Selasa, 30 Desember 2014

BAB 1 PENGENALAN KOMPUTER

1.1 PENDAHULUAN
Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu renovasi 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 matematika biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode barang belanjaan, senttral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, serta jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.



1.2 DEFINISI KOMPUTER
Komputer adalah setiap mesin yang mampu menerima data, memproses data, menyimpan data, dan menghasilkan bentuk keluaran berupa teks, gambar, simbol, angka, dan suara.

     Komputer berasal dar bahasa latin compuatre yang mengandung arti mengjitung. Karena luasnya bidang garapan ilmu komputer, para pakar dan peneliti sedikit berbeda dalam mendenifisikan terminilogi komputer.
Berikut ini diberikan beberapa definisi tentang komputer yang disajikan oleh beberapa buku komputer :


1. Menurut Hamacher, komputter adalah mesin penghitung elektronik yang cepat dan dapat menerima informasi input digital, kemudian memprosesnya sesuai dengan program yang tersimpan dimemorinya, dan menghasilkan output berupa informasi.

2. Menurut Blissmer, komputer adalah suatu alat elektronik yang mampu melakukan beberapa tugas sebagai berikut :
  • menerima input
  •  memproses input tadi sesuai dengan programnya 
  • menyimpan perintah-perintah dan hasil dari pengolahan
  • menyediakan output dalam bentuk informasi
3. Sedangkan Fuori, berpendapat bahwa komputer adalah suatu pemroses data yang dapat melakukan perhitungan besar secara cepat, termasuk perhitungan aritmatika dan operasi logika, tanpa campur tangan dari manusia.



1.3 PENGGOLONGAN KOMPUTER
Literatur terbaru tentang komputer melakukan penggolongan komputer berdasarkan 4 hal : data yang diolah, penggunaan, kapasitas/ukurannya, dan generasinya.


1.3.1 Berdasarkan Data yang Diolah

Data yang diolah oleh komputer jenisnya sangatlah banyak. Ada data yang berwujud gambar, suara, huruf, angka, keadaan, simbol ataupun lainnya. Dalam hal ini, tidak setiap komputer bisa mengolah seluruh data yang ada. Ada komputer yang hanya bisa mengolah suara, ataupun hanya bisa mengolah gambar ataupun hanya bisa mengolah huruf dan angka saja. Walaupun demikian, ada pula komputer yang bisa mengolah beberapa data secara bersama-sama.

a. Digital Komputer
Merupakan suatu jenis komputer yang bisa digunakan untuk mengolah data yang bersifat kwantitatif (sangat banyak jumlahnya). Data dari digital komputer biasanya berupa simbol yang memiliki arti tertentu, misalnya : simbol alphabetis yang digambarkan dengan huruf A s/d Z ataupun a s/d z, simbol numerik yang digambarkan dengan angka 0 s/d 9 ataupun simbol-simbol khusus, seperti halnya: ?+*&!.

b. Komputer Analog
Merupakan suatu jaringan komputer yang bisa digunakan untuk mengolah data kualitatif. Data yang ada bukan merupakan simbol, tetapi masih merupakan suatu keadaan. Seperti, misalnya : keadaan suhu ataupun kelembaban udara, ketinggian ataupun kecepatan adalah merupakan suatu keadaan yang oleh komputer kemudian ditetapkan sehingga menjadi suatu ukuran.

Analog banyak dipakai dipabrik-pabrik yang tujuannya untuk mengontrol ataupun menghasilkan suatu produk. Pengertian komputer analog lebih mendekati dengan robotic ataupun mesin otomatis.

c. Hibird Komputer
Merupakan jenis komputer yang biasa digunakan untuk mengolah data yang bersifat kuantitatif ataupun kualitatif. Hibird komputer juga bisa dikatakan sebagaai gabungan dari analog dan digital komputer. Komputer jenis ini banyak digunakan berbagai rumah sakit yang digunakan untuk memeriksa keadaan tubuh dari pasien, yang pada akhirnya, komputer bisa mengeluarkan berbagai analisa yang disajikan dalam bentuk gambar, grafik ataupun tulisan.


1.3.2 Berdasarkan Penggunanya

a. General Purpose Computer
Komputer jenis ini digunakan untuk menyelesaikan aneka macam pekerjaan sesuai dengan program yang digunakan. Komputer yang secara umum kita temui adalah termasuk general-purpose computer.

b. Special-purpose Computer
Special-purpose pada awalnya merupakan general-purpose, yang digunakan secara khusus dan disesuaikan dengan konfiguras ataupun peralatan didalamnya yang sudah dimodifikasi sedemikian rupa.

Sebagai contoh konfigurasi dari special purpose computer yang digunakan pada sistem komputer berskala besar front-end processor, digunakan untuk mengontrol fungsi input dan output dari komputer utama. Contoh : special computer adalah back-end processor, yang mengambil data dari storage serta meletakkan dan mengaturnya kembali kedalam storage.


1.3.3 Berdasarkan Kapasitas dan Ukurannya

a. Komputer Mikro (Personal Computer)
Komputer mikro adalah jenis komputer kecil yang dapat diletakkan diatas meja kerja, atau mudah dipindahkan. Biasanya digunakan sebagai terminal yang terhubung ke dalam sistem komputer besar (network). Termasuk dalam jenis ini adalah desktop, workstation, floorstanding (tower), laptop, notebook, subnotebook, pocket PC dan pen PC.

b. Komputer Mini
Komputer mini mempunyai kemampuan berapa kali lebih besar jika dibanding dengan personal komputer. Disebabkan karena micro-processor digunakan untuk memproses data memang mempunyai kemampuan jauh lebih unggul jika dibanding dengan micropocessor yang digunakan pada personal komputer.

Komputer mini pada umunya dapat digunakan untuk melayani lebih dari satu pemakai (multi user). Sistem multi user ini, personal komputer banyak digunakan sebagai terminal yang berfungsi untuk memasukkan data. Contoh Komputer mini : IBM AS-400.

c. Komputer Mainframe
Membedakan pengertian antara mini komputer dengan mainframe adalah, mainframe memiliki processor lebih dari satu. Dengan demikian, dari segi keepatan processor mainframe jauh lebih cepat jika dibandingndengan mini komputer.

Kecepatan kerja mainframe mencapai 1 miliar operasi perdetik (1 giga operations perseconds = 1 GOPS). Kecepatan semacam ini sangatlah diperlukan, karena biasa digunakan untuk memproses data yang mempunyai kapasitas yang sangat besar, dan digunakan oleh puluhan hingga ratusan pemakai yang bekerja secara bersama-sama.

Mainframe secara umum membutuhkan ruangan khusus dimana faktor lingkungan yang terdiri dari temperatur, kelembaban udara ataupun gangguan asap dimonitor. Karena nilainya yang sangatlah mahal. Ruangan yang biasanya juga dilengkapi dengan berbagai sistem pengamanan elektronik.

d. Super Komputer
Komputer ini memiliki ciri khas, yaitu kecepatan proses yang tinggi serta memiliki kemampuan menyimpan data yang jauh lebih besar dibanding dengan main-frame. Harga super komputer sangatlah besar dan komputer. Contoh super komputer : Cray-2. Pengguna komputer ini biasanya negara-negara yag sudah maju atau perusahaan-perusahaan yang sangat besar, misal : industri pesawat terbang.


1.3.4 Berdasarkan Generasinya
Generasi pertama, ditandai dengan ditemukannya tabung hampa udara sebagai alat penguat sinyal. Kemudian berganti dengan generasi transistor, dan akhirnya timbul generasi ketiga dengan munculnya IC-Chip. Kini banyak diperdebatkan, apakah Micropocessor merupakan pengembangan dan peningkatan kemampuan dari IC-Chip bisa dikatakan sebagai pelopor generasi ke empat, ataukah masih tetap pada generasi ke tiga.

Alasan yang mendukung adalah, kemampuan dari Micropocessor jauh diatas IC-Chip, sedangkan yang menolak mengatakan, bahwa konsep dasar Micropocessor masih sama dan itu hanya merupakan peningkatan dari kemampuan IC-Chip belaka

a. Generasi Pertama (1946-1959)
Ciri komputer generasi pertama :

  • Komponen yang digunakan adalah tabung hampa (vacum tube)
  • Program hanya dapat dibuat dalam bahasa mesin
  • Menggunakan simpanan luar magnetic tape & magnetic disk
  • Ukuran fisik komputer besar, memerlukan ruangan yang luas
  • Cepat panas, sehingga diperlukan pendingin
  • Prosesnya kurang cepat dan simpanannya kecil
  • Membutuhkan daya listrik yang besar
  • Orientasinya terutama pada aplikasi bisnis
b. Generasi Kedua (1959-1964)
Ciri komputer generasi kedua :
  • Komponen yang digunakan adalah transistor
  • Program bisa dibuat dengan bahasa tingkat tinggi (high level languange) seperti fortran, Cobol, Algol
  • Menggunakan simpanan luar magnetic tape & magnetic disk yang berbentuk removable disk atau disk pack
  • Mempunyai kemampuan proses real time & time sharing
  • Ukuran fisik komputer lebih kecil dibandingkan dengan komputer generasi pertama
  • Proses operasi sudah cepat, dapat memproses jutaan operasi per-detik
  • Membutuhkan lebih sedikit daya listrik
  • Orientasinya tidak hanya bisnis tapi juga aplikasi teknik.
c. Generasi Ketiga (1964-1970)
Ciri komputer generasi ketiga :
  • Komponen yang digunakan adalah IC (Integrated circuits)
  • Peningkatan dari softwarenya
  • Lebih cepat dan lebih tepat
  • Kapasitas memori lebih besar
  • Menggunakan simpanan luat disk magnetic yang bersifat random access
  • Penggunaan listrik lebih hemat dari generasi sebelumnya
  • Memungkinkan multiprocessing dan multiprogramming
  • Harga semakin murah dibandingkan komputer generasi sebelumnya.
  • kemampuan komunikasi data dari suatu komputer ke komputer lainnya.
d. Generasi Keempat (1970 s.d Sekarang)
Ciri komputer generasi keempat :
  • Penggunaan Chip (pemadatan ribuan IC dalam suatu wadah) dengan teknologi LSI (Large Scale Integration) yang kemudian dikembangkan menjadi VLSI (Very Large Scale Integration)
  • Digunakannya microprocessor dan semiconductor untuk memori komputer (internal memory)
  • Memiliki kecepatan yang sangat tinggi
  • Kapasitas memoi yang jauh lebih besar


1.4 SEJARAH KOMPUTER DAN PC
Saat ini komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari ekedar perhitungan matematika biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat didunia.

     Alat-alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar yaitu :

  1. Peralatan manual : peralatan pengolah data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia.
  2. Peralatan mekanik : peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual.
  3. Peralatan Mekanik Elektronik : Peralatan mekanik yang digerakkan secara otomatis oleh motor elektronik.
  4. Peralatan Elektronik : Peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh.


1.4.1 Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik
Abacus, yang muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini, dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi.

   Para pedagang dimasa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi pedagang. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, terutama di Eropa, abacus kehilangan popilaritasnya.

   Hampir 12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang saat itu berumur 18 tahun, menemukan sesuatu yang ia sebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak.

Gambar 1.1 Abacus, Awal Mesin Komputasi

     Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahannya adalah hanya terbatas untuk melakukan penjumlahan.

Gambar 1.2 Kalkulator Roda Numberik

     Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline, dengan cara mempelajari catatan dan gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dan menyempurnakan alatnya. Barulah pada tahun 1820, kalkulator mekanik mulai populer. Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik, alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagiam. Dengan kemampuannya, arithomer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.

     Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang professor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika : mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulang kali tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan repitisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu. Masalah tersebut berkembang setelah usaha Babbage yang pertama berhasil menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensial, dan dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.

Gambar 1.3 Analytical Engine

     Setelah bekerja dengan Mesin tersebut selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi untuk mulai membuat komputer general-purpose yang pertama disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Agusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini. Pemahaman Agusta Ada King yang baik tentang mesin ini memungkinkan membuat instruksi untuk dimasukkan kedalam mesin dan juga membuatnya menjadi programer wanita pertama.

     Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan perhitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya dilakukan pada tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan.

    Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Hasil data sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu. keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai media penyimpanan data. Kemudian mengembangkan alat tersebut dan menjualnya ke masyarakat luas. Dan ia mendirikan Tabulating Machine Company tahun 1896 yang kemudian menjadi International Business Machine (1924) setelah mengalami beberapa kali merger.

     Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat penemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial tahun 1931. mesin tersebut besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan. Tahun 1903, John V. Atanasoft dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematika dapat dinyatakan sebagai benar atau salah.


1.4.2 Komputer Generasi Pertama
Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3 untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.

Gambar 1.4 Colossus

     Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman. Pertama, colossus bukan merupakan komputer serbaguna (general-purpose computer), ia hanya didesain untuk memecahkan kode rahasia. kedua, keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang berakhir.

     Howard A. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakan komponen mekanik. Mesin tersebut beroperasi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitngan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih kompleks.

Gambar 1.5 Elektronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC)

      Elektronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Terdiri 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.

Gambar 1.6  UNIVAC I (Universal Automatic Computer I)

     Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957), Von Neumann mendesaian Elekttronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program ataupun data. Kunci utama arsitektur Von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk diikoordinasikan melalui satu sumber tunggal.

Gambar 1.7 Transistor

     Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC adalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Komputer generasi pertama dikarekteristikan bahwa intruksi operasi dibuat untuk satu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut "bahasa mesin" (machine languange). 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) dengan silinder magnetik untuk penyimpanan data.


1.4.3 Komputer Generasi Kedua
Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum ditelevisi, radio dan komputer.

     Transistor mulai digunakan didalam komputer mulai pada tahun 1956. Generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya.

  Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch dan sprey-Rand membuat komputer bernama LARC. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan : satu di Lawrence Radiation labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singkatan untuk menggantikan kode-biner.

Gambar 1.8 Komputer IBm 1401

   Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses dibidang bisnis, diuniversitas, dan di pemerintahan. Komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini : printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program.

      Salah satu contoh penting komputer pda masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secara luas dikalangan  industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi ke dua untuk memproses informasi keuangan.

  Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman CommonBusiness-Oriented Languange (COBOL) dan Formula Translator (FORTAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia. Memudahkan seseorang untuk memprogram dan mengatur komputer. Berbagai macam karir baru bermunculan (programmer, analyst, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.


1.4.4 Komputer Generasi Ketiga
Walaupun transistor banyah mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) mampu mengatasi/menghilangkan masalah ini.

     Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Para ilmuan berhasil memasukkan lebih banyak komponen kedalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen dapat dipadatkan dalam chip.

Gambar 1.9 IC Single Chip

     Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang meminitor dan mengkoordinasi memori komputer.


1.4.5 Komputer Generasi Keempat
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas yaitu mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal.

     Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik.

    Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka kemasyarakat umum. Komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game sepertiAtari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.

     Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan dirumah, kantor dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 unit ditahun 1981 menjadi 5,5 juta unit ditahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC yang digunakan.

     Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada diatas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan kedalam tas (laptop) atau komputer yang dapat digenggam (plamtop).

Gambar 1.10 Video Game Atari 2600

     Sekarang kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU : IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Kita kenal AMD k6, Athlon,dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat.

     Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membuat kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.


1.4.6 Komputer Generasi Kelima
Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001 : Space Odyssey. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence), HAL dapat cukup memiliki alar untuk melakukan percakapan dengan manusia, menggunakan masukan visual dan belajar  dari pengalamannya sendiri.

     Banyak fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin.

Gambar 1.11 Palmtop

     Fasilitas ini tampak sederhana, namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer menyadari bahwa pengertian manusia sangat bergantung pada konteks dan pengertian ketimbang sekedar menterjemahkan kata-kata secara langsung.

     Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.


1.4.7 Komputer Generasi yang akan Datang
Pada masa yang akan datang, telah dirancang komputer portable yang lebih praktis dibandingkan dengan komputer portable saat ini. Komputer yang dirancang dengan bentuk seperti pena, dapat disimpan disaku dan dibawa kemana saja, seta daya komputasi yang tidak kalah canggih dengan komputer berukuran besar. Komputer ini disebut PEN PC.

   
Gambar 1.12 PEN PC Dalam Beberapa bentuk

     Pada tahun 2020, keyboard fisik dan monitor hanya akan menjadi sejarah di masa lalu, PEN PC akan menjadi yang terkenal sebagai komputer portable. Task yang dipermudah dengan adanya teknologi baru ini adalah :

  1. Memudahkan pengguna untuk membawa PEN PC kemana saja tanpa merasa kesusahan
  2. Daya penyimpanan pun lebih besar dibandingkan dengan harddisk saat ini
  3. Apabila PEN PC hilang, kita tidak perlu khawatir, data tidak dapat diakses orang lain, karena adanya e-fingerprinting.
     Komputer ini mampu menyimpan hingga terabyte data, jauh melebihi kapasitas harddisk saat ini. Cara menggunakan PEN PC yaitu dengan inframerah, PEN PC memproyeksikan layar pada dinding yang kita inginkan. Saat kita mengetik pada proyeksi laser, untuk menganalisis apa yang sudah diketik, dapat menggunakan koordinat lokasi pada virtual keyboard yang disesuaikan untuk berbagai ukuran.

     Adanya e-fingerprinting memungkinkan hanya pemilik yang dapat mengaktifkan PEN PC sehingga kehilangan PEN PC, maka tidak akan ada orang yang dapat mengakses data selain pemiliknya sendiri. Pemulihan data, kita dapat backup seluruh data pada sebuah jam tangan yang dilengkapi dengan unit penyimpanan holograpic. Teknologi transfer data dari PEN PC untuk jam tangan dapat dilakukan dengan menggunakan wireless bluetooth.

     Fingerprinting (traitor-tracing); yaitu watermaking dapat digunakan sebagai metode untuk penyebaran citra digital yang sudah diberi tanda wtermark yang berbeda untuk setiap distributor, seolah-olah cetak jari distributor terekam dalam citra. Karena watermark tersebut juga bisa berlaku sebagai copyright, maka setiap distributor terikat aturan bahwa ia tidak boleh menggandakan citra digital tersebut dan menjualnya ke pihak lain. Watermarking pada data digital merupakan teknologi untuk memberikan perlindungan dan membuktikan hak kepemilikan ataupun keaslian atas karya digital, mendeteksi copy yang sah, mengatur penggunaan data yang sah dan menganalisis penyebaran data melalui jaringan server.

     Bluetooth adalah sebuah jaringan teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas (sekitar 10 meter).

     Keyboard virtual adalah keyboard yang dapat diproyeksikan pada semua permukaan datar, keunggulannya yaitu dapat melindungi dari pembacaan simbol yang dimasukkan melalui software.

     Teknologi holographic memory pada dasarnya memanfaatkan cahaya untuk menyimpan dan membaca kembali data atau informasi. Keunggulan utama penyimpanan data dalam holographic memory adalah kemampuannya untuk menyimpan data dalam tiga dimensi.

BAB 2 SISTEM KOMPUTER


2.1 PENDAHULUAN
Istilah komputer digunakan untuk menggambaarkan suatu peralatan yang terdiri dari kombinasi komponen elektronik dan elektromekanikal (sebagian elektronik dan sebagian mekanik). Suatu komputer tidak dapat digunakan sebelum dihubungkan dengan bagian-bagian lain dari suatu sistem komputer. Sistem komputer adalah kombinasi dari enam elemen : (1) perangkat keras (hardware), (2) perangkat lunak (software), (3) data/informasi, (4) prosedur, (5) manusia (people), dan (6) komunikasi.

     Perangkat lunak adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan instruksi-instruksi yang memberitahu perangkat keras bagaimana untuk melakukan suatu tugas. Tanpa perangkat lunak, perangkat keras tidak ada gunanya. Tujuan dari sistem komputer adalah untuk mengkonversi data menjaadi informasi. Data dapat digambarkan sebagai bahan baku, apakah dalam bentuk kertas, elektronik atau bentuk lainnya, yang diproses olrh komputer. Data terdiri dari fakta atau angka sebagai bahan baku yang diproses menjadi informasi. Informasi adalah data yang diringkaskan atau data yang dimanipulasi (diproses). Dalam penggunaan umum, kata data dan informasi sering digunakan dalam pengertian yang sama.

     Manusia merupakan komponen paling penting dalam sistem komputer dan dapat mengoperasikan perangkat keras dan membuat perangkat lunak komputer. Dalam menggunakan perangkat keras dan perangkat lunak prosedur tertentu harus diikuti. Prosedur adalah deskripsi bagaimana sesuatu dilakukan atau langkah-langkah untuk membuat suatu hasil. Prosedur sistem komputer biasanya terdapat dalam manual rujukan (reference manual), yang berisikan insttruksi, aturan dan petunjuk untuk diikuti sewaktu menggunakan perangkat keras dan lunak. Jika suatu sistem komputer dilengkapi dengan peralatan berbagai data dan informasi dengan sistem lain, maka komunikasi menjadi elemen sistem yang ke eanam. Hubungan komunikasi dapat dilakukan dengan sambungan telepon, transmisi microwave atau satelit.



2.2 SISTEM KOMPUTER
Secara umum, sistem terdiri dari elemen-elemen yang saling berhubungan membentuk satu kesatuan untuk melaksanakan suatu tujuan pokok dari sistem tersebut.

     Tujuan pokok dari sistem komputer adalah mengolah data untuk menghasilkan informasi sehingga perlu didukung oleh elemen-elemen yang terdiri dari perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), dan brainware. Perangkat keras adalah peralatan komputer itu sendiri, perangkat lunak adalah program yang berisi perintah untuk melakukan proses tertentu, dan brainware adalah manusia yang terlibat di dalam mengoperasikan serta mengatur sistem komputer.

Gambar 2.1 Sistem Komputer

     Ketiga elemen sistem komputer tersebut harus saling berhubungan dan membentuk satu kesatuan. Perangkat keras tanpa perangkat lunak tidak akan berati apa-apa, hanya berupa benda mati. Kedua perangkat keras dan lunak juga tidak dapat berfungsi jika tidak ada manusia yang mengoperasikannya.



2.3 STRUKTUR DAN FUNGSI KOMPUTER
Fungsi komputer didefinisikan sebagai opersi masing-masing komponen bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen dalam struktur diatas sebagai berikut :

  1. Input Device (Alat Masukkan) : Berfungsi sebagai alat masukkan data/perintah kedalam komputer.
  2. Output Device (Alat Keluaraan) : Berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data.
  3. I/O Ports : digunakan untuk menerima /pun mengirim data ke luar sistem.
  4. CPU (Central Processing Unit) : Merupakam otak sistem komputer, dan memiliki 2 bagian operasional, yaitu : ALU sebagai pusat pengolah data dan CU sebagai pengontrol kerja komputer.
  5. Memory : Terbagi 2 bagian, yaitu memori internal dan eksternal. Internal RAM dan eksternal ROM.
  6. Data Bus : Jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer.
  7. Address Bus : Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupuntujuan pada proses transfer data.
  8. Conttrol Bus : Digunakan untuk mengontrol penggunaan secara akses ke Data Bus dan Adsress Bus. Terdiri atas 4-10 jalur paralel. 
Gambar 2.2 I/o Ports



2.4. INPUT DEVICE

Alat yang digunakan untuk menerima input dari luar sistem, dan sapat berupa signal input atau maintenance input. Beberapa alat input berfungsi ganda, yaitu disamping sebagai alat input juga berfungsi sebagai alat output sekaligus. Alat demikian disebut sebagai terminal.

     Terminal dapat digolongkan menjadi non intelligent terminal, smart terminal, dan intelligent terminal. Non intelligent hanya berfungsi sebagai alat memasukkan input dan penampil output, dan tidak bisa diprogram karena tidak mempunyai alat pemroses. Peralatan seperti ini juga disebut sebagai dumb terminal. Smart terminal mempunyai alat pemroses dan memori didalamnya sehingga input yang terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali. Sedangkan intelligent terminal dapat diprogram oleh pemakai.


     Alat input langsung yaitu input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses, sedangkan alat input tidak langsung melalui mediatertentu sebelum suatu input proses oleh alat pemroses. Alat input langsung berupa papan ketik (keyboard), pointing device (misalnya mouse, touch screen, light pen), scanner (misalnya magnetic ink character recognition dan optical data reader), sensor (misalnya digitizing camera), voice (misalnya microphone). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch, key-to-tape dan key-to-disk.




2.4.1 Penggunaan Keyboard

Penciptaan keyboard yang dasar rancangannya dibuat dan dipatenkan oleh Christopher Latham pada tahun 1868 dan banyak dipasarkan tahun 1877 oleh Perusahaan Reminton.

Gambar 2.3 Mesin ketik Christopher Latham

     Keyboard komputer pertama disesuaikan dari kartu pelubang (punch card) dan teknologi pengiriman tulisan jarak jauh (Teletype). Tahun 1946 komputer ENIAC menggunakan pembaca kartu pembuat lubang (punched card reader) sebagai alat input dan output. Keyboard dalam bahasa Indonesia artinya papan tombol jari atau papan tuts.

 
Gambar 2.4 Bentuk-Bentuk Keyboard

     Pada keyboard terdapat tombol-tombol huruf (alphabet) A-Z, a-z, angka (numeric) 0-9, tombol dan karakter khusus seperti : ` ~ @ # $ % ^ & * ( ) _ - + = < > / , . ? : ; " ' \ |, tombol fungsi (FI - F12), serta tombol-tombol khusus lainnya yang jumlah seluruhnya adalah104 tuts. Sedangkan pada mesin ketik jumlah tutsnya adalah 52 tuts. Bentuk keyboard umumnya persegi panjang, tetapi saat ini model keyboard sangat variatif.

     Keyboard mempunyai kesamaan bentuk dan fungsi dengan mesin ketik. Perbedaannya terletak pada hasil output dan tampilannya. Menggunakan mesin ketik, kita tidak dapat menghapus atau membatalkan apa-apa saja yang sudah ketikkan dan setiap satu huruf atau simbol kita ketikkan maka hasilnya langsung kita lihat pada kertas. Tidak demikian dengan keyboard. Apa yang kita ketikkan hasil atau keluarannya dapat dilihat dimonitor dahulu, kemudian kita dapat memodifikasi atau melakukan perubahan bentuk tulisan, kesalahan ketikkan dan yang lainnya.


2.4.2 Penggunaan Mouse
Pada dasarnya, petunjuk (pointer) yang dikenal dengan sebutan "Mouse" dapat digerakan kemana saja berdasarkan arah gerak bola kecil yang terdapat dalam mouse. Dan memiliki 2 pengendali gerak didalamnya. Kedua pengendali gerak tersebut dapat bergerak bebas secara horizontal (mendatar) dan vertikal (atas dan bawah).

Gambar 2.5 Bentuk-bentuk Mouse

     Pada sebagian besar mouse terdapat tiga tombol, tetapi umumnya hanya 2 tombol yang berfungsi, yaitu tombol paling kiri dan yang paling kanan. Pengaruh dari penekanan tombol atau yang dikenal dengan istilah "Click" ini tergantung pada objek (daerah) yang kita tunjuk. Komputer akan mengabaikan penekanan tombol (click) bila tidak mengenai area objek yang tidak penting.

     Kemudian dalam penggunaan mouse juga kita kenal istilah "Drag" artinya menggeser atau menarik. Apabila kita menekan tombol paling kiri tanpa melepaskannya dan sambil menggesernya, salah satu akibatnya objek tersebut berpindah atau menjadi pindah (tersalin) ke objek lain dan terdapat kemungkinan lainnya. Kemungkinan-kemungkinan ini tergantung pada jenis program aplikasi yang kita jalankan.


2.4.3 Penggunaan Scanner
Scanner adalah suatu alat elektronik yang fungsinya mirip dengan mesin fotokopi. Mesin fotocopy hasilnya dapat langsung dilihat pada kertas sedangkan scanner hasilnya ditampilkan pada layar monitor komputer dahulu kemudian baru dapat dirubah sehingga tampilan hasilnya menjadi bagus yang kemudian disimpan sebagai file text, dokumen dan gambar.

      
Gambar 2.6  Bentuk Scanner

     Bentuk dan ukuran scanner bermacam-macam, ada yang besarnya seukuran dengan kertas folio ada juga yang seukuran postcard, bentuk pena yang baru diluncurkan oleh perusahaan WizCom Technologies Inc.

     Scanner menurut WizCom dapat melakukan pekerjaannya secara acak lebih cepat dari scanner yang berbentuk datar. Perbedaan tiap scanner dari berbagai merk terletak pada pemakaian teknologi dan resolusinya. Pemakaian teknologi misalnya penggunaan tombol-tombol digital dan teknik pencahayaan.

Cara kerja Scanner :
Ketika anda menekan tombol mouse untuk memulai scanning, yang terjadi adalah :

  1. Penekanan tombol mouse dari komputer menggerakan pengendali kecepatan pada mesin scanner. Mesin yang terletak dalam scanner tersebut mengendalikan proses pengiriman ke unit scanning.
  2. Kemudian unit scanning menempatkan proses pengirmin ketempat atau jalur yang sesuai untuk langsung memulai scanning.
  3. Nyala lampu yang terlihat pada scanner menandakan bahwa kegiatan scanning sudah mulai dilakukan.
  4. Setelah nyala lampu sudah tidak ada, berarti proses scan sudah selesai dan hsilnya dapat dilihat pada layar monitor.
  5. Apabila hasil atau tampilan teks/gambar ingin dirubah, kita dapat merubahnya dengan menggunakan software-software aplikasi yang ada. Misalnya dengan photoshop, Adobe dan lain-lain.
Ada dua macam perbedaan scanner dalam memeriksa gambar yang berwarna yaitu :
  1. Scanner yang hanya bisa satu kali men-scan warna dan menyimpan semua warna pada saat itu saja.
  2. Scanner yang langsung bisa tiga kali digunakan untuk menyimpan beberapa warna. Warna-warna tersebut adalah merah, hijau dan biru.

2.4.4 Digital Camera
Salah satu input device yang sedang marak belakangan ini adalah digital camera. Dengan adanya alat ini, kita dapat lebih mudah memasukkan data berupa gambar apa saja, dengan ukuran yang relatif cukup besar, kedalam komputer kita. 

   
Gambar 2.7 Digital Kamera

     Digital camera yang beredar di pasaran saat ini ada berbagai macam jenis, mulai dari jenis camera untuk mengambil gambar statis, sampai dengan camera yang dapat merekam gambar dinamis seperti vidio.


2.4.5 Mic (Microphone)
Mic digunakan untuk memasukkan input berupa suara. Penggunaan mic tentu saja memerlukan perangkat keras tembahan untuk menerima input suara tersebut yaitu sound card, dan speaker untuk mendengarkan hasil rekaman suara.

Gambar 2.8 Micropone



2.5 OUTPUT DEVICE
Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu tulisan (huruf, angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar), suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer.

Peralatan output dapat berupa :
  • Hard-copy device, alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media kertas seperti kertas atau film.
  • Soft-copy device, alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik.
  • Drive device atau driver, alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input.
     Output bentuk pertama sifatnya adalah permanen dan lebih portable (dapat dilepas dari alat outputnya dan dapat dibawa kemana-mana). Alat yang umum digunakan untuk ini adalah printer, plotter dan alat microfilm. Sedangkan output bentuk kedua dapat berupa video display, flat panel dan speaker. Dan alat output bentuk ketiga yang menggunakan media magnetic disk adalah disk drive, dan yang menggunakan media magnetic tape adalah tape drive.


2.5.1 Printer dan Plotter
Printer dan plotter adalah jenis hard-copy device, karena hasil proses dicetak di atas kertas. Printer memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran, serta ketajaman hasil cetak. Ukuran kertas yang dapat digunakan un beragam. Untuk mencetak diatas kertas dengan ukuran yang sangat besar menggunakan plotter.

       
Gambar 2.9 Printer dan Plotter


2.5.2 Monitor
Monitor adalah salah satu jenis soft-copy device, karena keluarannya adalah berupa signal elektronik, dalam hal ini berupa gambar yang tampil dilayar monitor. Gambar yang ditampil adalah hasil pemrosesan data ataupun informasi masukkan. 

    
Gambar 2.10 Layar Monitor

     Monitor memiliki berbagai ukuran layar seperti layaknya sebuah televisi. Tiap merek dan ukuran monitor memiliki tingkat resolusi yang berbeda. Resolusi ini yang akan menentukan ketajaman gambar yang dapat ditampilkan pada layar monitor. Jenis-jenis monitor saat ini sudah sangat beragam, mulai dari bentuk yang besar dengan layar cembung, sampai dengan bentuk yang tipis dengan layar datar. (flat).


2.5.3 Infocus
Infocus hampir sama dengan monitor. Fungsinya adalah untuk menampilkan gambar/visual hasil pemrosesan data. Hanya saja, infocus memerlukan objek lain sebgai media penerima pancaran signal-signal gambar yang dipancarkan.

Gambar 2.11  Infocus

     Media penerima tersebut sebaiknya memiliki permukaan datar dan berwarna putih (terang). Biasanya yang digunakan adalah dinding putih, whiteboard, ataupun kain/layar putih yang dibentangkan.



2.6 CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT)
CPU merupakan tempat pemroses instruksi-instruksi program, pada komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). Pemroses ini berupa chip yang terdiri dari ribuan hingga jutaan IC. Dalam dunia dagang, pemroses ini diberi nama sesuai dengan keinginan pembuatnya dan umumnya ditambah dengan nomor seri, misalnya dikenal pemroses Intel 80486 DX2-400 (buatan Intel dengan seri 80486 DX2-400 yang dikenal dengan komputer 486 DX2), Intel Pentiium 100 (dikenal dengan komputer Pentium I), Intel Pentium II-350, Intel Pentium III-450, Intel Celeron 333, AMD K-II, dan sebagaiannya.

Gambar1.12 CPU (Central Processing Unit)

     Masing-masing produk mempunyai kelebihan dan kelemahan. CPU terdiri dari dua bagian utama yaitu kendali (control unit) dan unit aritmatika dan ligika (ALU). Disamping itu, CPU mempunyai beberapa alat penyimpan dan berukuran kecil yang disebut register.


2.6.1 CU (Control Unit)/Unit Kendali
Unit ini bertugas mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada sistem komputer. Unit kendali akan mengatur kapan alat input menerima data dan kapan diolah serta kapan ditampilkan pada alat output. Unit juga mengartikan instruksi dari program komputer, membawa data dari alat input kememori utama, dan mengambil dari memori utama untuk diolah.

Gambar 1.13 Control Unit (Unit Kendali)

Tugas unit kendali adalah :
  1. Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
  2. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
  3. Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
  4. Mengirim instruksi ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.
  5. Menyimpan hasil proses ke memori utama.


2.6.2 ALU (Arithmatic and Logic Unit)
Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan, tidak sama dengan, kurang dari, kurang atau sama dengan, lebih besar dari, dan lebih besar atau sama dngan.


2.6.3 Register
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunya kecepatan akses yang cukup tinggi yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang diproses sementara data dan instruksi lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di dalam memori utama.

     Kita mengerjakan program dengan memproses satau per satu instruksi-instruksi yang ada didalamnya, dimulai dari instruksi yang pertama dan berurutan hingga yang terakhir. Misal instruksi berbunyi HITUNG C = A + B, maka kita membutuhkan data nilai A dan B yang masih tersimpan dimemori utama. Hasil dari perhitungan ini perlu dituliskan kembali ke memori utama. Setelah selesai, data, program dan hasinya disimpan secara permanen untuk keperluan dilain hari sehingga perlu disimpan dipenyempanan sekunder.

      Ada tiga macam memori yang dipergunakan didalam sistem komputer, yaitu :
  1. Register, untuk menyimpan instruksi data yang sedang diproses.
  2. Main memory, untuk menyimpan instruksi dan sts yang akan diproses dan hasil pengolahan.
  3. Secondary storage, untuk menyimpan program dan data secara permanen.
     Ada banyak register yang terdapat pada CPU dan masing-masing sesuai dengan fungsinya. Penjelasan secara garis besar dari masing-masing register :
  1. Instruction register (IR) : untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses.
  2. Program Counter (PC) : register yang digunakan untuk menyimpan alamat lokasi dari memori utama yang berisi instruksi yang sedang diproses.
  3. General Purpose Register : register yang kegunaannya umum berhubungan dengan data yang sedang diproses.
  4. Memory Data Register (MDR) : untuk menampung data/instruksi hasil dari pengiriman dari memori utama ke PC / menampung data yang akan direkam kememori utama dari hasil pengolahan CPU.
  5. Memory Address Register (MAR) : untuk menampung alamat data atau instruksi pada memori utama yang akan diambil atau yang akan diletakkan.
     Sebagai tambahan dari register, beberapa CPU menggunakan suatu cache memory yang mempunyai kecepatan sangat tinggi dengan tujuan agar kerja dari CPU lebbih efisien dan mengurangi waktu yang terbuang. Dengan adanya cache memory, sejumlah informasi pada memori utama dipindahkan ke cache memory dan selanjutnya CPU akan selalu berhubungan dengan cache memory.


2.6.4 Array Processor
Sejumlah besar dari perhitungan harus dilakukan, maka jumlah untuk mempercepat proses biasanya dipergunakan unit tambahan yang disebut dengan array processor atau co-processor.

Gambar 2.12 Array Processor (Co-Processor)

     Dengan perkembangan teknologi sekarang, unit pemroses tembahan ini sudah tidak diperlukan lagi karena pemroses mikro yang ada sudah mampu menangani perhitungan dengan kemampuan dan kecepatan yang sangat tinggi.



2.7 MEMORI
CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi di register yang berukuran kecil sehingga tidak dapat menyimpan semua informasi yang dibutuhkan untuk keseluruhan proses program. Unit ini dapat sebagai kumpulan kotak-kotak yang masing-masing dapat menyimpan sepenggal informasi baik berupa data maupun instruksi. 

Gambar 2.13 Memory Card

     Ukuran memori ditunjukkan oleh satuan byte, misalnya 1 Mb, 4 Mb, 8 Mb, bahkan sampai 256 Mb. Pada umumnya 1 byte memori terdiri dari 8-32 bit (binary digit), yang banyaknya digit biner (0 dan 1) yang mampu disimpan dalam satu kotak memori.


2.7.1 RAM (Random Access Memory)
Suatu data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu dimemori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram.

     Struktur RAM terbagi menjadi 4 bagian utama, yaitu :
  1. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
  2. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi program yang akan diakses.
  3. Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.
  4. Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

2.7.2 ROM (Read Only Memory)
ROM hanya dapat dibaca sehingga pemrogram tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatannya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer. Proses mengatifkan komputer pertama kali ini disebut booting, yang dapat berupa cold booting atau warm booting.

     Cool booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk mengambil program bootstrap dari keadaan listrik komputer off menjadi on. Sedangkan warm booting proses pengulangan pengambilan bootstrap pada saat komputer masih hidup dengan cara menekan tiga tombol pada papan ketik sekaligus, yaitu Ctrl, Alt dan Del.

     Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatannya. Isi dari ROM ini tidak boleh hilang/rusak karen bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Selain itu ROM bersifat non volatile supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

     ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya hanya dapat diprogram 1 kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable Programmable Read Only memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang.



2.8 BUS
Bus adalah hubungan antara CPU dengan memori utama ataupun dengan alat-alat input/output (I/O) dilakukan melalui satu jalur. Bus merupakan suatu sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau alat-alat dalam sistem komputer. Bus yang menghubungkan antara CPU dengan memori utama disebut internal bus, sedang yang menghubungkan CPU dengan alat-alat I/O disebut external bus. Internal bus, hubungan antara CPU dengan memori utama dilakukan melalui data bus yang dihubungkan dengan MDR, dan melalui address bus yang dihubungkan dengan MAR, serta melalui control bus yang dihubungkan dengan control unit.



2.9 PEMROSESAN INSTRUKSI
Kumpulan dari instruksi inilah yang disebut dengan program. Program yang akandiproses dan data yang akan diolah oleh CPU harus diletakkan terlebih dahulu dimemori utama. Proses ini yang biasa kita lakukan dengan mengetikkan nama program pada prompt DOS, atau meng-klik ikon pada sistem operasi windows. Instruksi yang dapat diproses oleh CPU adalah instruksi yang sudah dalam bentuk bahasa mesin.

     Tahap pertama dari pemrosesan suatu instruksi oleh CPU disebut dengan instruction fetch, yaitu proses CPU mengambil/membawa instruksi dari memori utama ke CPU. Tahap kedua disebut instruction execute, yaitu proses dari CPU untuk mengerjakan instruksi yang sudah diambil dari memori utama dan sudah berada di IR register.

     Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap pertama disebut waktu instruksi (instruksi time), dan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap kedua disebut waktu eksekusi (excecution time). Dan total waktu yang dibutuhkan untuk kedua tahap tersebut dinamakan waktu siklus (cycle time).

     Suatu pengukur waktu yang disebut dengan clock akan berdetak untuk tiap-tiap siklus yang dilakukan. Misalnya suatu pemroses 16 Mhz berarti clock akan berdetak sebanyak 16 juta kali tiap detiknya.



2.10 MEDIA PENYIMPANAN (MEMORI) EKSTERNAL
Memori eksternal adalah perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, diluar komponen utama yang telah disebutkan diatas. Contoh dari memori eksternal adalah floppy disk, harddisk, CD-ROM, DVD.


     Untuk media berkapasitas besar dikenal beberapa sistem yang ukuran RPMnya sebagai berikut :


  1. 3600 RPM Pre-IDE
  2. 5200 RPM IDE
  3. 5400 RPM IDE/SCSI
  4. 7200 RPM IDE/SCSI
  5. 10000 RPM SCSI
  
Gambar 2.14 Tracks, Cylinders, Stroke

     Setiap memori eksternal memiliki alat baca dan tulis yang disebut head (pada harddisk) dan side (pada floppy). Tiap piringan memiliki dua sisi head/side, yaitu sisi 0 dan sisi 1. Setiap head dibagi menjadi lingkaran konsentrisnyang disebut track. Kumpulan track yang sama dari seluruh head yang ada disebut cylinder. Suatu i dibagi lagi menjadi daerah lebih kecil yang disebut sector.


2.10.1 Floppy Disk
Floppy disk drive yang menjadi standar pemakaian terdiri dari 2 ukuran yaitu 5.25" dan 3.5" yang masing-masing memiliki 2 tipe kapasitas Double Density (DD) dan High density (HD). Floppy disk 5.25" kapasitasnya adalah 360 Kbyte (untuk DD) dan 1.2 Mbyte (untuk HD). Sedangkan floppy disk 3.5" kapasitasnya 720 Kbyte (untuk DD) dan 1.44 Mbyte (untuk HD).

Gambar 2.15 Floppy Disk dan Disk Drive

     Floppy disk hanya dapat menyimpan file teks, karena keterbatasa kapasitas. Walaupun demikian penulisan pada floppy disk dapat dilakukan berulang-ulang, walaupun memakan waktu yang relatif lama.


2.10.2 ZIP Drive
Perangkat ini terdiri dari floppy drive dan catridge floppy khusus, yang mampu menampung sampai hampir 100 MB data.

Gambar 2.16 ZIP Drive

     Jumlah ini lebih jelas memungkinkan untuk menampung file multimedia dan grafik (biasanya berukuran mega byte), yang sebelumnya tidak dimungkinkan untuk disimpan dalam floppy disk.


2.10.3 Harddisk
Harddisk memiliki komponen yang berupa piringan logam (platter), head, rangkaian elektronik, rangkaian penguat, DSP (digital signal processor), chip memory, konektor, spindle, dan actuator arm motor controller.

Gambar 2.17 Harddisk

     Kapasitas harddisk bermacam-macam, mulai dari ukuran Mbyte sampai dengan Gbyte. Ukuran kapasitas yang sangat besar ini sangat menguntungkan dalam hal penyimpanan data. Harddisk dibentuk berupa cartridge, yang dipasang pada removable rack yang tersambung pada power supply dan kabel data IDE Interface-nya.


2.10.4 CD-ROM
Tahun 1983 sistem penyimpanan data di optical disk mulai diperkenalkan dengan diluncurkannya Digital Audio Compact Disc.

Gambar 2.18 CD-ROOM

     CD-ROM terbuat dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Informasi direkam secara digital sebagai lubang-lubang mikroskopis pada permukaan yang reflektif. Proses ini dilakukan dengan menggunakan laser yang berintensitas tinggi. permukaan yang berlubang ini kemudian dilapisi oleh lapisan bening.

     Penulisan pada CD-ROM hanya dapat dilakukan sekali saja. walaupun demikian  optical disk ini memiliki keunggulan dari segi mobilitas. Bentuknya yang kecil dan tipis memudahkannya untuk dibawa-bawa. Kapasitas penyimpanannya pun cukup besar, yaitu 650 Mbyte.


2.10.5 DVD (Digital Versatile Disc)
DVD adalah generasi lanjutan dari teknologi penyimpanan dengan menggunakan media optical disc. DVD memiliki kapasitas yang jauh lebih besar daripada CD-ROM biasa, yaitu mencapai 9 Gbyte. Teknologi DVD ini sekarang banyak dimanfaatkan secara luas oleh perusahaan musik dan film besar.


Gambar 2.19 

     DVD menyediakan format yang dapat ditulis satu kali ataupun lebih, yang disebut dengan Recordable DVD, dan memiliki 6 macam versi, yaitu :
  1. DVD-R for General, hanya sekali penulisan
  2. DVD-R for Authoring, hanya sekali penulisan
  3. DVD-RAM, dapat ditulis berulang kali
  4. DVD-RW, dapat ditulis berulang kali
  5. DVD+RW, dapat ditulis berulang kali
  6. DVD+R, hanya sekali penulisan

2.10.6 Flashdisk/USB Flash Drive

2.10.6.1 Sejarah dan Kontroversi Penciptaan USB Flash
USB flash drive diciptakan oleh Amir Ban, Dov Moran dan Oron Ogdan, semua perusahaan Israel M-System, yang mengajukan paten AS 6.148.354 pada bulan April 1999, paten ini menggambarkan produk yang memiliki kabel antara memori unit dan konektor USB. Pengungkapan keakurataan IBM terhadap paten RPS8-1999-0201 dari september 13 tahun 1999 oleh Shimon Shmueli yang menggambarkan drive USB flash.

     Produk M-System, yang dikembangkan oleh sebuah tim yang dipimpin oleh Dan harkabi, dan bernama Disk-On-Key, diumumkan pada bulan September 2000. Klaim Bersaing telah dibuat oleh perusahaan Singapura Trek Technology dan Netac technology, namun berdasarkan paten bahwa pasca-date M-System ; Kedua Trek Teknologi dan Teknologi Netac telah mencoba untuk melindungi klaim paten mereka.

     Pua Khein-Seng dari Malaysia mengaku telah memasukkan chip pertama didunia pengontrol USB tunggal flash. Saat ini adalah CEO dari Phison Electronics Crop, yang berbasis di Taiwan.


2.10.6.2 Penjualan Pertama Produk USB Drive
Trek Teknologi dan IBM mulai menjual USB drive pertama flashdisk secara komersial pada tahun 2000. Trek Teknologi menjual model dibawah nama merk "thumbdrive", dan IBM memasarkan drive yang pertama di Amerika Utara dengan produk bernama "DiskOnKey", yang dikembangkan dan diproduksi oleh M-System. IBM USB flash drive menjadi tersedia pada tanggal 15 Desember 2000, dan memiliki kapasitas penyimpanan sebesar 8MB, lebih dari lima kali kapasitas disket.

     Pada tahun 2000 lexar memperkenalkan Compact Flash (CF) card dengan koneksi USB, dan kartu pendamping baca/penulis dan kabel USB yang menghilangkan kebutuhan untuk hub USB.


2.10.6.3 Generasi Kedua dan Ketiga pada Flashdisk

a. Generasi Kedua Flashdisk
Flash drive modern memiliki konektivitas USB 2.0. Namun, saat ini tidak menggunakan full 480 Mbit/s (60MB/s) dimana USB 2.0 Hi-Speed spesifikasi mendukung karena keterbatasan teknik yang melekat dalam flash NAND.

     File kecepatan transfer bervariasi dan harus diperiksa sebelum membeli. Kecepatan dapat dibedakan dalam Mbyte per detik., Mbit per multiplier drive kedua atau optik seperti "180X" (180 kali 150 KiB per detik). Drive cepat Khas mengklaim untuk membaca sampai dengan 30 Mbyte/s (MB/s) dan menulis disekitar setengah kecepatan itu. Ini adalah sekitar 20 kali lebih cepat dibandingkan USB 1.1 perangkat "kecepatan penuh", yang terbatas pada kecepatan maksimum 12 Mbit/s (1,5 MB/s).

b. Generasi Ketiga Flashdisk
USB 3.0 diumumkan pada akhir tahun 2008, namun konsumen perangkat tidak tersedia sampai awal tahun 2010. Antarmuka USB 3.0 menentukan kecepatan transfer hingga 5Gb/s (625MB/s), dibandingkan dengan USB 2.0's 480 Mbit/s (60 MB/s). Semua perangkat USB 3.0 yang kompatibel dengan port USB yang lebih baru dan desktop memiliki minimal satu port tersebut. USB 3.0 port kartu ekspansi yang tersedia untuk meng-upgrade sistem yang lebih tua, dan motherboard baru banyak fitur dua atau lebih USB jack 3.0. Meskipun antarmuka USB 3.0 memungkinkan sangat tinggi kecepatan transfer data, seperti dari 2011 paling USB flash drive 3.0 tidak memanfaatkan kecepatan penuh dari interface USB 3.0 karena keterbatasan kontroler memori mereka.


2.10.6.4 Desain dan Komponen
Komponen-komponen penting dalam USB drive mekanik dan elektronik bagian internal drive Kingston 2GB flash.

     Ada empat bagian komponen flash drive :

  1. Standar-A konektor USB - menyediakan antarmuka fisik ke komputer host.
  2. USB mass storage controller - sebuah mikrokontroler kecil dengan sejumlah kecil on-chip ROM dan RAM.
  3. NAND flash memory chip (s) - menyimpan data (flash NAND biasanya juga digunakan dalam kamera digital).
  4. Osilator kristal - menghasilkan utama perangkat sinyal 12 Mhz jam dan mengontrol output data perangkat melalui loop fasa-terkunci.
Gambar 2.20 Flash drive

Komponen-komponen tambahan pada USB Drive
     Perangkat yang khas juga dapat mencakup :
  1. Jumper dan pin uji - untuk pengujian selama manufaktur flash drive/memuat kode ke mikroprocessor.
  2. LED - mengindikasikan transfer data/data membaca dan menulis.
  3. Write-peotect switch - mengaktifkan/menonaktifkan menulis data kedalam memori.
  4. Berpenghuni space - menyediakan ruangan untuk memasukkan chip memori kedua.
  5. USB penutup konektor atau cap - mengurangi resiko kerusakan, mencegah masuknya kotoran, dan meningkatkan penampilan keseluruh perangkat.
  6. Transportasi bantuan - tutup atau tubuh sering mengandung lubang cocok untuk koneksi kegantungan kunci atau lanyard.
  7. Beberapa drive - menawarkan penyimpanan diperluas melalui slot kartu memori internal, seperti sebuah pembaca kartu memori.
     Sebuah USB flash drive adalah perangkat penyimpanan data yang meliputi memori flash dengan antarmuka Universal Serial terpadu (USB) Bus. USB flash drive secara fisik jauh lebih kecil daripada floppy disk. Paling berat kurang dari 30 gr. Pada September 2011 drive dari 256 gigabyte (GB) yang tersedia. Kapasitas penyimpanan sebesar 2 terabyte direncanakan, dengan peningkatan stabil dan ukuran dan harga per kapasitas yang diharapkan.

            
Gambar 2.21 Model dan Jenis Flashdisk

     USB flash drive menggunakan USb mass stronge standar, didukung secara native oleh sistem operasi modern seperti Linux, Mac OS X, Windows dan Unix lainnya seperti sistem, serta banyak BIOS ROM boot.

     Sebuah flash drive terdiri dari sebuah papan sirkuit kecil dicetak membawa elemen sirkuit dan konetor USB, terisolasi elektrik dan dilindungi didalam plastik, logam atau kasus karet yang dapat dibawa dalam saku atau pada gantungan kunci. Kebanyakan flash drive menggunakan tipe-A standar koneksi USB memungkinkan memasukkan kedalam port pada komputer pribadi, tetapi drive untuk antarmuka lain juga ada.

    
Gambar 2.22 Macam-macam Bentuk Flashdisk

     Flashdisk adlah sebuah penyimpanan yang berukuran kecil dan dapat dibawa kemana-mana dan saat ini kapasitas penyimpanan flashdisk ini selalu berkembang sudah ada yang mencapai 256GB, dan tentunya ini akan berkembang terus. Dan bentuknya bermacam-macam.

     Selain sebagai tempat penyimpanan, Flashdisk ini mempunyai fungsi yang lainnya, yaitu memindahkan/transfer file/menyimpan dokumen/file penting yang ada didalamnya.


2.10.6.5 Menjaga dan Merawat Flashdisk
Menjaga dan merawat flashdisk dianggap sepele. Agar terhindar dari virus dan kerusakan lainnya. Banyak cara untuk merawat dan menjaga flashdisk, antara lain :

  1. Jangan sampai sering jatu atau berbenturan dengan benda keras.
  2. Jauhkan dari suhu panas/dingin secara langsung.
  3. Jauhkan dari medan magnet tinggi seperti speaker, dll.
  4. Simpan flashdisk ditempt yang benar dan mudah diingat, karena disamping ukurannya yang kecil dan mempunyai arti yang penting.
  5. Usahakan selalu ada copy data cadangan/baackup, seperti dikomputer/laptop, website, email, dll.
  6. Lakukan scanning secara rutin, terlebih sering berpindah-pindah perangkat keras.
  7. Jangan langsung mencabut flashdisk ketika selesai digunakan agar tidak rusak datanya.
  8. Sebaiknya tidak bekerja/mengedit langsung pada file yang ada didalam flashdisk.
  9. Pilih merk flashdisk yang baik dan bergaransi.
  10. jangan sering melakukan format terhadap flashdisk.

2.10.7 Media Penyimpanan Lainnya
Seiring kemajuan dan perkembangan zaman, berbagai media penyimpanan sudah berkembang pesat, media penyimpanan dengan menggunakan kamera, dan hasil yang didapat adalah gambar dan suara, antara lain pena, kancing baju, kacamata, gantungan kunci dan korek api.

     

          
Gambar 2.23 Model dan Jenis Media Penyimpanan Lainnya