Chapter 2: Prosesor dan Unit

Transkripsi

1 Chapter 2: Prosesor dan Unit Sistem Topik -Unit Sistem -Prosesor -Representasi Data -Memori -Slot & Card -Port & Connector -Bus & Power Supply -Perangkat Bergerak (Mobile Device) 1

2 Unit Sistem Apakah unit sistem itu? Suatu kotak k yang berisi i komponen elektronik komputer yang digunakan untuk memproses data Disebut juga dengan chassis 2

3 Unit Sistem Apa saja kah komponen umum yang ada di dalam unit sistem? Prosesor Memory Kartu Adapter Sound card Modem card Video card Network card Ports Drive bays Power supply power supply drive bays processor memory ports sound card network card modem card video card 3

4 Unit Sistem Apakah motherboard itu? Sirkuit it utama pada system unit Berisi slot ekspansi untuk kartu adapter, chip prosesor, dan chip memori Juga disebut system board Expansion slots for adapter cards adapter cards processor chip memory chips memory slots motherboard Next 4

5 Unit Sistem Apakah chip itu? Potongan kecil material semikonduktif sebagai tempat meletakkan suatu sirkuit terpadu (integrated circuit) Sirkuit terpadu (integrated circuits) terdiri dari banyak jalur mikroskopis (microscopic) untuk membawa arus elektrik Chip dikemas sedemikian rupa sehingga dapat diletakkan pada suatu papan sirkuit it (circuit board) dual inline packages (DIP) holds memory chips pin grid array (PGA) package holds processor chips 5

6 Prosesor Central Processing Unit (CPU) Menafsirkan dan melaksanakan instruksi dasar yang mengoperasikan komputer Control unit mengarahkan dan mengkoordinasikan Input operasi pada komputer Devices Arithmetic logic unit (ALU) menampilkan kemampuan aritmatika, perbandingan, dan operasi logika Disebut juga prosesor Control Unit Data Processor Instructions Data Information Memory Instructions Data Information Storage Devices Arithmetic Logic Unit (ALU) Information Output Devices 6

7 Processor Machine Cycle Siklus Mesin 4 operasi icpu yang termasuk kdalam siklus mesin Step 1. Fetch (Mengambil) Memperoleh instruksi program atau item data dari memori Step 4. Store (Menyimpan) Menulis hasil ke memori ALU Memory Processor Step 3. Execute (Eksekusi) Melaksanakan perintah Control Unit Step 2. Decode Menterjemahkan instruksi ke bentuk commands Machine Cycle = Fetch Decode Execute Store 7

8 Processor Pipelining CPU mulai limengambil bilinstruksi kikd kedua sebelum bl menyelesaikan siklus mesin untuk instruksi pertama Hasil dalam pemrosesan yang lebih cepat 8

9 Processor Register Penyimpanan data temporer berkecepatan tinggi i untuk menyimpan sementara data dan instruksi Memory Registers: Menyimpan lokasi dari mana instruksi diambil Menyimpan instruksi saat akan di-decode-kan Menyempan data saat ALU (Arithmetic Logic Unit) melakukan perhitungan Menyimpan hasil perhitungan (hasil ALU) 9

10 Prosesor System clock Mengontrol pewaktuan seluruh operasi ikomputer Menghasilkan pulsa elektronik biasa atau tick, yang mengatur kecepatan operasi dari komponen sistem unit Each tick is a clock cycle Pace of system clock is clock speed Most clock speeds are in the gigahertz (GHz) range (1 GHz = one billion ticks of system clock per second) Processor speed can also be measured in millions of instructions per second (MIPS) 10

11 Prosesor Jenis-jenis upgrade prosesor Chip-for chip upgrade mengganti chip Piggyback upgrade menumpuk chip yang baru di atas chip lama Daughterboard upgrade chip pada kartu adaptor yang dihubungkan ke motherboard 11

12 Prosesor Soket Zero-Insertion Force (ZIF) Memungkinkan k menginstall dan meremove chip tanpa kendala/paksaan (force) lever lever Step 1. Lift the lever on the socket. Step 2. Insert the chip. Step 3. Push the lever down. 12

13 Prosesor Heat Sinks dan Heat Pipes Heat sink komponen k dengan kipas yang dapat mendinginkan prosesor Heat pipee lebih kecil dari heat sink untuk notebook heat sink fan heat sink 13

14 Prosesor Coprocessor Chip yang membantu prosesor dalam menjalankan tugas tertentu Contohnya adalah hfl floating-point i t coprocessor, yaitu suatu prosesor matematika atau numerik 14

15 Prosesor Pemrosesan paralel Menggunakan prosesor secara Control Processor simultan utuk mengeksekusi suatu program secara lebih cepat Memory Memory Membutuhkan software khusus untuk membagi masalah dan membawa hasil Results combined secara bersamaan Processor 1 Processor 2 Processor 3 Processor 4 Memory Memory 15

16 Representasi Data Bagaimana komputer merepresentasikan data? Sb Sebagian besar komputer adalah dlhperangkat ktdigitalit Mengenali hanya ada 2 keadaan yang berbeda yaitu: on atau off Menggunakan suatu sistem binary untuk mengenali 2 keadaan tersebut Menggunakan sistem angka dengan dua digit unik: 0 dan 1, disebut bits (singkatan dari binary digits) 16

17 Representasi Data Byte Dl Delapan bit yang dikl dikelompokkan kk kdl kedalam satu unit Menghasilkan kombinasi 0 dan 1 untuk merepresentasikan 256 karakter individual (ascii 3) Angka Huruf fkecil Huruf kapital Tanda baca (ascii 5) (ascii D) 17

18 Representasi Data Tiga sistem pengkodean data yang populer ASCII American Standard Code for Information Interchange EBCDIC Extended Binary Coded Decimal Interchange Code Unicode skema pengkodean yang mampu merepresentasikan seluruh bahasa di dunia (65,000 pilihan pengkodean unik) ASCII Symbol EBCDIC

19 Representasi Data Bagaimana huruf dikonfersikan ke bentuk biner dan di ubah kembali menjadi huruf? Step 1. User menekan huruf kapital D (shift+d key) pada keyboard. Step 2. Signal elektronik untuk huruf kapital D dikirim ke sistem unit. Step 4. Step 3. Setelah pemrosesan, kode biner Signal untuk huruf kapital D untuk huruf kapital D dikonfersikan ke kode ASCII dikonfersikan ke gambar dan di biner ( ) dam disimpan tampilkan ke perangkat output. di memori untuk pemrosesan. 19

20 Memori Memory Komponen elektronik yang menyimpan instruksi, data, dan hasil Terdiri dari satu atau lebih chip pada motherboard atau papan sirkuit yang lain Setiap byte disimpan dalam lk lokasi unik yang disebut bt alamat (address), mirip dengan tempat duduk pada kereta api penumpang Seat #2B4 Seat #2B3 20

21 Memori Menghitung Memori Dengan jumlah byte yang tersedia untuk penyimpanan Term Abbrev. Appox. Exact Pages of text Size Kilobyte KB 1 thousand bytes Size 1,024 bytes 1/2 Megabyte MB 1 million bytes Gigabyte GB 1 billion bytes 1,048,576 bytes 500 1,073,741,824 bytes 500,000 Terabyte TB I trillion bytes 1,099,511,627,776 bytes 500,000,000 21

22 Memori Random access memory (RAM) Chip memori yang dapat dibaca dan ditulisi oleh prosesor Disebut juga main memory atau primary storage Kebanyakan RAM bersifat volatile, data hilang saat komputer dimatikan Semakin besar RAM, semakin cepat komputer merespon 22

23 Struktur dari Random Access Memory Masing-masing byte disimpan dalam lokasi unik yang disebut alamat, seperti pengaturan tempat duduk pada kereta penumpang 23

24 Memori Bagaimana instruksi dikirim dan diterima RAM? Operating system instructions Web browser instructions Word processing program instructions RAM Operating system interface Web browser window Word processing program window Step 1. Ketika komputer mulai diaktifkan, suatu sistem operasi tertentu diload ke RAM dari hard disk. Sistem operasi menampilkan user interface di layar. Step 2. Ketika web browser diaktifkan, instruksi program diload ke RAM dari hard disk. Jendela web browser ditampilkan di layar. Step 3. Ketika memulai program pemrosesan kata, instruksi program di loaded ke RAM dari hard disk. Program pemrosesan kata, bersama dengan Web Browser dan instruksi operating sistem tertentu ada di dalam RAM. Program pemrosesan kata di tampilkan di dalam layar. RAM Step 4. Ketika keluar dari program,seperti Web browser, instruksi program dipindahkan dari RAM. Web browser tidak lagi tampil di layar. Web browser program instructions are removed from RAM Web browser window no longer is displayed on desktop 24

25 Memori Tipe dasar dari chip RAM Most common type Static RAM (SRAM) Used for special applications such as cache Faster variations of DRAM are SDRAM and RDRAM Dynamic RAM (DRAM) Faster and more reliable than DRAM chips Pengembangan di masa depan: Magnetoresistive RAM (MRAM) 25

26 Memori Di mana memory terletak? Terletak kdi papan sirkuit it kecil yang disebut modul memori Slot Memori pada motherboard menampung modul memori memory chip dual inline memory module memory slot 26

27 Memori Berapa RAM yang dibutuhkan oleh suatu aplikasi? Pkt Paket perangkat ktlunak biasanya menyertakan penjelasan mengenai kebutuhan RAM Untuk performa optimal, dibutuhkan lebih dari spesifikasi minimal System Requirements Windows XP Home Edition/Professional Intel Pentium processor at 233MHZ or higher h AMD K6 (Athlon Duron Family processor at 233MHZ or higher 64 MB of RAM 27

28 Memori Cache Membantu kecepatan pemrosesan komputer dengan menyimpan instruksi dan data yang paling sering digunakan Juga disebut memory cache L1 cache built into processor L2 cache slower but has larger capacity L2 advanced transfer cache is faster, built directly on processor chip L3 cache is separate from processor chip on motherboard (L3 is only on computers that use L2 advanced transfer cache) 28

29 Memori Read-only memory (ROM) Memory chips yang Menyimpan data permanen dan instruksi i 3 tipe PROM ROM: (programmable Firmware read-only Dibuat dengan data, memory) emory) Chip ROM instruksi, atau informasi kosong yang dapat Yang ditulis secara ditulisi chip oleh permanen programmer secara permanen Memori Nonvolatile, memori tidak hilang saat komputer dimatikan EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory) emory) Tipe PROM terdiri dari mikrocode programmer dapat menghapusnya 29

30 Memori flash memory Memori nonvolatile yang dapat dihapus secara elektronik dan dapan diprogram ulang Digunakan pada PDA, Kamera digital, telpon seluler, music players, Step 1. perekam suara digital, printer, internet receivers, dan pager Purchase and download MP3 music tracks from a Web site. With one end of a special cable connected to the system unit, connect the other end into the MP3 player. To headphones Flash memory chip Step 3. Plug the headphones into the MP3 player, push a button on the MP3 player, and listen to the music through the headphones. From computer Step 2. Flash memory card Instruct the computer to copy the MP3 music track to the flash memory chip in the MP3 player. MP3 Player 30

31 Memori CMOS Complementary metal-oxide semiconductor memory Digunakan pada chip RAM, chip flash memory, dan memori chip lain Menggunakan baterai jika power dimatikan Menyimpan tanggal, waktu, dan informasi awal komputer 31

32 Memori Access time Wkt Waktu yang dibthk dibutuhkan processor untuk tk membaca data Dihitung dalam nanoseconds (ns), satu milyar per detik 1/10 dari waktu yang dibutuhkan mata untuk berkedip; komputer dapat menampilkan lebih dari 10 juta operasi di waktu yang sama Term Speed Millisecond One-thousandth of a second Microsecond One-millionth of a second Nanosecond One-billionth of a second Picosecond One-trillionth of a second 32

33 Slot Ekspansi dan Kartu Adapter Adapter card Meningkatkan unit sistem atau menyediakan koneksi ke perangkat eksternal yang disebut peripheral Disebut juga kartu ekspansi (expansion card) Types of Adapter Cards 33

34 Slot Ekspansi dan Kartu Adapter Slot Ekspansi Clh Celah, atau socket, ktpada motherboard yang dapat ditempati kartu adapter Plug and Play, komputer secara otomatis mengkonfigurasi perangkat lain yang diinstal 34

35 Slot Ekspansi dan Kartu Adapter What are PC cards and flash memory cards? A PC card adds memory, storage, sound, fax/modem, communications, and other capabilities to notebook computers A flash memory card allows users to transfer data from mobile devices to desktop computers Hot plugging allows you to insert and remove cards while computer is running PCMCIA: The Personal Computer Memory Card International Association developed standards for PC cards. 35

36 Port dan Konektor (Hardware) Ports dan Konetor adalah Port menghubungkan perangkat eksternal ldengan komputer Connector menghubungkan kabel dengan periperal Ada 2 jenis: male dan female 36

37 Port dan Konektor serial port Mentransmisikan ik satu bit data dalam satu waktu Menghubungkan perangkat berkeceptan rendah, seperti mouse, keyboard, modem 37

38 Port dan Konektor parallel port Konektor yang dapat mentransmisikan lebih dari satu data dalam satu waktu, contohnya printer 38

39 Port dan Konektor USB ports USB (universal serial bus) port dapat mengbungkan lebih dari 127 peralatan yang berbeda dengan satu tipe konektor PC biasanya memiliki 4 sampai 8 port USB di bagian depan atau belakang USB port tunggal dapat digunakan untuk melampirkan beberapa peripheral dalam rantai daisy First USB device connects to USB port on computer Second USB device connects to first USB device Third USB device connects to second USB device, and so on 39

40 Port dan Konektor Tujuan port Memungkinkan k pengguna untuk menambahkan perangkat khusus (digital video cameras, color printers, scanners, and disk drives) atau mentransmisikan data dengan perangkat wireless FireWire port MIDI (Musical Instrument Digital Interface) port SCSI (small computer system interface) port IrDA (Infrared Data Association) port 40 Bluetooth port

41 Bus bus Saluran yang memungkinkan perangkat di dalam komputer berkomunikasi satu sama lain Bus menghubungkan prosesor dan RAM Lebar bus menunjukkan jumlah bit yang ditransmisikan dalam satu waktu Word size menunjukkan berapa jumlah bit yang dapat ddinterpretasi dan dieksekusi prosesor dalam satu waktu 41

42 Bus Expansion bus Memungkinkan k prosesor dapat berkomunikasi i dengan periperal 42

43 Bay bay Area terbuka dalam unit sistem yang digunakan untuk menginstal peralatan tambahan Drive bays merupakan a tempat meletakkan disk drive 43

44 Power Supply power supply Mengkonversi kan AC ke DC Memiliki kipas untuk mendinginkan komponen lain External peripherals might use an AC adapter, which is an external power supply 44

45 Mobile Computers and Devices mobile computer Notebook, berat antara 2.5 sampai 8 pon, contoh lain adalah PDA flash memory card PC Cards in PC Card slots CD or DVD drive disk in floppy disk drive or Zip disk drive battery notebook computer PDA 45

46 Putting It All Together Persyaratan prosesor, clock speed, dan RAM yang disarankan kepada pengguna didasarkan pada kebutuhan berbagai jenis pengguna? 46