register, ALU, register instruksi, bus dan peralatan input/output di luar chip. Pada komputer modern, setiap subsistem ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU sebagai pemantaunya (supervisor).

¢Tugas dari CU adalah sebagai berikut:

¢Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.

¢Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

¢Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.

¢Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja.

¢Menyimpan hasil proses ke memori utama.

¢Macam-macam Control Unit

1. Single-Cycle CU

    Proses di CU ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi  masing-masing control line hanya merupakan fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”. Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.

 

¢Multi-Cycle CU

   Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi dari masing-masing output control line dapat ditentukan. Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya.

¢ALU (Arithmatic Logic Unit)

     ALU singkatan dari Arithmetic And Logic Unit ( unit aritmatika dan logika), adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. tugas utama dari ALU (Arithmetic And Logic Unit) adalah melakukan semua perhitungan aritmatika atau matematika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi aritmatika yang lainnya. Seperti pengurangan, pengurangan, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. Sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi aritmatika ini disebut adder. ALU melakukan operasi arithmatika dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan. sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi arithmatika ini disebut adder. Tugas lalin dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program.

¢Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:

¢a. sama dengan (=)

¢b. tidak sama dengan (<>)

¢c. kurang dari (<)

¢d. kurang atau sama dengan dari (<=)

¢e. lebih besar dari (>)

¢f. lebih besar atau sama dengan dari (>=)

   (sumber: Buku Pengenalan Komputer, Hal 154-155, karangan Prof.Dr.Jogiyanto H.M, M.B.A.,Akt.)

 

¢Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation). Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika.

  Arithmatic Logical Unit (ALU):

1.Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer.

2.ALU sering disebut mesin bahasa (machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya

3.ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi dan tugas tersendiri.

 

      ROM mempunyai tugas untuk menyimpan program yang sifatnya tetap atau permanen, tidak tergantung pada keberadaan arus listrik (Nonvolatile), dan program yang tersimpan dalam ROM mempunyai sifat hanya dapat dibaca oleh para pengguna komputer. Contoh data-data Rom yang sering muncul adalah saat komputer dihidupkan maka akan terbaca semua konfigurasi perangkat yang terintergasi dalam komputer tersebut.  Isi data pada Rom misalnya adalah program basis input ouput sistem (BIOS), yang berfungsi untuk mengendalikan perpindahan data antara mikroprosesor ke komponen lain yang meliputi keyboard, monitor, printer, dan lainnya.

¢   ROM terdiri atas berbagai macam seperti:

1.ROM (read only memory) itu sendiri yang isi datanya dimasukan dalam proses produksinya.

2.PROM (Progremmeble ROM) mirip dengan Rom kecuali bahwa dia dapat diprogram setelah proses pembuatan cip.

3.EPROM (erasable PROM) dapat dihapusdengan menyinarinnya dengan cahaya ultra violet mikrokntrolel yang epromnya bisa dihapus memiliki jendela kecil tempat proses penyinaran dilakukan

4.OTP (one time progreming) adalah eprom yang tidak dilengkapi dengan jendela penyinaran ultraviolet.

5.EEPROM (electrically EPROM) dapat dihapus secara elektris dengan perintah yang ada dalam mikrokontroler.walau mirip dengan RAM, tapi EEPROM tidak memiliki sifat nonvolatile dari ROM yang tidak hilang datanya walaupun daya hilang.

      ROM mempunyai tugas untuk menyimpan program yang sifatnya tetap atau permanen, tidak tergantung pada keberadaan arus listrik (Nonvolatile), dan program yang tersimpan dalam ROM mempunyai sifat hanya dapat dibaca oleh para pengguna komputer. Contoh data-data Rom yang sering muncul adalah saat komputer dihidupkan maka akan terbaca semua konfigurasi perangkat yang terintergasi dalam komputer tersebut.  Isi data pada Rom misalnya adalah program basis input ouput sistem (BIOS), yang berfungsi untuk mengendalikan perpindahan data antara mikroprosesor ke komponen lain yang meliputi keyboard, monitor, printer, dan lainnya.

¢   ROM terdiri atas berbagai macam seperti:

1.ROM (read only memory) itu sendiri yang isi datanya dimasukan dalam proses produksinya.

2.PROM (Progremmeble ROM) mirip dengan Rom kecuali bahwa dia dapat diprogram setelah proses pembuatan cip.

3.EPROM (erasable PROM) dapat dihapusdengan menyinarinnya dengan cahaya ultra violet mikrokntrolel yang epromnya bisa dihapus memiliki jendela kecil tempat proses penyinaran dilakukan

4.OTP (one time progreming) adalah eprom yang tidak dilengkapi dengan jendela penyinaran ultraviolet.

5.EEPROM (electrically EPROM) dapat dihapus secara elektris dengan perintah yang ada dalam mikrokontroler.walau mirip dengan RAM, tapi EEPROM tidak memiliki sifat nonvolatile dari ROM yang tidak hilang datanya walaupun daya hilang.

      ROM mempunyai tugas untuk menyimpan program yang sifatnya tetap atau permanen, tidak tergantung pada keberadaan arus listrik (Nonvolatile), dan program yang tersimpan dalam ROM mempunyai sifat hanya dapat dibaca oleh para pengguna komputer. Contoh data-data Rom yang sering muncul adalah saat komputer dihidupkan maka akan terbaca semua konfigurasi perangkat yang terintergasi dalam komputer tersebut.  Isi data pada Rom misalnya adalah program basis input ouput sistem (BIOS), yang berfungsi untuk mengendalikan perpindahan data antara mikroprosesor ke komponen lain yang meliputi keyboard, monitor, printer, dan lainnya.

¢   ROM terdiri atas berbagai macam seperti:

1.ROM (read only memory) itu sendiri yang isi datanya dimasukan dalam proses produksinya.

2.PROM (Progremmeble ROM) mirip dengan Rom kecuali bahwa dia dapat diprogram setelah proses pembuatan cip.

3.EPROM (erasable PROM) dapat dihapusdengan menyinarinnya dengan cahaya ultra violet mikrokntrolel yang epromnya bisa dihapus memiliki jendela kecil tempat proses penyinaran dilakukan

4.OTP (one time progreming) adalah eprom yang tidak dilengkapi dengan jendela penyinaran ultraviolet.

5.EEPROM (electrically EPROM) dapat dihapus secara elektris dengan perintah yang ada dalam mikrokontroler.walau mirip dengan RAM, tapi EEPROM tidak memiliki sifat nonvolatile dari ROM yang tidak hilang datanya walaupun daya hilang.

 

     RAM berfungsi untuk menyimpan Programdan data dari pengguna komputer sehingga bisa dibaca dan ditulis. Semakin besar program yang digunakan maka semakin besar pula tempat yang harus disediakan oleh RAM, RAM bersifat volatile. Modul RAM dibedakan menjadi SIMM (Single In-line Memory Module) yaitu hanya terdiri dari satu muka setiap modulenya, dan DIMM (Dual In-line Memory Module) yaitu terdapat dua muka pada setiap modulnya.

¢

     Jenis-jenis RAM yang saat ini dikembangkan adalah

1.DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang digunakan untuk personal komputer atau workstation.

2.SDRAM (Synchoronous Dynamic RAM) adalah jenis yang lain dari DRAM yang tersinkronisasi dengan clock speed microprocessor agar penggunaannya lebih optimal.

3.RDRAM (Rambus Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang memiliki kinerja yang sangat tinggi dan tidak banyak memakan tenaga listrik.

4.DRDRAM (Direct Rambus Dynamic RAM) menggunakan 16-bit, menggunakan pipelining untuk memindahkan ata dari RAM ke chace memory dari jalur yang lebih dekat ke processor atau display.

¢CHACE MEMORY

Cache memori adalah memori kecepatan tinggi, tetapi berukuran kecil, yang digunakan untuk menyimpan salinan data / instruksi yang sering diakses oleh CPU. Cache memory merupakan memori sekunder berkecepatan tinggi yang digunakan untuk meningkatkan kinerja komputer, yaitu meningkatkan efisiensi kerja CPU dan mengurangi waktu yang terbuang.

     Dalam istilahnya yang paling sederhana, cache memory adalah memory buffer berkecepatan tinggi yang secara temporer menyimpan data yang diperlukan oleh procesor, membuat prosesor dapat memanggil kembali data tersebut dengan lebih cepat ketimbang jika data itu datang dari memoy utama, namun ada satu fitur tambahan pada sebuah cache, melebihi buffer sederhana, cache adalah buffer dilengkapi dengan otak.

     Buffer menyimpan data acak (random data), biasanya pada basis yang pertama kali masuk adalah yang pertama kali keluar (first in first out), atau yang pertama kali masuk adalah yang terakhir keluar (first in last out). Cache, di lain pihak, menyimpan data yang kemungkinan besar diperlukan oleh prosesor sebelum data itu diperlukan secara aktual. Hal ini membuat prosesor dapat melanjutkan bekerja pada kecepatan penuh atau mendekati kecepatan penuhnya tampa harus menunggu data diambil dari memory utama yang lebih lambat. Cache memory biasanya dibuat dari chip static RAM (SRAM) yang diinstall pada motherboar atau built in pada prosesor.

 

      Cache memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive, dan beberapa komponen lainnya. Seperti halnya RAM, lebih banyak cache memory adalah lebih baik, akan tetapi biasanya cache pada CPU dan hard drive tidak dapat diupgrade menjadi lebih banyak. Contoh yang dapat dilihat misalnya adalah pada CPU Pentium II terdapat 512 KiloByte cache, dan pada hard drive IBM 9LZX SCSI terdapat 4 MegaBytes cache. Seperti halnya RAM, pada umumnya data akan dilewatkan dulu pada cache memory sebelum menuju komponen yang akan menggunakannya (misalnya CPU). Selain itu cache memory menyimpan pula sementara data untuk akses cepat. Kecepatan cache memory juga menjadi unsur yang penting. Sebagai contoh, CPU Pentium II memilki cache sebesar 12 k, dan CPU Celeron memiliki cache sebesar 128 k, akan tetapi cache pada Pentium II berjalan pada 1/2 kali kecepatan CPU, sementara cache pada Celeron berjalan dengan kecepatan sama dengan kecepatan CPU. Hal ini merupakan tradeoff yang membuat kecepatan Celeron dalam hal-hal tertentu kadang-kadang malah bisa mengalahkan Pentium II.

      Fungsi dan kegunaan cache memory Cache memory berfungsi menjembatani perbedaan kecepatan antara CPU dan Memori Utama. Dalam implementasinya jenis memori yang digunakan untuk cache adalah statik RAM (SRAM).

     Cache memory terdiri atas:

1.Internal, digunakan untuk komputasi berkecepatan tinggi.

2.External, digunakan sebagai buffer untuk menyimpan program dan data.

      Program cenderung menjalankan instruksi yang berurutan, menyebabkan instruksi tersebut berada didekat lokasi memori. Program biasanya mempunyai simpul untuk tempat menjalankan kelompok instruksi secara berulang-ulang. Compiler menyimpan array dalam blok lokasi memori yang bersebelahan. Compiler biasanya menempatkan item data yang tidak berhubungan didalam segmen data.

      Cara kerja Cache adalah :

1.Ketika CPU mengakses memori maka system penyimpanan akan mengirim alamat fisik cache

2.Membandingkan alamat fisik tersebut dengan semua tag alamat untuk mengetahui apakah ia menyimpan kopi dari sebuah data.

3.Cache HIT adalah situasi yang terjadi ketika peralatan meminta akses memori ke word yang telah ada didalam memori cache tersebut secara cepat megembalikan item data yang diminta.

4.Cache MISS adalah situasi yang terjadi ketika peralatan meminta akses ke data yang tidak berada dalam cache, cache akan menjemput item tersebut dari memori, dimana hal ini mebutuhkan waktu yang lebih lama dari cache hit.

5.Jika cache tidak menyimpan data, maka akan terjadi cache miss dan cache akan menyampaikan alamat ke system memori utama untuk membaca.

6.Jika data yang dating dari memori utama, maka CPU atau cache akan menyimpan kopinya dengan diberi tag alamat yang tepat.

++++ WASSALAM+++++ 

HATUR NUHUN