Perangkat Keras Dan Komponen Internal Komputer

-

Struktur dan Fungsi Perangkat Keras Komputer di Era Informasi



    Di era Masyarakat Informasi saat ini, di mana keuntungan kompetitif diperoleh melalui penggunaan Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK), pemahaman mendalam tentang komponen teknologi yang mendasari sistem tersebut sangatlah penting. Perangkat keras (hardware) adalah fondasi fisik dari Sistem Informasi (SI), dan meskipun tidak berguna tanpa perangkat lunak (software), perangkat keraslah yang menyediakan sirkuit yang memungkinkan pemrosesan data terjadi.

    Perangkat keras secara umum didefinisikan sebagai semua mesin dan peralatan dalam sistem komputer. Perangkat ini bertanggung jawab atas lima aktivitas dasar sistem: input (memasukkan data), processing (memproses data), storage (menyimpan data), output (mengeluarkan informasi), dan control (mengendalikan operasi).

    Fokus utama pembahasan perangkat keras berada pada Personal Computer (PC), kategori komputer paling penting untuk pengguna bisnis dan konsumen. PC, yang kini memiliki daya komputasi melebihi mainframe generasi sebelumnya, hadir dalam berbagai bentuk seperti desktop, tower, notebook (laptop), netbook, dan perangkat genggam (handheld).


Unit Sistem dan Periferal: Rumah dan Aksesori Komputer

Komputer pribadi modern tersusun dari Unit Sistem (System Unit) dan Periferal (Peripherals).

Unit Sistem dan Casing

    Unit sistem adalah kotak atau casing komputer yang berfungsi sebagai rumah bagi komponen pemrosesan dan penyimpanan utama, termasuk motherboard dan catu daya (power supply). Casing ini bisa berupa 4-bay mini-tower case atau 8-bay mid-tower case. Di dalamnya, terdapat komponen penting:

  1. Catu Daya (Power Supply): Perangkat ini vital karena komputer mikro berjalan menggunakan arus searah (DC), sementara listrik dari stop kontak dinding adalah arus bolak-balik (AC). Catu daya berfungsi mengubah AC menjadi DC untuk menjalankan komputer. Karena listrik seringkali tidak stabil, penggunaan pelindung lonjakan arus (surge protectors) atau Uninterruptible Power Supply (UPS) disarankan. UPS ini menyediakan listrik saat terjadi kegagalan daya.
  2. Port, Plug, dan Jack: Port adalah soket atau jack penghubung di bagian luar unit sistem tempat berbagai jenis kabel dicolokkan. Port memungkinkan perangkat periferal—seperti monitor, printer, atau modem—berkomunikasi dengan sistem komputer. Contoh umum termasuk USB plug dan port untuk perangkat masukan/keluaran lainnya.


Periferal

    Periferal adalah semua perangkat input/output dan penyimpanan sekunder yang terhubung ke unit sistem. Input periferal berfungsi menerjemahkan data menjadi bentuk yang dapat diproses komputer (sinyal listrik biner 0 dan 1), sementara output periferal menerjemahkan informasi yang diproses (yang berupa 0 dan 1) menjadi bentuk yang dapat dipahami manusia (teks, suara, gambar).


Peningkatan dan Fleksibilitas

    Fleksibilitas sistem didukung oleh motherboard yang memiliki slot ekspansi (expansion slots). Ekspansi adalah cara untuk meningkatkan kemampuan komputer dengan menambahkan perangkat keras untuk melakukan tugas di luar cakupan sistem dasar, seperti menambahkan kartu grafis atau suara.

Perubahan versi komponen dapat dilakukan melalui:

  • Upgrade: Mengubah ke versi yang lebih baru, biasanya lebih kuat atau canggih (misalnya mikroprosesor atau chip memori yang lebih baik).
  • Downgrade: Menurunkan ke versi lama, seringkali karena masalah kompatibilitas perangkat atau kenyamanan penggunaan.


Jantung Komputer: Mikroprosesor dan Cara Kerjanya

    Otak komputer adalah mikroprosesor, yang dikenal sebagai CPU (Central Processing Unit). Mikroprosesor adalah sirkuit miniatur dari prosesor komputer pada sebuah chip.

Fondasi Miniaturisasi: Chip

Perkembangan perangkat keras didorong oleh miniaturisasi. Fondasi dari chip adalah:

  • Transistor: Saklar kecil yang dioperasikan secara elektrik, yang dapat beralih antara on dan off jutaan kali per detik.
  • Integrated Circuit (IC): Seluruh sirkuit elektronik dalam wujud chip.
  • Chip/Microchip: Sepotong kecil silikon—unsur yang banyak ditemukan dalam tanah liat dan pasir—yang mengandung jutaan IC mikrominiatur.
  • Mikroprosesor: Sirkuit miniatur CPU yang menyimpan instruksi program untuk memproses atau memanipulasi data menjadi informasi.

Komponen dan Siklus Mesin CPU

    CPU mengikuti instruksi perangkat lunak untuk memanipulasi data menjadi informasi. CPU bekerja sama dengan memori utama dan terdiri dari dua subunit utama yang dihubungkan oleh bus:

  1. Unit Kontrol (Control Unit/CU): Berfungsi menerjemahkan setiap instruksi yang tersimpan di CPU dan mengarahkan pergerakan sinyal elektronik antara memori utama, ALU, dan periferal.
  2. Unit Aritmatika/Logika (Arithmetic Logic Unit/ALU): Melakukan operasi aritmatika (penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian) dan operasi logis (perbandingan seperti "sama dengan," "lebih besar dari," "kurang dari").
  3. Register: Area penyimpanan berkecepatan tinggi khusus yang digunakan sementara oleh CU dan ALU untuk menyimpan data dan instruksi selama pemrosesan.

    Untuk setiap instruksi program, unit kontrol melakukan empat operasi dasar yang dikenal sebagai siklus mesin (machine cycle): (1) mengambil instruksi (fetch), (2) mengodekan instruksi (decode), (3) menjalankan instruksi (execute), dan (4) menyimpan hasilnya (store). Siklus ini terjadi miliaran kali per detik.


Kecepatan Pemrosesan

    Kecepatan pemrosesan dikendalikan oleh jam sistem (system clock) di dalam mikroprosesor. Jam sistem menggunakan getaran tetap dari kristal kuarsa untuk menghasilkan aliran pulsa digital atau siklus (tick/cycles) ke CPU.

    Kecepatan clock diukur dalam Megahertz (MHz), yang setara dengan 1 juta siklus per detik, atau Gigahertz (GHz), yang setara dengan miliaran siklus per detik. Semakin cepat kecepatan clock, semakin cepat pemrosesan data, asalkan sirkuit internal komputer mampu menanganinya.

Faktor lain yang menentukan kecepatan:

  • Ukuran Word (Word Size): Jumlah bit yang dapat diproses CPU sekaligus. Komputer 64-bit memproses 64 bit data (8 byte) dalam sekali chunk. Semakin besar, semakin cepat.
  • Bus: Jalur data elektronik (seperti jalan raya) di mana bit ditransmisikan dalam CPU. Bus 32-bit memiliki 32 jalur; bus 64-bit lebih cepat.


Memori dan Penyimpanan Data

    Memori adalah media penyimpanan dalam bentuk chip, yang berfungsi sebagai penyimpanan primer (primary storage) atau penyimpanan kerja sementara.

Jenis-Jenis Memori Primer (Primary Storage)

Ada empat jenis utama chip memori yang terpasang pada motherboard:

  1. RAM (Random Access Memory): Menyimpan sementara (1) instruksi perangkat lunak dan (2) data sebelum dan sesudah diproses CPU. RAM adalah memori volatile (mudah menguap); isinya hilang ketika asupan listrik padam atau dimatikan. Oleh karena itu, pengguna harus sering menyimpan (save) pekerjaan mereka.
  2. ROM (Read-Only Memory): Memori nonvolatile (tidak mudah menguap) yang berisi instruksi start-up (BIOS) yang tetap. ROM tidak dapat ditulis atau dihapus oleh pengguna tanpa peralatan khusus.
  3. CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor): Chip yang didukung oleh baterai, sehingga tidak kehilangan isinya saat daya dimatikan. Chip CMOS berisi instruksi start-up fleksibel (seperti waktu, tanggal, kalender) yang dapat diprogram ulang, tidak seperti ROM.
  4. Flash Memory: Chip memori nonvolatile yang dapat dihapus dan diprogram kembali lebih dari satu kali. Flash memory digunakan untuk menyimpan program dan data di berbagai perangkat, termasuk thumb drives.


Cache dan Memori Virtual

    Cache adalah memori berkecepatan tinggi khusus yang secara sementara menyimpan instruksi dan data yang kemungkinan besar akan sering digunakan oleh prosesor. Dengan demikian, cache mempercepat pemrosesan.

    Selain memori fisik, sistem operasi menggunakan memori virtual (virtual memory) yang mensimulasikan memori utama (RAM) yang lebih besar dari yang sebenarnya ada. Memori virtual memungkinkan komputer menjalankan lebih banyak perangkat lunak secara bersamaan dengan menukar bagian-bagian program antara RAM dan disk sekunder (hard disk) sesuai kebutuhan.

Penyimpanan Sekunder (Secondary Storage)

    Penyimpanan sekunder dirancang untuk menyimpan data dalam jumlah sangat besar untuk jangka waktu yang lama. Berbeda dengan memori primer yang volatile, penyimpanan sekunder bersifat permanen. Contohnya termasuk hard disk drive (HDD), magnetic tape, dan optical storage devices (CD/DVD). Penyimpanan sekunder memiliki kapasitas jauh lebih besar, tetapi lebih lambat dan lebih murah per byte daripada penyimpanan primer.


Representasi Data: Sistem Biner dan Pengkodean

    Komputer, pada tingkat dasarnya, hanya memahami dua keadaan listrik: hidup (on) atau mati (off). Situasi dua keadaan ini mendasari penggunaan sistem biner untuk merepresentasikan data dan instruksi.

Bit dan Byte

  • Bit (Binary Digit): Adalah digit biner, unit data terkecil yang dapat diproses komputer. Nilainya hanya 0 (arus listrik mati) atau 1 (arus listrik nyala).
  • Byte: Sekelompok 8 bit disebut byte. Satu byte merepresentasikan satu karakter, digit, atau nilai lainnya.

    Kapasitas penyimpanan diukur dalam kelipatan byte: Kilobyte (KB) (sekitar 1.000 byte), Megabyte (MB) (sekitar 1 juta byte), Gigabyte (GB) (sekitar 1 miliar byte), dan Terabyte (TB) (sekitar 1 triliun byte).

Skema Pengkodean Biner

Huruf, angka, dan karakter khusus diwakili dalam sistem komputer menggunakan skema pengkodean biner:

  • ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Kode biner yang paling banyak digunakan oleh mikrokomputer, menggunakan 7 atau 8 bit (1 byte) per karakter, mencakup 256 karakter.
  • EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code): Kode biner yang digunakan oleh komputer besar, seperti mainframe, menggunakan 8 bit (1 byte) per karakter.
  • Unicode: Menggunakan 2 byte (16 bit) untuk setiap karakter, memungkinkan penanganan 65.536 kombinasi karakter. Ini memungkinkan hampir semua bahasa tertulis di dunia direpresentasikan.


Bahasa Mesin

    Setiap merek komputer memiliki bahasa binernya sendiri yang disebut bahasa mesin (machine language). Bahasa mesin adalah bahasa pemrograman tipe biner yang sudah tertanam di CPU, sehingga komputer dapat menjalankannya secara langsung.

    Agar instruksi yang dapat dipahami manusia (source code) dapat dijalankan oleh komputer, ia harus diterjemahkan ke dalam bahasa mesin oleh program penerjemah bahasa (language translators) seperti assembler atau compiler.

Kesimpulan 

    Perangkat keras komputer (PC) berpusat pada Unit Sistem yang menaungi Motherboard dan CPU, yang bertindak sebagai otak yang memanipulasi data menjadi informasi melalui serangkaian siklus mesin. Kecepatan pemrosesan ditentukan oleh jam sistem, ukuran word, dan bus. Data direpresentasikan dalam bentuk biner (bit dan byte) menggunakan skema pengkodean seperti ASCII dan Unicode. Fungsi memori (RAM, ROM, Cache) menyediakan ruang kerja sementara dan instruksi tetap, sementara penyimpanan sekunder (seperti hard disk) menyediakan penyimpanan data dalam jumlah besar dan permanen.

Daftar Pustaka

  • 03 Perangkat Keras Komputer.pdf
  • A. Williams Sawyer - Using Information Technology.pdf
  • B. Obrien Marakas - Introduction to Information System.pdf
  • C. Laudon - Management Information System.pdf
  • D. Rainer Cegielsky - Introduction to Information System.pdf
  • E. Cahyana - Aktivitas dan Kompetensi Relawan TIK.pdf

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Instalasi LinuxMint dengan Virtual Box

-
Gambar
INSTALASI SISTEM OPERASI:  LINUX MINT CINNAMON EDITION Tulisan ini dibuat sebagai tugas mata kuliah Praktikum Sistem dan Teknologi Informasi . Penulis: DIJAR FAHRULLOH Pembimbing Tugas: Rinda Cahyana, S.T., M.T. Rifal Arif Rahman, S.Kom. 1. Dasar Teori 1.1 Virtualisasi Virtualisasi adalah teknologi yang memungkinkan suatu perangkat keras fisik menjalankan beberapa sistem operasi atau lingkungan komputasi secara bersamaan secara terisolasi melalui mekanisme abstraksi perangkat keras. Dengan virtualisasi, sumber daya seperti CPU, RAM, penyimpanan, dan jaringan dibagi ke beberapa mesin virtual (VM). Teknologi ini mempermudah pengujian, pembelajaran, deployment sistem, serta efisiensi penggunaan perangkat keras tanpa harus memiliki banyak perangkat fisik. 1.2 VirtualBox VirtualBox adalah perangkat lunak virtualisasi berbasis open source yang dikembangkan oleh Oracle. VirtualBox memungkinkan pengguna membuat dan menjalankan mesin virtual dengan berbagai sistem operasi seperti Windows...
Baca selengkapnya

MASYARAKAT IFORMASI

-
Gambar
Mengapa Literasi Digital dan Sistem Informasi Menjadi Kunci Keunggulan Kompetitif di Era Masyarakat Informasi https://ai.invideo.io/watch/Ly17NgEYaeC Latar Belakang Digital: Siapakah Anda dalam Cyberspace? Mengenali Identity Digital      Dunia kita saat ini semakin terjalin erat oleh teknologi, membentuk apa yang disebut Cyberspace  dunia maya yang diciptakan oleh komputer dan telekomunikasi (Williams & Sawyer, 2010). Dalam dunia digital ini, muncul pembagian generasi yang memiliki interaksi berbeda dengan teknologi: Imigran Digital (Generasi Milenial) dan Pribumi Digital .      Generasi yang lahir dan tumbuh di era digital memiliki ciri khas yang mendefinisikan cara mereka berinteraksi dan mengkonsumsi informasi. Mereka dikenal Selalu Daring (terhubung ke jaringan untuk mengakses informasi dan layanan) (Williams & Sawyer, 2010), merupakan Pembelajar Intuitif, Sangat Sosial, Multitask, dan berorientasi Multimedia —teknologi yang menyajikan in...
Baca selengkapnya

PENGELOLAAN PENGETAHUAN

-
Gambar
Panduan Komprehensif Pengelolaan Data dan Basis Data untuk Sukses Bisnis di Era Digital Selamat datang di laman web saya! Saya sangat senang Anda memilih untuk mendalami topik yang sangat fundamental dan menarik di dunia teknologi informasi: Pengelolaan Data. Dalam lanskap bisnis yang bergerak cepat saat ini, data telah menjadi aset yang sangat berharga. Memahami cara data diorganisasikan, disimpan, dan dimanfaatkan adalah kunci untuk mencapai keunggulan operasional dan pengambilan keputusan yang lebih baik. Narasi yang sangat panjang ini akan memandu Anda melalui alur penting pengelolaan data, mulai dari unit terkecil hingga sistem manajemen basis data yang canggih, mengikuti urutan penting dari slide 06 Pengelolaan Data. Fondasi Basis Data dan Hierarki Data      Inti dari pengelolaan data modern adalah konsep Basis Data . Basis data didefinisikan sebagai sekumpulan data yang saling berhubungan, diorganisasikan secara logis, serta dirancang dan dibangun untuk tujuan khus...
Baca selengkapnya