sistem perangkat keras.

SISTEM
PERANGKAT KERAS
PENDAHULUAN
MIKROKOMPUTER
Mengenal Perangkat Keras Sistem Komputer
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
3
Hardware/Perangkat Keras
Hardware mengacu pada perangkat fisik yg digunakan utk aktifitas2
input, processing, output, dan storage dari sistem computer:
 Central processing unit
(CPU)
 Primary storage
(penyimpan utama)
 Secondary storage
(penyimpan sekunder)
 Input technologies
(teknologi2 input)
 Output technologies
(teknologi2 output)
 Communication technologies
(teknologi komunikasi)
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
4
Bagian2 dari microprocessor
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
5
CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU)
(CPU): melaksanakan komputasi aktual atau olah
angka didalam sistem komputer . CPU mrpk
microprocessor yg dibuat dari jutaan transistor
mikroskopis yg terpadu dalam 1 sirkuit pada silicon
wafer (chip).



Control unit: Bagian dari CPU yang mengendalikan alir
informasi.
Arithmetic-logic unit (ALU): Bagian dari CPU yang
melaksanakan kalkulasi dan logika pemrograman.
Registers: Bagian dari CPU untuk menyimpan data
dan sejumlah instruksi yg sangat kecil untuk
menyingkat periode waktu.
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
6
Perkembangan Microprocessor
2300 transistor
Intel 4004 th.1969
29000 transistor
29000 transistor
Intel 8008 th.1972
134000 transistor
Intel 8088 th.1981
275000
transistor
1,2 juta transistor
Intel 386 th.1985
Intel 286 th.1982
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
Intel 486 th.1989
TG 1
7
Perkembangan Processor lanjutan
Intel P-II Thn 1997
Intel 586
Thn 1993
Intel P-III Thn 1999
Intel Pentium-D
Thn 2005
Intel P-IV Thn 2000
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
Intel Pentium-M
Thn 2003
TG 1
Intel Itanium
8
Thn 2006
Kompleksitas Processor
Microprocessor Intel 4004
dengan 2300 transistor Thn 1969
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
Microprocessor Intel Itanium
dengan 330 juta transistor Thn. 2005
TG 1
9
TIPE
MICROPROCESSOR
Tahun
WORD
LENGTH
SPEED
Kapasitas
Instruksi
(MIPS)
Jumlah
Transistor
Intel 4004
1969
108 KHz
4-bit
2,300
.06
Intel 8008
1972
200 KHz
8-bit
3,500
.06
Intel 8080
1974
2 MHz
8-bit
6,000
.64
Intel 8086
1978
4.47 MHz
16-bit
29,000
.66
Intel 8088
1981
4.47 MHz
16-bit
29,000
.75
Intel 80286
1982
12 MHz
16-bit
134,000
2.66
Intel 80386
1985
16-33 MHz
32-bit
275,000
4
Intel 80486 (i486)
1989
20-100 MHz
32-bit
1.2 Million
70
Intel 80586 (Pentium)
1993
75-200 MHz
32-bit
3.3 Million
126 - 203
Intel Pentium Pro
1995
150-200 MHz
32-bit
5.5 Million
300
Intel Pentium MMX
1997
166-233 MHz
32-bit
4.5 Million
-
Intel Pentium II
1997
233-450 MHz
32-bit
7.5 Million
-
Intel Pentium III
1999
450-933 MHz
32-bit
> 9.5 Million
-
1 GHz
64-bit
15,000,000
1,200
“ Copyright
2005 John
Wiley & Sons Inc.”
Intel Itanium
Processor
2000
TG 1
10
CPU lanjutan…
Machine instruction cycle: Siklus pemrosesan
komputer, yg menunjukkan jumlah instruksi yang
dapat diproses dalam satu detik.
Clock speed: kecepatan maksimal sebuah prosesor.
yang diukur di dlm megahertz dan gigahertz.
Word length: Panjang Bilangan bits (0-an dan 1-an)
yg dapat diproses oleh CPU dalam satu satuan
waktu.
Bus width: Ukuran lebar bus/jalur yang digunakan
untuk proses transfer data dan instruksi pada
prosesor.
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
11
Computer Processing Speed
Kecepatan pemrosesan komputer bergantung pada berbagai
faktor.
Faktor utama :
 Word length (jumlah bits yg dapat diproses pada suatu
waktu oleh microprocessor)
 Cycle Speed (seberapa cepat pemrosesan data, diukur dlm
Megahertz)
 Data Bus Width (menentukan banyaknya data dapat
ditransfer diantara CPU dan memory)
Faktor2 lain :
 RAM (jumlah ketersediaan random access memory)
 Disk Access Speed (kecepatan membaca data dari hard
disk)
 Code Efficiency (bagaimana kode komputer didisain)
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
12
Hukum Moore
Kompleksitas mikroprosesor akan meningkat 2 kali
lipat (berdasarkan jumlah transistor) setiap 2
tahun, sebagai hasil dari berbagai perubahan
berikut ini :




Peningkatan miniaturisasi transistor.
Pembuatan layout fisik dari komponen-komponen
chip yg semakin kompak dan efisien
Penggunaan bahan-bahan utk chip yg meningkatkan
konduktivitas/daya hantar (aliran) dari kelistrikan.
Jumlah instruksi dasar yg diprogram ke dlm chip.
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
13
Trend Perkembangan Processor
Menurut Hukum Moore yang menunjukkan hubungan jumlah
transistor terhadap tahun produksi mikroprosesor
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
14
Next =>
ARSITEKTUR INTERNAL MIKROPROSESOR
SPESIFIKASI PERANGKAT KERAS 8086/8088
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
15
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
16
MEMORI KOMPUTER
2 kategori dasar dari computer memory: Primary storage, dan
secondary storage.
Bit: Kependekan utk binary digit (0 dan 1), hanya data yg dapat
diproses CPU.
Byte: 8-bit string data, dibutuhkan utk mewakili satu karakter
alfanumerik atau operasi matematik sederhana.
Kapasitas Memory
Kilobyte (KB) : seribu bytes.
Megabyte (MB) : kira2 satu juta bytes (1,048,576 bytes, atau 1,024
x 1,024).
Gigabyte (GB) : benar2 1,073,741,824 bytes (1,024 x 1,024 x
1,024 bytes)
Terabyte
: satu trilliun bytes
Petabyte
: kira2 1015 bytes.
Exabyte
: kira2 1018 bytes.
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
17
Tipe primary storage:
Registers: registers mrpk bagian dr CPU dgn kapasitas
terkecil, menyimpan amat sangat terbatas. Jumlah
instruksi dan data hanya seketika sebelum dan setelah
pemrosesan.
Random access memory (RAM): Bagian dari primary
storage yg Berpegang pada suatu perangkat lunak
program dan sejumlah kecil data manakala mereka
dibawa dari penyimpansekunder
Cache memory: Tipe dari primary storage dimana
komputer dapat menyimpan blok data secara temporer
yg lebih sering digunakan
Read-only memory (ROM): Tipe primary storage di
mana instruksi kritis tertentu dilindungi; penyimpan
adalah nonvolatile dan mempertahankan instruksi
manakala daya ke komputer dimatikan.
Flash memory: Bentuk read-only memory yg dapat
ditulis ulang yang kompak, portable,dan butuh sedikit
energi. Katagori : EEPROM.
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
18
Tipe, Karakteristik dan Bentuk Memory
Tipe
Karakteristik
SIMM (Single Inline Memory
Module)
72 pins, contains a single notch
installed at an angle
contacts are same on both sides
DIMM (Dual InLine memory
Module)
168 pins SDRAM
184 pins DDR SDRAM
240 pins DDR2-SDRAM
Installed Vertically
has two notches
contacts are different on both sides
SO-DIMMS
(Small Outline
DIMM)
144 pins & 200 pins
Smaller than DIMMs (about 50%
smaller)
Used in Notebooks
Micro-DIMMS
214 pins
about one thrid size of DIMMS
used in sub-notebook PCs
many types of cards for personal
digital devices
Compact Flash
Flash Memory
cards
Secure Digital
Memory Stick
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
USB pen drives
Bentuk
TG 1
19
Secondary Storage
Kapasitas Memory yg dapat menyimpan jumlah data sangat besar
utk periode waktu yg lebih luas/lama.
 Nonvolatile.
 Memerlukan waktu jauh lebih banyak untuk mendapat kembali
data oleh
karena sifat ciri electromechanical
 Lebih murah daripada primary storage.
 Dapat ditempatkan pd berbagai media
Magnetic tape: Media secondary storage pada suatu rol terbuka
besar atau di dalam suatu kaset atau magasin lebih kecil.
Sequential access: Data access dimana sistem komputer harus
berjalan melalui data sesuai urutan order dlm rangka
menempatkan potongan tertentu.
Magnetic disks: Bentuk secondary storage pada piringan
termagnetisasi dibagi ke dlm track2 dan sektor2 yg menyediakan
alamat2 utk berbagai potongan2 data; juga dikenal sbg harddisk.
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
20
Hard drives: Bentuk secondary storage yg
menyimpan data pda piringan2 terbagi ke dlm
track2 and sector2 konsentris, yg dpt dibaca
oleh head baca/tulis yg berporos melintang
pada disk yg berputar.
Direct access: Data access di mana bagian
manapun potongan data didapat kembali di
dalam suatu nonsequential cara dengan]
penempatannya menggunakan alamat data
Magnetic diskettes: Bentuk secondary
storage mudah dibawa pada piringan Mylar
feksibel; juga dikenal floppy disks.
Optical storage devices: Bentuk secondary
storage dimana laser membaca permukaan
dari pringan plastik yg memantulkan cahaya.
Compact disk, read-only memory (CD-ROM):
Bentuk secondary storage yg hanya dapat
dibaca dan tak dapat ditulisi.
Digital video disk (DVD): Perangkat
penyimpan optis yg digunakan utk
TG 1komputer.
“ Copyright
2005 John Wileyvideo
& Sons Inc.”
menyimpan
digital atau data
21
 Fluorescent multilayer disk (FMD-ROM): An optical




storage device with much greater storage capacity
than DVDs.
Memory cards: Credit-card-size storage devices that
can be installed in an adapter or slot in many personal
computers.
Expandable storage devices: Removable disk
cartridges, used as backup storage for internal hard
drives of PCs.
Enterprise storage system: An independent, external
system with intelligence that includes two or more
storage devices.
Redundant arrays of independent disks (RAID): An
enterprise storage system that links groups of
standard hard drives to a specialized microcontroller
that coordinates the drives so they appear as a single
logical drive.
storage area network (SAN): An enterprise storage
system architecture for building special, dedicated
networks that allow rapid and reliable access to
storage devices by multiple servers.
storage over IP: Technology that uses the Internet
Protocol to transport stored data between devices
within
SAN;
sometimes
TG 1 or iSCSI.
“ Copyright
2005aJohn
Wiley
& Sons Inc.”called IP over SCSI
22
HIRARKI COMPUTER
 Supercomputers
 Mainframe Computers
 Midrange Computers
 Workstations
 Microcomputers
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
23
1. Super Computer
3. Midrange Computer
2. Mainframe Computer
4. Workstation
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
5. Micro Computer
24
Teknologi INPUT DAN OUTPUT
Ada banyak format masukan (input) yg memungkinkan kita untuk
mengumpulkan infor-masi, dan memasukkan data dan instruksi ke
dalam komputer, serta keluarannya (output) dalam berbagai format
Input Devices (Perangkat Masukan)
 Keyboard
 Mouse, Trackball, dan Track Pad
 Touch Screen (layar sentuh)
 Source Data Input Devices
 Imaging (scanner, camera digital)
 Speech Recognition/pengenalan suara (mikropon)
Output Devices (Perangkat Keluaran)
1. Soft-Copy Output Devices
2. Hardcopy Output Devices
 Cathode-Ray Tube (CRT) Monitor
Nonimpact Printers (most common)
 Flat-Panel Monitor
Impact Printers
 Speech Output (speaker system)
 LCD projector
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
25
TREND TECHNOLOGIS UMUM
Cost-Performance Ratio of Chips:
Improvement by a Factor of At Least 100
Storage
Self-Healing Computers
Sensor Webs
Nanotechnology
Quantum Computing
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
26
Trend Perkembangan Teknologi
Komputer
Generasi
Pertama
Generasi
Kedua
Generasi
Ketiga
Generasi
Keempat
Generasi
Kelima
Trend: Semakin Kecil, Cepat, Dapat Dipercaya, Murah
Vacuum
Tubes
Solid-State
Integrated
Circuits
LSI, VLSI
Microprocessors
Greater
Power,
Smaller
Footprint
Trend: Semakin mudah dibeli, dan mudah pemeliharaannya
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
27
Beberapa contoh teknologi terkini
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
28
Sensor Webs: A group of pods (small metal
boxes) set up to collect various kinds of
information, communicate with nearby pods,
and in some cases, communicate wirelessly
with outside devices.
Nanotechnology: The creation of materials,
devices, and systems at a scale of 1 to 100
nanometres (milyaran meter).
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
29
ISU2 STRATEGIS HARDWARE
 Bagaimana cara organisasi menjaga
dengan kemajuan harga/kinerja yang cepat
di dalam perangkat keras?
 Komputer jinjing dan teknologi komunikasi
lanjut sudah memungkinkan karyawan
untuk bekerja dari rumah atau dari di
manapun.
“ Copyright 2005 John Wiley & Sons Inc.”
TG 1
30