Tentang Arsitektur Komputer(Penulisan)

ARSITEKTUR KOMPUTER MENGENAI PERALATAN INPUT, PEMROSESAN PUSAT, PENYIMPANAN SEKUNDER DAN PERALATAN OUTPUT

PENGERTIAN ARSITEKTUR KOMPUTER

Arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll).

Tingkatan Dalam Arsitektur Komputer
Ada sejumlah tingkatan dalam konstruksi dan organisasi sistem komputer. Perbedaan paling sederhana diantara tingkatan tersebut adalah perbedaan antara hardware dan software.

Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer
Pada tingkatan ini Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana pada hardware ini “layer” software ditambahkan. Software tersebut berada di atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardarwe ini mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.

Multilayerd Machine
Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.

1. CPU (Central processing Unit), yang mengendalikan semua unit sistem komputer yang lain dan mengubah input menjadi output.

Primary storage (penyimpanan primer), berisi data yang sedang diolah dan program
Control unit (unit pengendalian), membuat semua unit bekerja sama sebagai suatu sistem
Aritmatika and logical Unit, tempat berlangsungnya operasi perhitungan matematika dan logika

2. Unit Input, memasukkan data ke dalam primary storage
3. Secondary storage (penyimpanan sekunder), menyediakan tempat untuk menyimpan program dan data saat tidak digunakan
4. Unit Output, mencatat hasil pengolahan

PERALATAN INPUT

Perangkat input merupakan peralatan yang dapat digunakan untuk menerima data yang akan diolah ke dalam komputer. Perangkat ini yang digunakan oleh pengguna untuk melakukan interaksi dengan komputer agar komputer melaksanakan perintah yang diberikan oleh penggunanya. Prinsip kerja yang dilakukan perangkat input adalah merubah perintah yang dapat dipahami oleh manusia kepada bentuk yang dipahami oleh komputer (machine readable form), ini berarti mengubahkan perintah dalam bentuk yang dipahami oleh manusia kepada data yang dimengerti oleh komputer yaitu dengan kode-kode binary (binary encoded information).

PEMROSESAN PUSAT DAN PENYIMPANAN SEKUNDER

CPU atau satuan merupakan tempat pemrosesan instruksi-instruksi program. Pada komputer mikro, processor ini disebut microprocessor. CPU terdiri dari dua bagian utama, yaitu unit kendali ( control unit) dan unit Aritmatika dan logika (arithmethic logic unit). Disamping dua bagian utama tersebut, CPU mempunyai beberapa simpanan yang berukuran kecil yang disebut register.

Penyimpanan sekunder (secondary storage)
Penyimpanan sekunder (juga dikenal sebagai memori eksternal atau penyimpanan tambahan), berbeda dari penyimpanan utama dalam hal itu tidak langsung dapat diakses oleh CPU. Komputer biasanya menggunakan input / saluran output untuk mengakses penyimpanan sekunder dan transfer data yang diinginkan dengan menggunakan daerah menengah dalam penyimpanan utama.

Penyimpanan sekunder tidak kehilangan data bila perangkat dimatikan-itu adalah non-volatile. Per unit, itu biasanya juga dua lipat lebih murah dari penyimpanan utama. Akibatnya, sistem komputer modern biasanya memiliki dua perintah besarnya lebih penyimpanan sekunder dari penyimpanan primer dan data disimpan untuk waktu yang lebih lama disana.

PERALATAN OUTPUT

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara.
Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu tulisan (huruf, angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar), suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer.
Peralatan output dapat berupa:

Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film.
Soft-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan imagepada media lunak yang berupa sinyal elektronik.
Drive device atau driver, yaitu alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input.

SOFTWARE SISTEM OPERASI DAN SOFTWARE APLIKASI

Sistem Operasi merupakan program utama yang langsung berinteraksi dengan bahasa yang di kenal oleh mesin komputer ( bahasa mesin). Sistem Operasi komputer merupakan software pada lapisan pertama yang diletakkan pada memori komputer, (memori komputer dalam hal ini ada Hardisk, bukan memory ram) pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi Komputer berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan kernel suatu Sistem Operasi.

Sistem Operasi berfungsi sebagai penghubung antara lapisan hardware dan lapisan software. Sistem Operasi komputer juga melakukan semua perintah perintah penting dalam komputer, serta menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda fungsinya dapat berjalan lancar secara bersamaan tanpa hambatan. Sistem Operasi Komputer menjamin aplikasi perangkat lunak lainnya bisa memakai memori, melakukan input serta output terhadap peralatan lain, dan mempunya akses kepada sistem file. Jika beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi Komputer akan mengatur jadwal yang tepat, sehingga sebisa mungkin semua proses pada komputer yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan CPU dan tidak saling mengganggu dengan perangkat yang lain.

Sistem Operasi secara umum terdiri dari beberapa bagian:

1. Mekanisme Boot, yaitu meletakkan kernel ke dalam memory

2. Kernel, yaitu inti dari sebuah Sistem Operasi

3. Command Interpreter atau shell, yang bertugas membaca input dari pengguna

4. Pustaka-pustaka, yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar dan standar yang dapat dipanggil oleh aplikasi lain

5. Driver untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk mengontrol mereka.

Sistem operasi-sistem operasi utama yang digunakan komputer sistem umum (termasuk PC, komputer personal) terbagi menjadi 3 kelompok besar:

1. Keluarga Microsoft Windows – yang antara lain terdiri dari Windows Desktop Environment (versi 1.x hingga versi 3.x), Windows 9x (Windows 95, 98, dan Windows ME), dan Windows NT (Windows NT 3.x, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows 7 (Seven) yang akan dirilis pada tahun 2009, dan Windows Orient yang akan dirilis pada tahun 2014)).

2. Keluarga Unix yang menggunakan antarmuka sistem operasi POSIX, seperti SCO UNIX, keluarga BSD (Berkeley Software Distribution), GNU/Linux, MacOS/X (berbasis kernel BSD yang dimodifikasi, dan dikenal dengan nama Darwin) dan GNU/Hurd.

3. Mac OS, adalah sistem operasi untuk komputer keluaran Apple yang biasa disebut Mac atau Macintosh. Sistem operasi yang terbaru adalah Mac OS X versi 10.4 (Tiger). Awal tahun 2007 direncanakan peluncuran versi 10.5 (Leopard).

Sedangkan komputer Mainframe, dan Super komputer menggunakan banyak sekali sistem operasi yang berbeda-beda, umumnya merupakan turunan dari sistem operasi UNIX yang dikembangkan oleh vendor seperti IBM AIX, HP/UX, dll.

SOFTWARE APLIKASI

Sofware aplikasi adalah suatu subkelas Sofware komputer yang memanfaatkan kemampuan komputer langsung untuk melakukan suatu tugas yang diinginkan pengguna. Biasanya dibandingkan dengan Sofware sistem yang mengintegrasikan berbagai kemampuan komputer, tapi tidak secara langsung menerapkan kemampuan tersebut untuk mengerjakan suatu tugas yang menguntungkan pengguna. Contoh utama Sofware aplikasi adalah pengolah kata, lembar kerja, dan pemutar media.

Software aplikasi terdiri dari :

1. Bahasa pemrograman (programming language)

2. Program aplikasi (Application Program)

3. Program paket / paket aplikasi (packet program)

4. Program utilitas (utility program)

5. Games dan entertainment dan lain-lain

Software aplikasi ada banyak sekali, namun kadang kala kita tak tahu termasuk jenis apa software aplikasi itu dan salah mengartikannya. Berikut Jenis – jenis software aplikasi :

Packaged Software : Software yang telah memiliki Copyright yang biasa dibutuhkan oleh user pribadi ataupun perusahaan. Contoh : Ms. Office 2007, Adobe Photoshop, dll

Custom Software : Software yang memiliki fungsi tertentu. Biasanya software ini dipesan oleh suatu perusahaan kepada programmer dengan fungsi yang biasa digunakan di perusahaan tersebut. contoh : Aplikasi Penerimaan siswa baru, dll

Web-based Software : software yang ada di website. pengguna atau user dapat menggunakannya dari komputer manapun yang terhubung ke Internet. Contoh : e-mail, web browser game , dll

Open Source software : software yang dapa kita gunakan, modifikasi dan mendistribusikannya ulang.

Shareware : software yang memiliki copyright dan didistribusikan secara gratis dengan periode tertentu.

Freeware : software yang memiliki copyright dan gratis dapat kita pakai tapi kita tidak dapat memodifikasinya seperti open source.

Public – domain software : software yang memiliki copyright dan di donasikan untuk publik serta tidak dibatasi penggunaanya. Setiap orang dapat mengcopy dan mendistribusikannya ke orang lain.

PERANAN PERALATAN INPUT DAN OUTPUT SERTA SOFTWARE DALAM PEMECAHAN MASALAH

PERALATAN INPUT

Beberapa alat input memiliki fungsi ganda, yaitu sebagai alat input dan juga sebagai alat output untuk menghasilkan data. Alat input/ouput demikian dikenal dengan terminal. Alat input dibagi ke dalam dua golongan yaitu alat input langsung dan tidak langsung. Bila terminal dihubungkan dengan pusat komputer yang letaknya jauh dari terminal melalui alat komunikasi, maka disebut dengan nama Remote Job Entry (RJE) terminal atau Remote Batch terminal.

Alat input langsung memungkinkan input diproses secara langsung oleh CPU melalui alat input tanpa terlebih dahulu dinmasukkan ke dalam media penyimpanan ekternal. Alat input langsung terdiri dari beberapa golongan yaitu: keyboard, pointing device, scanner, voice recognizer.

Alat input tidak langsung , dimana data yang dimasukkan tidak langsung diproses oleh CPU, tetapi direkam terlebih dahulu ke suatu media mechine readable form (bentuk yang hanya dapat dibaca oleh komputer dan merupakan penyimpanan ekternal). Alat input tidak langsung terdiri dari: key-to-card, key-to-tape, key-to-disk.

Penyimpanan primer (primary storage)

Penyimpanan primer ada dalam beberapa bentuk yang memberikan beragam kemampuan dalam hal operasi dan kecepatan. Ukuran dari penyimpanan primer ditunjukkan dalam satuan Kilo Byte(KB), Mega Byte(MB), Giga Byte(GB).

Bentuk-bentuk penyimpanan primer:

RAM (random access memory), adalah memori yang dapat diakses yaitu memori yang dapat diisi dan diambil isinya. RAM bersifat volatile karena isinya akan hilang bilang listrik padam.
ROM (read only memory) adalah memori yang hanya dapat dibaca dan bersifat non volatile yaitu isi dari ROM tidak akan hilang jika listrik padam. ROM berisikan intruksi dan data yang memberitahukan komputer apa yang akan dilakukan pada saat komputer dinyalakan.
Cache Memory merupakan RAM khusus yang diletakkan antara processor. Cache memory akan dibaca terlebih dahulu oleh processor sebelum mencari intruksi atau data di RAM biasa.

Unit Output

Output yang dihasilkan pengolahan data dapat digolongkan ke dalam 4 macam bentuk, yaitu : tulisan, image, suara, dan bentuk yang hanya dapat di baca dan dimengerti komputer. Tiga yang pertama adalah output yang dapat dipergunakan langsung oleh manusia, sedangkan yang ke empat digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya atau sebagai input komputer yang lain.

Alat output dapat berbentuk :

Hard copy, alat yang digunakan untuk mencetak tulisan, angka, karakter khusus dan simbol serta image pada media hard (keras) seperti misalnya kertas atau film. Misalnya Printer, Plotter, COM (Computer Output Microform)
Soft copy, alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan, image pada media soft (lunak) yang berupa sinyal elektronik. Misalnya video display, flat planel display, speaker.

Software

Perangkat lunak (software) adalah satu atau kumpulan dari beberapa program. Perangkat lunak terbagi perangkat lunak sistem dan perangkat lunak aplikasi.

Perangkat lunak sistem melaksanakan tugas-tugas dasar yang diperlukan semua pemakai komputer yang berhubungan dengan perangkat keras. Perangkat lunak ini disediakan oleh pembuat perangkat keras atau oleh perusahaan yang mengkhususkan diri dalam membuat perangkat lunak.

Ada 3 jenis dasar perangkat lunak sistem: sistem operasi, penterjemah bahasa dan program utility.
Perangkat lunak aplikasi adalah program yang dibuat oleh pemakai menggunakan bahasa pemrograman untuk menyelesaikan suatu tugas khusus.

Database

Era Database

Sumber data dikumpulkan dalam file-file yang tidak terhubung satu dengan lainnya.
Setiap aplikasi memiliki/merancang file data sendiri.
Memiliki kelemahan: duplikasi data, ketergantungan data, kepemilikan data tersebar.

Untuk memecahkan masalah di atas dilakukan dengan cara pengorganisasian data secara fisik dan mengarah ke organisasi logis. Organisasi fisik (logical organization), mengintegrasikan data dari beberapa lokasi fisik yang berbeda dan merupakan cara pemakai melihat data. Organisasi fisik (physical organization), merupakan cara komputer melihat data sebagai file-file yang terpisah.

Konsep databaseMerupakan integrasi logis dari catatan-catatan dalam banyak file. Database adalah suatu koleksi data komputer yang terintegrasi, diorganisasikan dan disimpan dalam suatu cara yang memudahkan pengambilan kembali.

Tujuan utama dari konsep database:

Meminimumkan pengulangan data
Independensi data
Inkonsistensi data
Pemakaian bersama

Hirarki data :

Field
Record
File
Database

2.Struktur Database

Penekanan pada kegiatan pengolahan data adalah pada kemampuan untuk mengakses data dengan cepat serta efisien dalam penggunaan secondary storage.
Struktur data berjenjang (hierarchical data structure)
Hubungan antara data membentuk suatu jenjang seperti pohon. Suatu pohon dibentuk dari beberapa elemen grup data yang berjenjang, disebut dengan node. Node yang paling atas atau level 1 disebut dengan root . tiap node dapat bercabang ke node lain. Satu node hanya mempunyai satu orang tua.

Struktur data jaringan (network data structure)Hubungan data sama dengan struktur hirarki, tetapi untuk setiap node bisa mempunyai lebih dari satu orang tua.

Struktur data hubungan (relational data structure)Data disusun dalam bentuk tabel dua dimensi yang terdiri dari kolom (field) dan baris (record). Hubungan antara record didasarkan pada nilai dari field kunci bukan berdasarkan alamat atau pointer di dalam record seperti pada strutur pohon dan jaringan.

Komputer apapun jenisnya, selalu memiliki suatu peralatan yang disebut sebagai: Input device, Central Processing Unit, Output Device dan External memory.

A.Input Device

Input device bisa diartikan sebagai peralatan yang berfungsi untuk memasukkan data ke- dalam komputer. Jenis input device yang dimiliki oleh komputer cukup banyak, seperti :

Keyboard
Alat penunjuk ( mouse, touch-screen monitor, Light Pen, Unit Remote Control)
Alat input otomatisasi data sumber ( Scanner, MICR, EFT)
Alat input pengenal suara (microphone)
Alat input pengenal gambar (camera)

Dalam kehidupan sehari-hari, mata manusia juga bisa diartikan sebagai salah satu input device yang berfungsi untuk memasukkan data kedalam otak manusia. Membaca bisa diartikan sebagai memasukkan data (kedalam otak manusia) melalui mata.

B.Central Processing Unit (CPU)

Bagian ini berfungsi sebagai pemegang kendali dari jalannya kegiatan komputer, dan dikarenakan itu, CPU juga disebut sebagai otak dari komputer. Selain dari pada itu, CPU juga berfungsi sebagai tempat untuk melakukan pelbagai pengolahan data. Pekerjaan engolahan data diantaranya: mencatat, melihat, membaca, membandingkan, menghitung,

mengingat, mengurutkan maupun membandingkan.

Dalam bekerja, fungsi dari CPU terbagi menjadi :

Internal Memory/Main Memory, berfungsi untuk me-nyimpan data dan program. ALU (Arithmatic Logical Unit), untuk melaksanakan perbagai macam perhitungan. Control Unit, bertugas untuk mengatur seluruh operasi computer

CPU juga disebut sebagai microprocessor. Dimana untuk bekerja microprocessor dipengaruhi oleh kapasitas pemrosesan Bit-nya dan juga frekwensi kerjanya. Kapasitas bit untuk Microprocessor ada 8 bit, 16 bit, 32 bit dan 64 bit. Kemampuan CPU dilihat dari bit- nya, bila suatu processor berkapasitas pemrosesan 8 bit, dapat diartikan bahwa pemrosesan tersebut memiliki 8 pintu masuk untuk menerima bit-bit instruksi. Dengan demikian, processor 16 bit, dapat memproses kira-kira 2 kali lebih cepat dari yang 8 bit.

Faktor lain yang mempengaruhi kecepatan kerja microprocessor adalah frekwensi kerja komputer. Ada CPU yang mempunyai frekwensi 4.77 Mhz (mega hertz = juta hertz), 8 Mhz, 16 Mhz, 40 Mhz, 50 Mhz dan lain sebagainya. Semakin tinggi frekwensi yang dimilikinya, semakin tinggi pula kecepatan memprosesnya.

Microprocesor 8 bit adalah 8088, biasa digunakan untuk komputer PC-XT dengan frekwensi 4.77 Mhz. Microprocessor 16 bit adalah 80286, dipasang untuk type PC-AT dengan frekwensi antara 8 Mhz hingga 20 Mhz. Microprocessor 32 bit adalah 80386 dan 80486, kedua jenis microprocessor ini dipasang pada jenis PC-ATgan frekwensi antara 20 Mhz hingga 40 MHZ. Kini beredar microprocessor jenis 80586 (pentium) dan 80686.

Microprocessor 586 dikenal dengan nama pentium, telah dirilis sejak bulan Maret 1993. Banyak perubahan dan peningkatan pada processor ini. Kecepatan yang dimiliki adalah 112 MIPS (Million Instruction PerSecond) atau meningkat 5 kali lebih cepat dari generasi 486.

C. Output Device

Output device bisa diartikan sebagai peralatan yang berfungsi untuk mengeluarkan hasil pemrosesan ataupun pengolahan data yang berasal dari CPU kedalam suatu media yang dapat dibaca oleh manusia ataupun dapat digunakan untuk penyimpanan data hasil proses. Jenis output device yang dimiliki oleh komputer cukup banyak, seperti :

Alat output tampilan ( layar monitor, LCD proyektor)
Alat output cetakan (printer)
Alat output suara (speaker device)
Microform
Alat output grafik (printer, plotter, layar tampilan)

Dalam kehidupan sehari-hari, menulis, juga bisa dikatakan sebagai suatu cara untuk mengeluarkan hasil pemikiran kedalam suatu media sehingga bisa dibaca oleh manusia. Media yang dipergunakan untuk menulis bisa berupa kertas ataupun bentuk lainnya.

Dalam sebuah perusahaan baik staf maupun manager sering tampak menggunakan keyboard dan layar tampilan dan mungkin printer dan plotter dalam memecahkan masalah. Alat input dan output ini menyediakan hubungan komunikasi antara pengguna (user) dengan computer dan karenanya berperan langsung pada pemcahan masalah. Ada pula alat pada computer yang tidak secara langsung berperan dalam pemecahan masalah, contohnya seorang manager meminta stafnya untuk mengumpulkan informasi dari laporan-laporandalam bentuk microfilm dan menyajikan ringkasannya dalam bentuk grafik. Jadi bisa disimpulkan bahwa semua alat input maupun output dapat berkontribusi pada pemecahan masalah baik secara langsung maupun tidak langsung.

Sumber : https://putridwil2db03.blogspot.com/2018/11/

https://sumberbelajarangga.wordpress.com/2012/12/10/arsitektur-komputer/

https://harrisfadilah.wordpress.com/2013/01/03/peranan-peralatan-input-dan-output-serta-software-dalam-pemecahan-masalah/

Reaktor Informasi

Cari Blog Ini