Pengertian Perangkat Keras: Fungsi, Jenis dan Contohnya (Part 2)

Setelah membahas Pengertian Perangkat Keras: Fungsi, Jenis dan Contohnya (Part 1)
kita akan melanjutkan ke bagian kedua dari artikel ini.

B. Process Device

Terdiri dari perangkat-perangkat seperti:

1. Processor(Central Processing Unit)

Processor atau Central Processing Unit secara bahasa adalah Unit Pemproses Sentral yang memiliki kinerja dalam memahami, melaksanakan perintah dan mengolah data sesuai instruksi dari brainware, hardware dan software, yang berarti memegang kendali penuh / otak terhadap proses dan instruksi data agar diolah menjadi informasi. Satuan dari processor adalah MHz (MegaHertz) atau GHz (GigaHertz) 1 GigaHertz = 1000 MegaHertz.

Bagian-bagian dari Processor ini adalah ALU(Arithmetic and Logic Unit), Control Unit, Register, dan Memory Unit. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini:

ALU (Arithmetic and Logic Unit)

ALU merupakan bagian pengolah bilangan biner dari sebuah processor. ALU bertugas melakukan operasi-operasi aritmatika dan logika sesuai dengan instruksi yang diberikan. ALU merupakan bagian yang terpenting, terdiri dari sirkuit elektronik untuk melakukan operasi aritmatika dan logika, mengeksekusi instruksi dan melakukan perhitungan (tambah, kurang, kali, bagi dan perbandingan). ALU bekerja dengan register yang berbeda untuk menyimpan data atau informasi tentang tindakan terakhir yang dilakukan oleh unit logika. ALU mampu membandingkan huruf, angka, atau karakter khusus. Komponen dari rangkaian logika pada ALU adalah gerbang-gerbang logika yang terdiri dari:
- AND
- OR
- XOR
- NOT
Gerbang-gerbang ini terhubung pada multiplexer.
Komponen ALU mendapat masukan data dari register dan sinyal kontrol CU. Untuk operasi ALU dengan dua masukan, diperlukan dua register 8-bit:
- ACC (Accumulator)
- Temp (Register sementara)
Hasil dari masukan ini menghasilkan flag atau bit status.

Untuk mempercepat pemprosesan data di dalam processor, selain CU dan ALU, processor juga membutuhkan memori dengan kecepatan yang sama, memori inilah yang disebut register, yang komponen penyusun utamanya adalah flip-flop.

CU (Control Unit)

CU(Unit Control) berfungsi memberikan arahan, kendali dan kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic and Logic Unit) di dalam CPU. Output dari CU ini juga mengatur aktivitas dari bagian lain CPU. Pada awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic. Namun sekarang, CU diimplementasikan sebagai microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store).

Tugas-Tugas CU:
- Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output
- Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama
- Mengambil data data dari memori utama ketika dibutuhkan oleh proses
- Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmetika atau perbandingan logika serta mengawasi kinerjanya.
- Menyimpan hasil proses ke memori utama

Proses atau Karakteristik dari CU:
- Menentukan elemen dasar Processor
- Menjelaskan operasi mikro yang akan dilakukan processor
- Menentukan fungsi-fungsi yang harus dilakukan unit control (pembentukan operasi mikro)

Masukan-masukan CU:
- Clock / waktu
- Register Instruksi
- Flag
- Sinyal Pengontrol Bus

Register

Register memiliki fungsi dalam penyimpanan data yang bersifat sementara dan dikelola oleh CU. Register membantu dalam penyimpanan data dan informasi yang sering dibutuhkan ketika program tersebut sedang berjalan dan butuh akses yang cepat. Register yang dimaksud di sini adalah register uji dan instruksi.

Memory Unit

Memory data pada processor digunakan untuk menyimpan data-data dari hasil pemprosesan instruksi yang dijalankan processor.
Terdiri dari 2 bagian:

- ROM (Read Only Memory)
Merupakan memory non-volatil yang digunakan menyimpan data secara permanen. Data yang disimpan hanya dapat dibaca, tidak dapat diubah dan isinya tidak akan hilang ketika komputer dimatikan.

- RAM (Random Access Memory)
Merupakan memory volatil yang digunakan menyimpan data secara sementara. Data yang disimpan dapat dibaca dan dimodifikasi, namun sayang data ini akan hilang ketika komputer dimatikan.

Input-Output

Terdapat dua jenis interface input dan output pada FPGA untuk komunikasi dengan device di luar FPGA:
- Data Port Serial atau UART (Universal Asynchronous Receiver - Transmitter)
- Data Port Paralel atau PIO (Paralel Input-Output)

Bus

Suatu sistem digital pada umumnya memiliki banyak komponen register. Interkoneksi antar komponen diperlukan untuk transfer data dari satu komponen ke komponen lainnya. Untuk efisiensi dalam transfer data tersebut digunakan suatu sistem untuk berbagi saluran yang disebut bus, yang merupakan sekelompok kawat penghubung sebagai jalur untuk menyalurkan bit-bit biner.
Bus terdiri dari 3 bagian:

- Bus Data
Berfungsi untuk mentransfer data antara CPU dengan elemen lain di dalam sistem, memiliki sifat bidirectional(mengirim juga menerima). Terdapat internal data bus untuk transfer data sesama elemen CPU, yang dihubungkan ke bus data sistem melalui Memory Buffer Register(MBR / buffer 2 arah).

- Bus Alamat
Berfungsi membawa alamat dari lokasi memori, mengambil dan menyimpan data agar dapat ditulis, serta mengalamati elemen-elemen lain di dalam sistem seperti unit antamuka(interface) masukan maupun keluaran. Bus alamat dapat membawa 16 bit informasi digital secara bersamaan.

- Bus Kontrol
Berfungsi membawa isyarat kontrol dari CPU, sinkronisasi memori dan I/O, penjadwalan CPU(interupsi), reset dan clock. Sebelum memasuki address bus sistem maupun control bus sistem, informasi terlebih dahulu melewati Memory Address Register (MAR), yang merupakan buffer searah.

Clock

Sistem yang terbuat dari sirkuit waktu yang berfungsi mengukur kinerja dan tugas yang dilakukan CPU, memiliki satuan "Hertz".

2. RAM (Random Access Memory)

RAM secara makna bahasa adalah memory penyimpanan sementara ketika komputer dijalankan dan diakses secara random(acak), terdiri dari:

RAM (Dynamic RAM)
SDRAM
DDR RAM
SRAM
EDORAM

3. Motherboard (Mainboard)

Motherboard / Mobo merupakan papan induk dari keseluruhan komponen-komponen komputer yang saling terpadu satu sama lain. Komponen-komponen itu terdiri dari komponen utama seperti Processor, RAM, CMOS, VGA Card, NIC, Chipset, Port pendukung, serta komponen lainnya seperti Resistor, Integrated Circuit, Kondensator dan lain-lain.

Dasar dari Motherboard adalah papan PCB (Printed Circuit Breaker), yaitu papan yang penuh dengan sirkuit terbuat dari logam (bersifat konduktor), berfungsi sebagai penghubung antar tiap komponen elektronika yang sama maupun berbeda tanpa menggunakan kabel. Penggunaan papan ini juga digunakan hampir seluruh perangkat elektronika seperti handphone, amplifier, televisi, dan lainnya.
Di bawah ini adalah contoh dari papan PCB yang dimaksud.

OK, sekarang kita akan menjelaskan komponen-komponen dari Motherboard, terdiri dari:

a. Konektor Power

Konektor ini berfungsi sebagai penghubung antara power supply dengan slot yang ada di motherboard, memberikan supply daya/arus listrik di motherboard dan seluruh komponen dari komputer.

Konektor ini terdiri dari 2 jenis, yaitu AT & ATX, untuk lebih jelas lihat gambar di bawah ini:

b. Socket atau Slot Processor
Slot ini digunakan sebagai masukan/dudukan dari processor itu sendiri, terdiri dari banyak jenis dan tipe berdasarkan Brand pembuat Motherboard dan generasi dari slot itu sendiri.