teknik informatika pertanian

TEKNIK INFORMATIKA PERTANIAN
Topik Pembahasan:
Piranti Keras (Hardware) Sistem Informasi
oleh:
Prof. DR. Ir. Kudang B. Seminar, MSc.
Ir. M. Solahudin, MS
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
1
Perangkat Keras (Hardweare) SI
Komponen hardware SI (lihat Gambar 1 Handout TI-01.doc) meliputi:
(1) Komponen Input: yang digunakan untuk melakukan entri data atau instruksi ke dalam
sistem komputer
(2) Komponen Output: yang digunakan untuk menampilkan data dari sistem komputer ke dunia
luar ( user atau mesin)
(3) Komponen Pengolah (Prosesor): yang digunakan untuk melakukan pengolahan data dan
eksekusi instruksi (program)
(4) Komponen Memori: yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi dalam bentuk
elektronik dalam sistem komputer
1. Komponen Input
Komponen input meliputi keyboard, mouse, scanner, camera, mikropon, digitizer, layar
sentuh, CD driver, tape driver, disk driver, light pen, bar code scanner, modem
(modulator/demodulator), dan ADC (Analog to Digital Converter), berbagai transduser/sensor
elektronik yang dapat di link ke sistem komputer melalui sistem anatar muka (interface)..
Trend penggunaan komponen input dipengaruhi oleh metoda dan tujuan pemasukan data
dari luar ke sistem komputer. Beberapa pertimbangan yang menentukan pemilihan dan
penggunaan komponen input adalah:
 Kecepatan: berapa lama waktu yang digunakan untuk data entri untuk data; perlu
diperhitungkan untuk aplikasi yang kritis dan sensitif terhadap kecepatan data entri.
 Kemudahan: kemudahan penggunaan komponen input untuk jenis data tertentu serta kondisi
dan situasi entri data.
 Keandalan dan keamanan: rentan tidaknya terhadap terjadinya kesalahan dan kerusakan
 Kesesuaian dengan dengan jenis data (teks, citra, audio) dan penggunaan: jenis data dan
pekerjaan tertentu memerlukan komponen input tertentu yang tidak dapat atau sulit dilakukan
dengan komponen input lain. Untuk aplikasi multimedia yang melibatkan data dalam
berbagai bentuk dan jenis (teks, gambar, suara, video) perlu menggunakan kombinasi
berbagai komponen input.
 Obyektivitas dan akurasi: sedapat mungkin bebas dari subyektivitas manusia dan dapat
menjamin tingkat akurasi tertentu untuk pemasukan data
 Bebas intervensi manusia: sedapat mungkin data entri dapat dilakukan secara langsung tanpa
intervensi manusia yang mudah bias, lelah, dan salah.
 Durasi: ketahanan penggunaan dalam perioda yang lama.
2. Komponen Ouput
Komponen ouput meliputi monitor (display terminal), speaker, printer, plotter, CD driver,
tape driver, disk driver, modem (modulator/demodulator), dan DAC (Digital to Analog
Converter), TV Monitor, berbagai instrumen kontrol sebagai aktuator (misalnya motor
penggerak, pengatur suhu, PH, kelembababan, mesin pemotong, mesin pengebor, mesin pembuka
aliran fluida atau gas, tangan robot, kaki robot, mesin pengupas, mesin pembubut, mesin
pengepres, mesin pelumat dan pemeras.
Beberapa pertimbangan yang menentukan pemilihan dan penggunaan komponen input
adalah:
 Kecepatan: berapa lama waktu yang digunakan untuk data entri untuk data; perlu
diperhitungkan untuk aplikasi yang kritis dan sensitif terhadap kecepatan penyajian data
2






Kemudahan: kemudahan penggunaan komponen output untuk jenis data tertentu serta kondisi
dan situasi penyajian data.
Keandalan dan keamanan: rentan tidaknya terhadap terjadinya kesalahan dan kerusakan
Kesesuaian dengan dengan jenis data (teks, citra, audio) dan penggunaan: jenis data dan
pekerjaan tertentu memerlukan komponen output tertentu yang tidak dapat atau sulit
dilakukan dengan komponen output lain. Untuk aplikasi multimedia yang melibatkan data
dalam berbagai bentuk dan jenis (teks, gambar, suara, video) perlu menggunakan kombinasi
berbagai komponen output.
Obyektivitas dan akurasi: sedapat mungkin bebas dari subyektivitas manusia dan dapat
menjamin tingkat akurasi tertentu untuk pemasukan data
Bebas intervensi manusia: sedapat mungkin penyajian data dapat dilakukan secara langsung
tanpa intervensi manusia yang mudah bias, lelah, dan salah.
Durasi: ketahanan penggunaan dalam perioda yang lama.
3. Komponen Pengolah (Prosesor)
Komponen pengolah pada sistem komputer yang utama adalah CPU (Central Processing
Unit): yang terdiri dari dua sub-komponen fungsional utama yaitu (1) ALU (Arithmatic Logic
Unit) yang melakukan operasi aritmatik dan logik , (2) Unit Kontrol yang melakukan interpretasi
dan penjadwalan instruksi yang dieksekusi oleh sistem komputer (Gambar 8).
Unit I/O
Memori
Prosesor (CPU)
Gambar 8. Organisasi komponen hardware komputer.
Arsitektur komputer yang paling awal diusulkan oleh von Neumann yang hingga saat ini
diadopsi oleh komputer modern seperti disajikan pada Gambar 9.
Unit ALU
(Arithmatic Logic)
Unit)
Unit Kontrol
Bus internal
Unit I/O
Unit I/O
CPU
Memori Internal
Bus eksternal
CRT,
keyboard
.
.
.
Memori
eksternal
Memori
eksternal
Printer,
Plotter
mouse,
keyboard
Gambar 9. Arsitektur komputer modern (Wear et al 1991).
3
Kinerja komponen prosesor ditentukan oleh kecepatan pengolahan (processing speed) yang
sering dinyatkan dalam satuan MHz (Mega Hertz) untuk menunukkan kecepatan CPU cycle
(clock speed) atau dalam satuan MIPs (Million Instructions Per Second) untuk menentukan
kecepatan eksekusi suatu instruksi. Satuan ukuran lain yang digunakan untuk menentukan
kecepatan olah yang melibatkan data bilangan pecahan (floating point) adalah FLOPs (Floating
Point Operation Per Second).
Upaya manusia untuk menambah kecepatan olah adalah dengan membuat multiprosesor
dalam satu sistem kopmputer, sehingga multiprosesor tersebut dapat melakukan beberapa
pekerjaan secara simultan. Beberapa pilihan multiprosesor adalah: support processor, coupled
processor, dan parallel processor. Upaya lain untuk menambah kecepatan komputer adalah
dengan merancang prosesor dengan sejumlah instruksi yang telah disederhanakan sehingga
mempercepat proses interpretasi dan eksekusinya. Salah satu contoh prosesor ini adalah
kelompok prosesor RISC (Reduced Instruction Set Computer), yang berbeda dengan CISC
(Complex Reduced Instruction Set Computer).
Berdasarkan kecepatan prosesornya, sistem komputer dibagi dalam 3 kategori: (1) mainframe
(super komputer), (2) midrange komputer (mini komputer), (3) mikrokomputer.
4. Komponen Memori
Unit memori meliputi unit memori internal (main mamory) dan memori eksternal (secondary
mamory). Memori internal meliputi RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only
Memory), Register, Cache. Sedangkan memori eksternal meliputi harddisk, floppy disk, CD
ROM, diskette, optical disk, magnetic disk, magnetic tape.
Perbedaan antara ekternal dan internal memori disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Perbedaan antara memori internal dan eksternal.
Features
Kapasitas penyimpanan
Keceptan akses
Sifat penyimpanan
Koneksi ke CPU
Komponen penyusun
Jenis data
Internal Memory
Kecil
Tinggi
Volatile (hanya ada selama sistem
komputer hidup)
Langsung
Semiconductor (fully electronic)
Data atau instruksi yang siap di
eksekusi oleh CPU
External Memory
Besar
Rendah
Non-volatile
Tak langsung
Mekatronik
Data
yang
belum
dieksekusi oleh CPU
siap
Satuan kapsitas memori adalah KB (Kilobyte) atau MB (Megabyte) atau GB (Gigabyte)
dimana 1 byte = 8 bits (binary digits). Sedangkan kecepatan aksesnya dinyatakan dalam kbps
(kilobyte per second).
Berdasarkan metoda aksesnya, memori dibagi menjadi memori sekuensial (misalnya
pita/tape) dan memori random (acak) yang memungkinkan pengaksesan data secara
acak/langsung pada alamat/lokasi yang diminta dalam waktu yang cepat. Memori internal
umumnya menggunakan pengaksesan secara acak (random).
4
RAM dan ROM termasuk dalam memori semikonduktor (semiconductor memory) yang
merupakan rangkaian terpadu (integrated circulit) yang dikemas dalam bentuk chip baik dalam
skala kecil (medium-scale integration/MSI) maupun skala besar (Large Scale Integration/LSI)
dan skala sangat besar (Very Large Scale Integration/VLSI). Beberapa keunggulan dari memori
semi konduktor adalah:
 Ukuran kecil
 Kecepatan akses tinggi
 Tahan terhadap suhu dan goncangan.
Untuk penyimpanan data multimedia yang meliputi gambar , suara, video yang memakan
tempat cukup besar, digunakan CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) atau WORM
(Write Once Read Many).
S ELESAI