Archive for Pengantar Teknologi Informasi

BAGAIMANA MICRO PROSESOR BEKERJA

Micro Processor

 

Komputer yang saat ini kita gunakan untuk melakukan segala aktivitas pendukung kerja pasti menggunakan micro processor sewaktu melaksanakan tugasnya. Micro processor ini merupakan jantung dari semua jenis computer, baik itu desktop, server atau laptop atau computer dalam bentuk lainnya seperti PDA, Blackbery, Calculate mechine atau yang lainnya.

 

Jenis processor yang kita gunakan berbagai macam, jenis Pentium misalnya atau Athlon, PowerPC, Sparc atau salah satu dari banyak merk dan jenis micro processor (biasa juga disebut mikro processor). Namun, mereka pada dasarnya melakukan hal yang sama dengan scara yang sama pula. Kita akan mengetahui bagaimana digital logic memungkinkan komputer melakukan tugasnya, apakah itu memainkan game atau mengecek ejaan dokumen, tetapi akan lebih mengenai apabila kita perlu mengetahui sedikit sejarah perkembangannya.

 

Awal Mul Micro processor

Mikroprocessor yang lebih banyak dikenal sebagai CPU atau central processing unit – merupakan mesin komputasi komplit yang dipabrikasi pada satu chip. Mikro processor pertama adalah Intel 4004, yang diperkenalkan kira-kira tahun 1971. Yang dapat dikerjakan dengan prosesor terseut baru operasi menambah dan mengurangi saja. Selain itu hanya dapat melakukannya penghitungan 4bit pada saat bersamaan. Pada saat itu sudah suatu hal menakjubkan, karena semuanya hanya terdapat pada satu chip. Sebelumnya komputer dibuat dari kumpulan chip atau dari komponen yang berlainan (serangkaian transistor). Prosesor 4004 ini kemudian menjadi pemroses pada kalkulator elektronik portable yang pertama.

 

Mikro processor pertama yang digunakan dalam komputer rumahan adalah Intel 8080,  komputer 8-bit komplit pada satu chip, yang diperkenalkan pada tahun 1974. Mikro processor pertama yang menarik perhatian pasar adalah Intel 8088, yang diperkenalkan pada tahun 1979 dan diintegrasikan ke dalam IBM PC (yang kali pertama muncul sekitar tahun 1982). Jika familiar dengan pasar PC dan sejarahnya, Anda tentu tahu bahwa pasar PC bergerak dari 8088 ke 80286 ke 80386 ke 80486 ke Pentium ke Pentium II ke Pentium III ke Pentium 4. Semua mikro processor ini dibuat oleh Intel dan semuanya merupakan peningkatan dari desain dasar 8088. Pentium 4 dapat menjalankan kode apapun yang dijalankan pada 8088, tetapi ia melakukannya 5000 kali lebih cepat!

 

Apakah chip?

Chip disebut juga dengan integrated circuit (IC). Secara umum merupakan bagian kecil dan tipis dari silikon tempat transistor penyusun mikro processor ditanamkan.Chip dapat sebesar satu inci dan dapat mengandung sepuluh juta transistor. Processor lebih sederhana dapat terdiri dari ribuan transistor yang ditanamkan ke chip yang hanya beberapa milimeter persegi.

 

Clock Speed, MIPS, dan Jumlah Transistor

Dari tabel dapat Anda lihat bahwa secara umum terdapat hubungan antara clock speed dan MIPS. Clock speed maksimum merupakan fungsi dari proses manufaktur dan delay di dalam chip. Di samping itu juga terdapat hubungan antara jumlah transistor dan MIPS. Sebagai contoh, 8088 dengan clock 5 MHz hanya dijalankan pada 0,33 MIPS (sekitar satu instruksi per 15 clock cycle). Processor modern dapat menjalankan dua instruksi per clock cycle. Peningkatan ini secara langsung berhubungan dengan jumlah transistor pada chip.

 

Bagian dalam Micro processor

Untuk mengetahui cara kerja micro processor, akan lebih mudah jika kita melihat ke dalam dan mempelajari logika yang digunakan. Kita juga akan melihat tentang assembly language – bahasa asli mikro processor – dan banyak hal lainnya yang dapat dilakukan oleh para insinyur untuk meningkatkan kecepatan processor.

 

Mikro processor menjalankan sekumpulan instruksi mesin yang memberitahu processor apa yang harus dilakukan. Berdasarkan instruksi tersebut, mikro processor melakukan tiga hal dasar:

1.    Menggunakan ALU (Arithmetic Logic Unit) untuk melakukan operasi matematis seperti penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Mikro processor modern mengandung floating point unit yang dapat melakukan operasi yang sangat kompleks pada angka yang besar.

2.    Memindahkan data dari satu lokasi memori ke lokasi lainnya.

3.    Mengambil keputusan dan melompat ke instruksi lain sesuai keputusan itu.

 

RAM dan ROM

Kita telah menyinggung tentang address dan data bus, plus RD dan WR line. Kedua bus dan line ini tehubung ke RAM atau ROM – biasanya dua-duanya. Pada contoh micro processor, kita mempunyai address but 8-bit dan data bus juga 8-bit. Ini berarti mikro processor dapat mengalamati (28) 256 bytes memori, dan ia dapat membaca atau menulis 8 bits memori pada satu waktu. Sekarang sebagai contoh, mikro processor mempunyai ROM 128 byte dimulai dari 0 dan RAM 128 byte dimulai dari 128.

ROM singkatan dari read-only memory. Chip ROM diprogram dengan sekumpulan byte permanen. Address bus memberitahu chip ROM byte mana yang diambil dan dimasukkan pada data bus. Pada waktu status RD line berubah, chip RoM memberikan byte terpilih kepada data bus.

 

RAM singkatan dari random-access memory. RAM berisi sejumlah byte informasi, dan mikro processor dapat membaca atau menulis ke byte tersebut bergantung apakah memberi sinyal RD atau WR line. Salah satu masalah dengan chip RAM adalah mereka melupakan semuanya begitu power dimatikan. Inilah sebabnya mengapa komputer membutuhkan ROM.

 

Hampir semua komputer mempunyai sejumlah ROM (adalah mungkin untuk membuat komputer sederhana yang tidak mempunyai RAM – banyak mikrokontroler menggantikannya dengan RAM pada chip processor itu sendiri – tetapi umumnya tidak mungkin membuat komputer yang tidak mempunyai ROM).

 

Pada waktu mikro processor berjalan, ia mulai menjalankan instruksi yang ditemukan pada BIOS. Instruksi BIOS melakukan hal-hal sepert mengetes hardware dalam mesin, dan kemudian ke harddisk untuk mengambil boot sector. Boot sector ini merupakan program kecil lainnya dan BIOS menyimpannya dalam RAM setelah membacanya dari harddisk. Mikro processor kemudian menjalankan instruksi boot sector dari RAM. Program boot sector akan memberitahu mikro processor supaya mengambil hal lainnya dari harddisk untuk dimasukkan ke RAM, yang kemudian dijalankan mikro processor dan seterusnya. Inilah cara mikro processor memuat dan menjalankan keseluruhan operating system.

Instruksi Micro Processor

Bahkan mikroprocessor yang sederhana pun mempunyai banyak instruksi yang dapat dilakukannya. Kumpulan instruksi ini hadir dalam bentuk pola bit, di mana masing-masing mempunyai arti yang berbeda waktu dimuat ke instruction register. Manusia tidak pandai dalam mengingat pola bit, jadi sekumpulan kata dibuat untuk mewakili pola bit. Kumpulan kata ini disebut assembly language. Sebuah assembler menerjemahkan kata-kata ini ke dalam suatu pola, dan kemudian output assembler dimasukkan ke memori untuk dijalankan micro processor.

Kinerja Micro Processor

Jumlah transistor yang dimiliki mempunyai pengaruh sangat besar pada kinerja  processor. Seperti yang kita lihat sebelumnya, instruksi biasa dalam processor 8088 membutuhkan 15 clock cycle. Karena desain multiplier, dibutuhkan sekitar 80 clock cycle untuk melakukan perkalian 16-bit pada 8088. Dengan transistor yang lebih banyak, bisa didapat multiplier yang lebih powerful untuk melakukannya dalam satu clock cycle.

 

Transistor yang semakin banyak juga memungkinkan teknologi pipelining. Dalam arsitektur pipeline, pelaksanaan instruksi waktunya bersamaan. Jadi meskipun dibutuhkan lima clock cycle untuk menjalankan instruksi, ada lima instruksi yang bisa dijalankan bersamaan.

 

Banyak processor modern mempunyai beberapa instruction decoder, masing-masing dengan pipeline sendiri. Ini memungkinkan beberapa aliran data, yang berarti lebih dari satu instruksi dalam satu clock cycle. Teknik ini cukup kompleks untuk dilakukan, jadi membutuhkan banyak transistor.

 

Tren Micro Processor

Trend desain mikroprocessor selama ini adalah ALU full 32-bit dengan floating point unit yang cepat dan pipeline dengan berbagai aliran instruksi. Yang paling baru dalam desain processor adalah ALU 64-bit dan orang-orang berharap untuk menggunakan processor ini pada PC rumah mereka dalam sepuluh tahun ke depan. Juga ada kecenderungan ke instruksi khusus (seperti MMX) yang membuat operasi tertentu lebih efisien, dan penambahan dukungan virtual memory dan cache L1 pada chip prosesor. Semua trend ini memperbesar transistor yang mengarah ke multi-juta transistor.  Processor ini dapat menjalankan satu miliar instruksi per detik!

 

Sistem Minimum Micro Processor

Ada banyak hal yang sangat kompleks yang dapat dilakukan oleh micro processor. Pada gambar Anda dapat melihat contoh blok diagram sebuah sistem minimum micro processor.

  • Address bus: pada bus ini mikroprocessor (µP) mengeluarkan alamat dari suatu lokasi memori I/O untuk menaruh atau membaca data.
  • Data bus: pada bus ini mikroprocessor dapat mengirim isi registernya ke memori atau I/O, dan menerima data dari memori atau I/O.
  • Control bus: pada bus ini mikroprocessor mengeluarkan sinyal kontrol – memory read/out, I/O read/write, interrupt acknowledge – untuk mengaktifkan perangkat (memori atau I/O) sehingga output dari perangkat tersebut terhubung pada data bus. Pada bus ini mikroprocessor juga menerima sinyal kontrol lain dari perangkat, interrup, reset.

Processor 64-Bit

_Processor 64-bit telah ada diantara kita sejak 1992, dan pada abad ke-21 mereka semakin populer. Intel dan AMD telah memperkenalkan chip 64-bit, dan Mac G5 merupakan processor 64-bit. Processor 64-bit mempunyai ALU 64-bit, register 64-bit, bus 64-bit, dan seterusnya.

 

Yang menjadi alasan mengapa kita perlu processor 64-bit adalah karena ruang pengalamatan mereka yang besar. Mikrprocessor 32-bit mempunyai akses RAM maksimum 2 GB atau 4 GB. Kedengarannya mungkin banyak, apalagi kebanyakan komputer rumahan biasanya hanya menggunakan RAM 256 MB sampai 512 MB. Namun, limit 4 GB bisa menjadi masalah berat bagi mesin server dan mesin yang  menjalankan database besar. Bahkan komputer rumahan dalam waktu singkat mungkin akan terbentur dengan limit 2 GB atau 4 GB jika trend terus berlanjut. Chip 64-bit tidak mempunyai batasan ini karena ruang alamat 64-bit pada dasarnya tak terhingga untuk beberapa tahun mendatang – RAM 264 byte adalah sama dengan kira-kira RAM 18,4 miliar GB!

 

Dengan address bus 64-bit dan data bus kecepatan tinggi dan lebar pada motherboard, mesin 64-bit juga menawarkan kecepatan I/O (input/output) yang lebih tinggi untuk hard disk dan kartu grafis. Fitur ini secara signifikan dapat meningkatkan kinerja sistem.

 

Server tentunya bisa mendapatkan keuntungan dari chip 64-bit, tetapi bagaimana dengan pengguna biasa? Selain solusi RAM, tidak jelas apakah chip 64-bit menawarkan keuntungan yang nyata bagi “pengguna biasa” untuk saat ini. Chip 64-bit dapat memroses data dengan cepat. Mereka yang melakukan video editing dan image editing pada gambar yang sangat besar bisa mendapatkan keuntungan dari tenaga komputasi sebesar ini. Games kelas atas juga bisa mendapatkan keuntungan, setelah mereka dikode ulang untuk memanfaatkan fitur 64-bit. Tetapi pengguna rata-rata yang membaca e-mail, Web browsing dan mengedit dokumen Word tidak benar-benar menggunakan processor sebesar itu. Di tambah lagi, operating system seperti Windows XP belum diupgrade untuk menangani CPU 64-bit. Karena kurangnya manfaat yang dapat dirasakan, mungkin pada tahun 2010 atau lebih kita baru bisa melihat mesin 64-bit pada setiap desktop.

 

N

NAMA DAN FUNGSI KOMPONEN DALAM PC

 

 

 

 

Gambar CPU dari Depan

 

 

 

Skema Computer Dari Dekan

Power Button

Reset Botton

Floppy Disk 1,44MD

DVD Rom

Ekstra Fun

 

Skema MainBoard

 

 

 

MainBoard

PowerSuplay

Prosesor + Kipas

RAM DDR2

ROM/CMOS

Chipset

TV Tuner Internal

Batrai CMOS

Modem Internal

Ekstra Kipas

Kabel Power

Hardisk 1. SATA 80 GB

Kabel DataHDD SATA

Hardisk 2. ATA 20 GB

Kabel Data HDD ATA

DVD ROM Combo

Kabel DVD ROM

Slot PCExspress VGA

Shipset VGA

 

 

Skema Output dan Input Back Komputer (CPU dilihat dari belakang)

 

 

 

 

Skema Computer Dari Belakang

Power Supply

Input power supply

Output power AC ke monitor

Kipas Pendingan

Kipas Ekstra

LPT Konektor

Keyboard PS2 Konektor

Mouse PS2 Konektor

Serial Port

VGA Output

USB (Universal Serial Bus)

Lancard Konektor

Input/Output Sound Card

 

 

Periheral dapat juga dilihat dari dXDiag

 

 

 

 

 

 

Periheral dapat juga dilihat dari Device Manajer Windows XP.

 

 

 

Berikut ini adalah tampilan informasi pada system properties menunjukkan operating system yang digunakan, terigister atas nama pengguna, jenis prosesor dan spesifikasi kecepatan dalam GHz serta RAM yang digunakannya.

 

 

 

 

 

 

 

Secara Global Komputer yang kita gunakan adalah terdiri dari sebagai berikut:

 

CPU (Central Processing Unit)

Berbagai perangkat CPU yang terdiri dari mainboard, RAM, ROM, Prosesor, HDD, CDROM, Powersuplay, yang dihubungkan dengan berbagai kabel antara lain kabel HDD, Kabel Power, Kabel Multimedia, dll

 

 

 

 

Ini adalah external Disk

 80GB Merk Segeate dengan

casing IBM

 

Monitor yang digunakan adalah monitor Samsung 15” Digital CRT. Warna asli sebenarnya putih, menjadi hitam karena dicat dengan pilog warna hitam agar serasi dengan casing.

 

Keyboard digunakan sebagai media input serta device pointer menggunakan Mouse PS2.

Dilengkapi dengan printer Canon BJC1000SP dengan tinta colour replace foruse. Artinya apabila kita menginginkan mencetak warna kita harus mengganti catridge dengan tipe warna yaitu BJ05 sedangkan untuk catradge  warna hitam dengan tipe BJ 03.

 

Untuk memperbudah dalam mengenal masing-masing peripheral berikut secara umum kami berikan contoh skema mainboard yang hampir sama. Mainboad dengan chipset Intek 82945G sebagai berikut.

 

 

LPT Conector
USB Port
PS2 Port for mouse/Keyboard
Slot PCI
Conector Sound input/Output
Chipset SoudCard
Network Conector

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conector HDD SATA Conector HDD ATA
Batray CMOS Chipset NetwkCard
Slot PCExpress Slot RAM
Chipset Intel Prosesor
CMOS Cipset VGA

 

Berikut kami sampaikan rincian peripheral yang menyusun CPU.

 

Prosesor yang digunakan adalah Intel ® Penting D dengan kecepatan 2.66 GHz. Prosesor dengan dua inti prosesor ini merupakan generasi pasca Pentium IV yang menjembatani tumbuhnya Petium Dual Core.

 

 

 

 

 

Pendinginan prosesor ini harus kuat karena prosesor jenis ini terkenal haus listrik sehingga panas yang ditimbulkannya cukup tinggi.

Dengan menggunakan RAM tipe Kingston PC133-4300sebanyak 2 keping kapasitas 512 sehingga total RAM yang digunakan adalah 1 GHz.

Karena VGA Internal menggunakan share memori pada RAM maka kinerja RAM yang efektif untuk proses loaded program hanya sebesar sisa yang digunakan oleh memori VGA. Disini kita menggunakan Memori untuk VGA sebesar 128 Mb.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dengan menggunakan HDD 2 buah Type ATA 20Gb dan SATA 80Gb keduanya merk Segeate. HDD ATA diparalel dengan DVD ROM Merk LitOn dengan satu kabel data 32pin.

Dilengkapi dengan moderm internal 56Kbps Motorola dan Tuner TV merk Easi TV.

 

 

 

 

 

 

Jenis printer yang digunakan

adalah pinter merk BJC1000SP. Printer ini dilengkapi dengan dua catredge tipe bc05 yang digunakan untuk mencetak warna dan bc 03 untuk mencetak hitam.

Koneksi untuk menyalurkan data printing masih menggunakan kabel jenis LPT. Jenis Kabel  dengan kepanjangan nama Line Printer Terminal saat ini sudah tidak banyak berkembang khususnya jenis laptop. Banyak yang sudah tidak menggunakan koneksi jenis ini. Sehingga memerlukan konventer LPT.

 

Tipe dan Jenis Driver Menurut Operating System yang digunakan

 

***********************************************************************

*                            Sound Directory                          *

*                              README FILE                            *

*  =================================================================  *

*                                                                     *

*   [C-Media973x    ] C-Media 973x/9761A Codec Sound on board driver. *

*                     Version 041 build 04, Release 01/20/2004.       *

*                                                                     *

*   [RealTek        ] RealTek AC’97 Audio Driver.                     *

*                     Version 3.89 (6090), Release 06/07/2006.        *

*                                                                     *

*   [ALC88x         ] Realtek High Definition Audio Driver.           *

*                     Versin 1.39 (5265), Release 06/13/2006.         *

*                     For Win2K/XP/2003/XPx64/2003×64                 *

*                                                                     *

*   [AD1888         ] Analog Devices AC’97 Audio Driver.              *

*                     V5.12.01.5410-0055, Release 08/12/2005.         *

*                     For Win2K/XP                                    *

*                     V5.12.01.5410-0057, Release 08/22/2005.         *

*                     For Win2003                                     *

*                     V5.12.02.5280-0031, Release 08/22/2005.         *

*                     For WinXPx64/2003×64                            *

*  ================================================================= *

 

**********************************************************************

*                          IDE Driver Directory                       *

*                              README FILE                            *

* =================================================================== *

*                                                                     *

*      [IDE           ]   Intel(TM) Application Accelerator Driver.   *

*                         Version 2.3 (2164) For ICH4                 *

*                         Driver Release date 10/22/2002.             *

*                                                                     *

*      [Inf\Win9xME   ]   Intel(TM) Inf Driver Version 6.3.0.1008     *

*                         Driver Release date 02/11/2005.             *

*                         For Win9x/Me on 845/865/855GME Series       *

*                         For Win2K/XP on 845/855GME Series           *

*                                                                     *

*      [Inf\Win2KXPx64]   Intel(TM) Inf Driver Version 8.0.1.1002     *

*                         Driver Release date 05/26/2006.             *

*                         For Win2K/XP/2003/XPx64/2003×64             *

*                         On 865/915/945/946/965 Series               *

*                                                                     *

* =================================================================== *

 

***********************************************************************

*                             LAN Directory                           *

*                              README FILE                            *

*  =================================================================  *

*                                                                     *

*        [Intel     ] Intel(R) PRO Network Connections Software.      *

*                     v10.2, Release 10/06/2005.                      *

*                                                                     *

*        [RealTek   ] Realtek Gigabit and Fast Ethernet NIC Driver.   *

*                     V6.41, Release 05/19/2006.                      *

*                                                                     *

*        [3C920     ] 3Com 3C920 onboard LAN driver.                  *

*                     V04.41.0000.0, Release 06/04/2003.              *

*                                                                     *

*        [Marvell   ] Marvell Gigabit LAN driver.                     *

*                     V6.32, Release 12/23/2003. For Win9x/WinMe      *

*                     V7.14.2.3, Release 06/23/2004. For Win2K/WinXP  *

*                                                                     *

*        [RTL8111B  ] Realtek 10/100/1000 PCI-E NIC Family Driver.    *

*                     V6.42, Release 04/24/2006.                      *

*                                                                     *

*  =================================================================  *

***********************************************************************

*                            Modem Directory                          *

*                              README FILE                            *

*  =================================================================  *

*                                                                     *

*             [PCtel\ICH4 ] AMR Modem chip on board driver.           *

*                           Version : 2.41.0034                       *

*                           Release date : 07/09/2002                 *

*                                                                     *

*             [PCtel\ICH5 ] AMR / CNR Modem chip on board driver.     *

*                           Version : 12.0341.0021                    *

*                           Release date : 09/23/2003                 *

*  =================================================================  *

 

***********************************************************************

*                       Peripheral Directory                          *

*                          README FILE                                *

*  ================================================================   *

*                                                                     *

* [Card Reader\UCR-61S2B] UCR-61S2B Card Reader driver                *

*                         Version 1.8e4                               *

*                         Release Date : 2003/03/31                   *

*                                                                     *

* [Card Reader\UCR-61S3B] UCR-61S3B Card Reader driver                *

*                         Version 1.8e2                               *

*                         Release Date : 2002/10/01                   *

*  ================================================================   *

 

***********************************************************************

*                             USB Directory                           *

*                              README FILE                            *

*  =================================================================  *

*                                                                     *

*         [Intel\ICH4] Intel ICH4 USB 2.0 Driver.                     *

*                      V5.1.2185.0, 2001/05/31, For Win98SE / WinME.  *

*                      RTM, 2002/04/29,         For Win2000.          *

*                      RTM, 2002/04/29,         For WinXP.            *

*                                                                     *

*         [Intel\ICH5] Intel OrangeWare ICH5 USB 2.0 Driver.          *

*                      V1.1.0.2, 2003/04/04,    For Win98SE / WinME.  *

*                      No Driver,               For Win2000 / WinXP.  *

*  =================================================================  *

 

***********************************************************************

*                             RAID Directory                          *

*                              README FILE                            *

*  =================================================================  *

*                                                                     *

*     [Intel       ] Intel SATA RAID Driver 6.0.0.1022                *

*                    Release Date : 2006/05/23                        *

*                    Only Support ICH6R, ICH7R, ICH8R Chipsets        *

*                    For Win2K/XP/2003/XPx64/2003×64                  *

*                                                                     *

*     [JMicron     ] JMicron JMB36X RAID Controller                   *

*                    Version 1.09.04                                  *

*                    Release Date : 2006/05/12                        *

*  =================================================================  *

 

***********************************************************************

*                             VGA Directory                           *

*                              README FILE                            *

*  =================================================================  *

*                                                                     *

*     [845865G     ] V4.14.10.3732, 2003/12/29, For Win9x / WinME     *

*                    V6.14.10.4020, 2005/01/28, For Win2K / WinXP     *

*                    V4.03.1381.3732, 2003/12/29, For WinNT 4.0       *

*                    For 845G / 865G / 855GME Series                  *

*                                                                     *

*     [915945G     ] V6.14.10.4421, 2005/11/10, For Win2K / WinXP     *

*                    For 910GL / 915G / 945G Series                   *

*  =================================================================  *

Referensi: