FPGA

FPGA (Field Programable Gate Array) adalah gerbang gerbang digital dimana interkoneksi antar masing masing gerbang tersebut dapat dikonfigurasi antara satu sama lainnya, dan dapat dirancang sesuai dengan keinginan dan kebutuhan user atau pemakai tanpa melalui tahap burn. FPGA juga bisa dibilang permodelan atau prototyping karena mempunyai software simulasinya yaitu Xilinx, FPGA juga bisa dibilang processor atau  embedeed controller.

Teknologi FPGA berawal dari PROM, EPROM, EEPROM, FLASH, SRAM. Berikut ini adalah arti arti dari istilah itu, :

• PROM (Programmable Read Only Memory) adalah jenis memory chip ROM yang isinya dapat dihapus oleh sinar ultraviolet dan kemudian dipogram ulang sekali saja dengan menggunakan peralatan khusus.
• EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) adalah jenis memory yang dapat menyimpan data ketika catu daya dimatikan dan hanya dapat deprogram ulang dengan sebuah peralatan khusus.
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)adalah yang dapat dihapus dengan perintah elektris.
• FLASH adalah chip memory yag dapat dibaca dan diprogram yang dapat menyimpan datanya tanpa aliran listrik.
• SRAM (Static Random Access Memory ) adalah memory yang data didalamnya tetap tersimpan dengan baikwalaupun tak diberi penyegaran/refresh oleh CPU.
• Teknologi FPGA juga berhubungan dengan IC, Transistor, SRAM, DRAM, SPLD, CPLD, dan ASIC. Berikut ini adalah arti dari istilah itu :
• IC adalah sebuah komponen  elektronika yang berupa chip silikon yang berisi rangkaian elektronika lengkap. IC berisi puluhan, ratusan, bahkan ribuan komponen elektronika .(Transistor, Dioda, resistor, kapasitor, dll). FPGA terinspirasi dari IC.
• Transistor adalah komponen elektronika yang terbuat dari dua buah diode ,yang punya dua jenis Tr PNP dan NPN ,mempunyai tiga kaki ,yaitu basis, collector dan emitor. Transistr merupakan sejaah awal pembuatan FPGA , bersifat semikonduktor ,penguat dan switching.
• SRAM (Static Random Access Memory ) adalah memory yang data didalamnya tetap tersimpan dengan baik walaupun tak diberi penyegaran/refresh oleh CPU (Automatis refresh)
• DRAM (Dinamic Random Access Memory) adalah jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkit tertentu , Memory ini butuh di refresh dan merupakan jenis chip computer yang banyak digunakan .
• SPLD (Simple Programmable Logic Devices)adalah perngkat logic terprogram yang tersimpel, terkecil, dan cukup mahal bentuknya. SPLD dapat digunakan di papan untuk menggantikan komponen TTL seri 7400 (and, or, not gates).
• CPLD (Comlex Programmable logic Devices ) adalah perangkat logika terprogram dengan gabungan antara PALs dan FPGAs. Terdiri dari lapisan interconnect ,gates ,dan flip flop.
• ASIC adalah IC yang hanya digunakan pada keperluan tertentu , kompleksitas IC ini cukup tinggi jadi tidak muat pada CPLD .

Penggunaan FPGA

1. ASIC & Costum Silikon (yang ada pada trafo)
2. DSP (Digital Signal Processing) ( Microprocesor)
3. Embeded Mikrokontroller
4. Fisical Layer Communication (protocol/NIC), GLU antara layer fisik dan protocol (menjembatani antara fisical layer dan fisical protocol )
5. Record Configurable Computing

• Untuk akselerasi hardware
• Simulasi hardware

Sifat FPGA (sifatnya bisa dibilang kelebihannya)

1. Dapat diprogram berkali kali (record)
2. Dapat didownload dlm rogram berkali kali
3. Bersifat volatile (tergantung catu daya)
4.  Hampir semua rangkaian terimplementasi dalam chip
5. Murah .

Perusahaan pembuat FPGA
Ada 5 perusahaan besar yang memproduksi FPGA. Dua yang pertama merupakan yang paling menguasai di pasar FPGA:

• Xilinx yang punya nama besar dalam dunia FPGA, masih memimpin dalam densitas dan teknologi.
• Altera merupakan pemain kedua terkenal di dunia FPGA, terkenal dengan namanya.
• Lattice, Actel, Quicklogic adalah perusahaan-perusahaan yang lebih kecil dan punya “pasar khusus”.

Rangkaian FPGA / atau isi dari FPGA
Bila dilihat dari segi bentuknya, FPGA tak berbeda jauh dengan bentuk IC-IC lainnya. Hanya saja, bila dilihat dari isinya FPGA memiliki bagian yang berbeda dengan komponen IC pada umumnya. Berikut isi dari FPGA pada umumnya:

1. Configure Logic Blocks (CLB). Bisa dikatakan, bagian inilah yang akan memproses segala bentuk rangkaian logika yang dibuat oleh user/pemakai.
2. I/O Blocks. Sebagai interface antara external pin dari device dan internal user logic
3. Programmable Interconnect. Bagian ini berisi wire segments dan programmable switches atau biasa disebut saklar , selain itu bagian ini juga akan menghubungkan antara CLB satu dengan CLB lainnya.

Isi  dari CLB

Sebuah FPGA tersusun dari sebuah bagian yang bernama “logic-cell” (Logic Blocks), yang kemudian pada perkembangannya saling terhubung satu sama lain. Kumpulan-kumpulan dari logic cell ini berjumlah ratusan bahkan ribuan dan membentuk sauatu fungsi yang kompleks. Sebuah logic cell pada dasarnya terdiri atas sebuah lookup table(LUT), D flip-flop, dan sebuah multiplekser 2 ke 1.

1. Look Up Table (LUT) merupakan sejenis RAM (Random Acces Memory) yang berkapasitas kecil. Di dalam FPGA, LUT ini memegang peranan penting dalam proses implementasi fungsi-fungsi logika. Selain itu, LUT ini berciri khas memiliki input sejumlah 4 buah.
2. D Flip Flop. Seperti yang diketahui, flip-flop (Bistable Multivibrator) dalah suatu rangkaian sel biner yang memiliki dua buah output yang saling berkebalikan keadaannya (0 atau 1). Di dalam FPGA, terdapat sebuah jenis flip-flop yaitu D flip-flop atau Data flip flop. Rangkaian D flip-flop ini berfungsi sebagai rangkaian logika sekuensial dimana di dalamnya terdapat peralatan memori dan pewaktu.
3. Multiplekser 2 ke 1. Sebuah multipleser adalah piranti digital yang bekerja sebagai switch (saklar) yang menghubungkan data dari n masukkan ke sebuah keluaran. Multiplekser berfungsi untuk memilih beberapa input untuk hanya menjadi 1 output saja. Di dalam FPGA, terdapat rangkaian multiplekser 2 ke 1 yang artinya, multiplekser tersebut memiliki 2 buah input dan 1 buah output.

Istilah istilah dalam FPGA
Antifuse

Adalah lawan dari fuse, fuse itu sendiri adalah sekering yaitu alat yang digunakan sebagai pengaman dalam suatu rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau suatu hubungan arus pendek. Cara kerjanya apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau terjadi hubungan arus pendek, maka secara otomatis sekering tersebut akan memutuskan aliran listrik dan tidak akan menyebabkan kerusakan pada komponen yang lain. Jadi Antifuse itu sendiri adalah untuk menciptakan atau membangkitkan jalur elektrik konduktif atau memberikan jalan kepada muatan listrik yang besar untuk lewat.

Fine, Medium, Coarse Grained

1. Fine Grained
   Adalah arsitektur FPGA pada suatu sistem yang memiliki komponen yang kecil
2. Medium Grained
   Arsitekur FPGA pada suatu sistem dengan komponen yang sedang
3. Coarse Grained
   Arsitektur FPGA pada suatu sistem dengan komponen yang besar

MUX dan LUT

• MUX adalah Perangkat digital yang memilih 1 sinyal input dari beberapa sinyal input dan memasukkanya ke dalam sebuah saluran.
• LUT adalah RAM yang berkapasitas kecil yang berperan mengimplementasikan logika.

 CLB, LAB, dan Slice

• CLB adalah Komponen yang berfungsi memproses rangkaian logika yang dibuat oleh user.
• LAB adalah istilah lain dari CLB atau kumpulan dari CLB.
• Slice adalah komponen utama yang digunakan pada FPGA yang terdiri atas CLB.

Fast Carry Chains
Tipe jalur interkoneksi yang berfungsi dalam pembuatan fungsi fungsi logika agar dapat brjalan efisien

Processor Core
Otak dari sebuah processor dan pusat pengendali komputeryang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas.

General purpose i/o
Pin generic pada chip yang perilakunya dapat dikontrol atau diprogram melaui perangkat lunak

Hard, Soft, dan Firm IP

• Hard IP adalah perwujudan  fisik dari design IP .Hard IP merupakan aplikasi terbaik untuk plug n play
• Soft  IP adalah implementasi processor dalam sebuah bahasa HDL (Hard Description Languange) tanpa optimasi yang luas untuk arsitektur tujuan.
• Firm IP adalah implementasi HDL namun sudah dioptimalkan untujk sebuah arsitektur FPGA tujuan.Contohnya altera nios II dan Xilinx microblaze processor.

System Gates
Sebuah 4 masukan yang dapat digunakan untuk mempresentasikan antara 1 sampai lebih dari 20 gerbang logika yang mempunyai 2 masukan .

Clocking
Sebuah clock pada FPGA yang biasanya dibuat serempak . Artinya bahwa setiap detak yang dihasilkan dalam sebuah FPGA terjadi serentak akan mempengaruhi semua kondisi yang ada.

Sistem Analog

Sistem Analog adalah suatu bentuk dari komunikasi elektronik yang merupakan proses pengiriman informasi pada gelombang elektromaknetik, dan bersifat variabel dan berkelanjutan atau disebut juga dengan sinyal analog. Contohnya sinyal gambar pada televisi, atau suara pada radio yang dikirimkan berkesinambungan. Analog merupakan proses pengiriman sinyal dalam bentuk gelombang. Misalnya ketika seseorang berkomunikasi dengan menggunakan telepon, maka suara yang dikirimkan melalui jaringan telepon tersebut dilewatkan melalui gelombang. Dan kemudian, ketika gelombang ini diterima, maka gelombang tersebutlah yang diterjemahkan kembali ke dalam bentuk suara, sehingga si penerima dapat mendengarkan apa yang disampaikan oleh pembicara lainnya dari komunikasi tersebut.

CONTOH SISTEM ANALOG

Computer Analog

Pengertian computer analog adalah computer yang digunakan untuk mengolah data kualitatif,karena computer ini digunakan untuk memproses data secara terus-menerus dan mengenal data sebagai besaran fisik yanga diukur secara terus-menerus .keluaran dari kmputer jenis ini adalah dalam bentuk dial dan grafik .contoh:besaran arus listrik.

Keuntungan computer analog adalah untuk memproses data dalam bentuk  besaran fisik akan langsung diproses tanpa harus dikonversikan terlebih dahulu.

Kerugian computer analog adalah computer ini kecepatannya sangat lambat.

Sistem Digital

Sistem Digital adalah suatu sistem yang berfungsi untuk mengukur suatu nilai yang bersifat tetap atau tidak teratur dalam bentuk diskrip berupa digit-digit atau angka-angka, contohnya bilangan integer dan pecahan.
Gerbang logika adalah suatu rangkaian logika dengan suatu keluaran dan satu atau 2 dan juga lebih masukkan. sinyal keluaran hanya terjadi untuk kombinasi-kombinasi sinyal masukkan tertentu.
Gerbang logika dibagi menjadi 2 bagian, yaitu:

- Gerbang logika dasar seperti AND, OR, NOT













- Gerbang Logika Turunan seperti NAND, NOR, X-OR, X NOR

Mikroprosesor

Mikroprosesor adalah suatu komponen yang berbentuk chip IC (Integrated Circuit) yang terdiri dari beberapa rangkaian yaitu ALU (Arithmatic Logic Unit), CU ( Control Unit), dan Register. Mikroprosesor juga disebut juga sebagai CPU (Central Processing Unit) dan merupakan komponen yang sangat penting di dalam sistem komputer. Mikroprosesor berfungsi sebagai pusat untuk memproses data di dalam sistem komputer.

Bagian terpenting dari prosesor terbagi menjadi 3 yaitu :

·      Aritcmatics Logical Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan "kerja" yang nyata;

·       Control Unit (CU), merupakan suatu alat pengontrolan yang berada dalam komputer yang memberitahukan unit masukan mengenai jenis data, waktu pemasukan, dan tempat penyimpanan didalam primary storage. Control unit juga bertugas memberitahukan kepada arithmatic logic unit mengenai operasi yang harus dilakukan, tempat data diperoleh, dan letak hasil ditempatkan Perangkat-perangkat alat proses bersertaperlengkapan;

·      Memory Unit (MU), merupakan bagian dari processor yang menyimpan alamat-alamat register data yang diolah oleh ALU dan CU.

Sejarah Perkembangan Mikroprocessor :
1971: 4004 Microprocessor
Pada tahun 1971 munculah microprocessor pertama Intel , microprocessor 4004 ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati.
1972: 8008 Microprocessor
Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu 4004.
1974: 8080 Microprocessor
Menjadi otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan
1978: 8086-8088 Microprocessor
Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.
1982: 286 Microprocessor
Intel 286 atau yang lebih dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya.
1985: Intel386™ Microprocessor
Intel 386 adalah sebuah prosesor yang memiliki 275.000 transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan 4004
1989: Intel486™ DX CPU Microprocessor
Processor yang pertama kali memudahkan berbagai aplikasi yang tadinya harus mengetikkan command-command menjadi hanya sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika sehingga memperkecil beban kerja pada processor.
1993: Intel® Pentium® Processor
Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.
1995: Intel® Pentium® Pro Processor
Processor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.
1997: Intel® Pentium® II Processor
Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.
1998: Intel® Pentium II Xeon® Processor
Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.
1999: Intel® Celeron® Processor
Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.
1999: Intel® Pentium® III Processor
Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.
1999: Intel® Pentium® III Xeon® Processor
Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.
2000: Intel® Pentium® 4 Processor
Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.
2001: Intel® Xeon® Processor
Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.
2001: Intel® Itanium® Processor
Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel’s Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC ).
2002: Intel® Itanium® 2 Processor
Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium
2003: Intel® Pentium® M Processor
Chipset 855, dan Intel® PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel® Centrino™. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana.
2004: Intel Pentium M 735/745/755 processors
Dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya.
2004: Intel E7520/E7320 Chipsets
7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces.
2005: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz
Sebuah processor yang ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T, 2MB L2 cache, dan HyperThreading.
2005: Intel Pentium D 820/830/840
Processor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.
2006: Intel Core 2 Quad Q6600
Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP )
2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220
Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP)

Karakteristik Mikroprosesor

Berikut adalah karakteristik penting dari mikroprosesor :

1.   Ukuran bus data internal (internal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor.

2.   Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran yang digunakan untuktransfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor.

3.   Ukuran alamat memori (memory address size): Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh mikroprosesor secara langsung.

4.   Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock untuk menuntun kerja mikroprosesor.

5.   Fitur-fitur spesial (special features): Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya.

Faktor lain yang mempengaruhi kecepatan adalah :

·  Dual-Core mampu memproses beberapa aplikasi secara paralel. Dengan Hyper-Threading, beberapa tugas dijalankan melalui satu arus, tapi dengan dual-core, tugas-tugas ini dipisah menjadi dua arus dan tiap arus diproses sendiri-sendiri.

·  Hyper-Threading (HT) memungkinkan 2 pekerjaan untuk dijalankan pada saat yang sama (paralel). Dengan HT, anda bisa menjalankan beberapa aplikasi sekaligus tanpa merasakan lagging/lamban.

·   L2 Cache: memori kecepatan tinggi tempat menyimpan data yang sering dipakai oleh CPU. RAM juga memori tetapi aksesnya lebih lamban. PC dengan L2 Cache yang besar memungkinkan lebih banyak data yang bisa diakses dari memori ini sehingga keseluruhan sistem bekerja lebih cepat. Cache ini disebut juga secondary cache dan mempunyai chip sendiri; sedangkan primary cache biasanya didalam CPU itu sendiri. Ukurang cache ada yang 512Kb sampai 2Mb atau lebih.

·    Front Side Bus: Mempengaruhi kecepatan data transfer dari CPU ke RAM dan graphics card dan sebaliknya. PC dengan FSB yang tinggi cocok untuk games dan digital media.

·      Execute Disable Bit: Menurunkan ancaman sekuriti dari virus seperti memory buffer overflow dimana aplikasi anti-virus tidak bisa menanggulangi.

·  Enhanced Intel SpeedStep: Menyediakan kemampuan yang maksimal jika diperlukan dan mengurangi jika tidak. Lebih sering dipakai di laptop atau notebook untuk mengirit penggunaan listrik dari baterai.

·   Extended Memory 64 (64-bit): Sistem dengan 32-bit CPU mempunyai maksimum kapasitas 4GB untuk RAM. Untuk menjalankan aplikasi yang besar dan memerlukan memori lebih besar dari 4GB, data extra akan ditulis di hard-disk sehingga memperlambat prosesnya.

Jenis-jenis Processor :

·      Socket, yaitu berbentuk kotak persegi yang terdapat pin (kaki) konektor;

·  Slot, yaitu berbentuk batangan yang ditancapkan pada port yang khusus disediakan untuk processor model slot. Pada umumnya processor jenis slot banyak ditemukan untuk komputer Pentium II dan Pentium III.

Sistem Komputer

Sistem komputer merupakan hal mutlak yang harus ada dalam sebuah perangkat komputer. Dalam sistem tersebut dikendalikan oleh beberapa perangkat yang sudah dirancang sedemikian rupa untuk bekerja secara sinergis antara satu perangkat dengan perangkat yang lain sehingga menciptakan sebuah kinerja komputer yang baik dan optimal. Beberapa hal terkait pengertian sistem komputer sekaligus rincian komponen-komponen yang ada dalam sistem tersebut dapat Anda simak di ulasan berikut ini.

Sistemkomputer adalah sistem yang bekerja secara fungsional dalam sebuah kinerja komputer. Beberapa perangkat terdapat dalam sebuah sistem komputer yang dibutuhkan untuk mendukung satu sama lain. Perangkat-perangkat dalam sistem komputer tersebut antara lain: set instruksi (instruction set), perangkat lunak (software), perangkat keras (hardware) dan pengguna (brainware) komputer. Masing-masing perangkat memiliki fungsi yang berbeda-beda. Namun, dalam pengoperasianya perangkat-perangkat tadi bekerja secara bersamaan dengan saling mendukung. Oleh sebab itu, komputer diartikan bukan saja sebuah alat, melainkan sebuah sistem yang terdiri atas beberapa perangkat pendukung.

Logikanya, apabila perangkat keras (hardware) bekerja tanpa perangkat lunak (software) ataupun penggunanya sendiri (brainware) maka kinerja dari perangkat keras tadi tidak berarti apa-apa. Pun, komputer juga tidak akan berfungsi apabila tidak diaktifkan oleh manusia sebagai pemegang peran brainware, bukan? Nah, dari contoh-contoh tadi dapat diambil sebuah intisari yang tertulis: Dalam sebuah komputer memang terdapat sistem yang mengharuskan seluruh perangkat sebagaimana penulis sebutkan tadi di awal bekerja secara sinergis antara satu dengan yang lain.

Sampai di sini, apakah Anda sudah paham tentang apa yang dimaksud dengan sistem komputer? Jika sudah, yuk mari kita simak ulasan berikutnya yang penulis sajikan untuk Anda dengan bahasan komponen-komponen apa saja yang terdapat dalam sebuah sistem komputer.

Komponen-komponen dalam sistem komputer terbagi dalam tiga (3) aspek, yaitu:

Perangkat Keras (Hardware)

Perangkat keras atau dalam bahasa asing disebut hardware ini memiliki arti sebagai perangkat dalam sebuah komputer yang wujudnya terlihat dan berbentuk fisik. Beberapa contoh perangkat keras antara lain: prosesor, motherboard, power supply, harddisk dan masih banyak lagi. Dalam perangkat keras sendiri masih dibagi menjadi empat (4) golongan, yaitu perangkat pemroses, perangkat input, perangkat output, dan perangkat penyimpanan data.

Perangkat Lunak (Software)

Perangkat lunak yang memiliki istilah asing software ini merupakan perangkat yang bekerja dalam konteks pemrograman. Dalam artian, perangkat lunak ini tidak berbentuk fisik seperti hardware. Perangkat lunak hanyalah sebuah program tak terlihat dalam sebuah komputer. Contoh komponen dari perangkat lunak adalah sistem operasi, aplikasi dan bahasa.

Manusia sebagai Pengguna (Brainware)

Untuk istilah ini, penulis rasa Anda sudah paham. Ya, brainware adalah orang yang mengoperasikan komputer yang memiliki andil dalam sebuah sistem komputer. Mengapa demikian? Sebab, apabila komputer tidak dioperasikan sama sekali oleh manusia, sama saja tidak berfungsi bukan? Mungkin pertanyaan tersebut sudah menjawab pengertian brainware secara keseluruhan.

Teknologi Komputer

Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut prosedur yang telah dirumuskan. Katacomputer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan denganmatematika.

Dalam arti seperti itu terdapat alat seperti slide rule, jenis kalkulator mekanik mulai dari abakus dan seterusnya, sampai semua komputer elektronik yang kontemporer. Istilah lebih baik yang cocok untuk arti luas seperti "komputer" adalah "yang mengolah informasi" atau "sistem pengolah informasi." Selama bertahun-tahun sudah ada beberapa arti yang berbeda dalam kata "komputer", dan beberapa kata yang berbeda tersebut sekarang disebut disebut sebagai komputer. Kata computer secara umum pernah dipergunakan untuk mendefiniskan orang yang melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa mesin pembantu. Menurut Barnhart Concise Dictionary of Etymology, kata tersebut digunakan dalam bahasa Inggris pada tahun 1646 sebagai kata untuk "orang yang menghitung" kemudian menjelang 1897 juga digunakan sebagai "alat hitung mekanis". Selama Perang Dunia II kata tersebut menunjuk kepada para pekerja wanita Amerika Serikat dan Inggris yang pekerjaannya menghitung jalan artileri perang dengan mesin hitung.

Charles Babbage mendesain salah satu mesin hitung pertama yang disebut mesin analitikal. Selain itu, berbagai alat mesin sederhana seperti slide rule juga sudah dapat dikatakan sebagai komputer.

1.      Computer merupakan hasil industri canggih yang bermanfaat.

Komputer yang kita kenal saat ini adalah hasil pengembangan teknologi elektronika dan informatika sehingga bentuk komputer yang asalnya berukuran besar dan makan tempat, sekarang berbentuk kecil dengan kemampuan besar. Kemajuan industri komponen elektronika IC (integrated circuit) telah mendorong terciptanya berbagai perangkat chip IC yang beragam dan mendukung berbagai keperluan pembuatan produk elektronik. Kemajuan teknologi elektronika tidak terlepas dari adanya kemajuan dibidang pengetahuan dan pengolahan bahan semikonduktor khususnya silicon.

Manfaat komputer saat ini cukup beragam mulai sebagai alat bantu menulis, menggambar, mengedit foto, memutar video, memutar lagu sampai analisis data hasil penelitian maupun untuk mengoperasikan program-program penyelesaian problem-problem ilmiah, industri dan bisinis. Dunia anak telah lama mengenal alat permainan game yang dikendalikan oleh sistem komputer. Di bidang industri, komputer telah dipergunakan untuk mengontrol mesin-mesin produksi dengan ketepatan tinggi (misalnya CNC, sebuah mesin serba guna dalam industri metal) sehingga dapat kita jumpai berbagai produk industri logam yang bervariasi dan kita bayangkan sulit apabila dikerjakan secara manual. Banyak pula mesin-mesin dalam industri garmen dilengkapi dengan kontrol komputer, misalnya perusahaan topi bodir dapat memproduksi topi dengan kualitas gambar bordir yang seragam dalam jumlah banyak dalam waktu singkat. Di perusahaan dagang seperti department store telah dipergunakan mesin cash register (mesin kasir) yang dilengkapi dengan kontrol komputer sehingga mesin tersebut dapat dikontrol oleh pihak manajer hanya dari ruangan kerjanya saja. Di bidang pendidikan, selain dijumpai sebagai alat bantu pelajaran, banyak peralatan laboratorium yang dilengkapi dengan komputer sehingga alat tersebut dapat bekerja lebih teliti dan dapat mengatasi kendala hambatan indra manusia. Dari bidang pendidikan dan riset yang mempergunakan alat-alat demikian dihasilkan berbagai hasil penelitian yang bermanfaat yang tidak terasa sudah banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari masyarakat banyak. Beragam obat baik untuk keperluan kesehatan manusia maupun pertanian dan peternakan telah banyak dipergunakan oleh masyarakat. Dalam bidang bioteknologi, peralatan-peralatan kultur telah banyak yang dilengkapi dengan kontrol komputer untuk mengusahakan ketelitian kerja pada ruang steril. Perusahaan Australia telah mengembangkan robot untuk keperluan bioteknologi ini. Penerapan kontrol komputer yang tercanggih terdapat di pesawat terbang dan pesawat angkasa. Untuk dapat mengatasi berbagai kendala alam dan sulit dilakukan oleh seorang pilot secara manual, sebuah pesawat terbang dapat dikendalikan secara otomatis sehingga bisa terbang dengan selamat di tujuan.

Demikian besarnya manfaat komputer, untuk itu dalam tulisan ini diperkenalkan mengenai sebuah komputer dan bagaimana merakitnya. Dalam tulisan ini tidak dijelaskan secara teliti bagaimana membangun sebuah rangkaian elektronik komputer ataupun membangun sebuah perangkat lunak komputer (software), untuk dapat mengetahui hal ini anda masih harus kuliah di bidang Elektronika dan Informatika. Tulisan ini dimaksudkan agar anda tidak salah mengenal komputer ataupun memahaminya, dengan anda dapat mengenal bagian-bagian komputer, merakitnya dan mengenal cara bekerjanya khususnya mengenal cara mengoperasikan software aplikasinya maka anda akan merasakan manfaat komputer yang demikian besar. Di sinipun tidak diuraikan mengenai sejarah penemuan komputer, hanya perlu anda yakini bahwa komputer adalah hasil industri yang memanfaatkan berbagai hasil penelitian dan pengujian dari bebeberapa bidang keilmuan. Misalnya keilmuan bidang elektronika, informatika, manajemen, kimia bahan, fisika bahan, kimia fisik, elektrokimia dan lain-lain. Ini lah beberapa Teknologi komputer yang akan dirilis tahun 2010 mendatang, jika dilihat dari bentuk dan kecanggihannya memang teknologi yang akan datang di tabhun 2010 benar – benar sangat fantastis. TriBook dengan tiga konsep layar ultra lebar yaitu 21? lebar layar. Ia juga memiliki sebuah 8x SuperDrive, 1TB harddisk, dan MacBook Pro-calibre CPU, plus sebuah keyboard multitouch trackpad.

2.      CARA BEKERJA KOMPUTER

Memori

Di sistem ini, memori adalah urutan byte yang dinomori (seperti "sel" atau "lubang burung dara"), masing-masing berisi sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan. Sel mungkin berisi data yang diperlukan komputer untuk melakukan suatu perintah. Setiap slot mungkin berisi salah satu, dan apa yang sekarang menjadi data mungkin saja kemudian menjadi perintah.Memori menyimpan berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Informasi yang belum berbentuk biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubahnya menjadi sebuah angka atau urutan angka-angka. Sebagai contoh: Huruf F disimpan sebagai angka desimal 70 (atau angka biner) menggunakan salah satu metode pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks bisa digunakan untuk menyimpan gambar, suara, video, dan berbagai macam informasi. Informasi yang bisa disimpan dalam satu sell dinamakan sebuah byte.

Pemrosesan

Unit Pengolah Pusat atau CPU (Central processing Unit) berperan untuk memproses perintah yang diberikan oleh pengguna komputer, mengelolanya bersama data-data yang ada di komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input , output dan storage untuk melaksanakan instruksi yang saling terkait.Dalam arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC - Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central Processing Unit). Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan "kerja" yang sebenarnya. Unit kontrol menyimpan perintah saat ini yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapatkan kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Unit ini berfungsi mengontrol pembacaan instruksi program komputer.

Masukan dan hasil

I/O membolehkan komputer mendapatkan informasi dari dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard,monitor dan disk drive, ke yang lebih tidak biasa seperti webcam (kamera web, pencetak, pemindai, dan sebagainya. Yang dimiliki oleh semua alat masukan biasa ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, men-decodedata ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital adalah contoh sistem pengolah data.

Instruksi

Perintah yang dibicarakan di atas bukan perintah seperti bahasa manusiawi. Komputer hanya mempunyai perintah sederhana dalam jumlah terbatas yang dirumuskan dengan baik. Perintah biasa yang dipahami kebanyakan komputer ialah "menyalin isi sel 123, dan tempat tiruan di sel 456", "menambahkan isi sel 666 ke sel 042, dan tempat akibat di sel 013", dan "jika isi sel 999 adalah 0, perintah berikutnya anda di sel 345". Instruksi diwakili dalam komputer sebagai nomor - kode untuk "menyalin" mungkin menjadi 001, misalnya. Suatu himpunan perintah khusus yang didukung oleh komputer tertentu diketahui sebagai bahasa mesinkomputer. Dalam praktiknya, orang biasanya tidak menulis perintah untuk komputer secara langsung di bahasa mesin tetapi memakai bahasa pemrograman "tingkat tinggi" yang kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa mesin secara otomatis oleh program komputer khusus (interpreter dan kompiler). Beberapa bahasa pemrograman berhubungan erat dengan bahasa mesin, seperti assembler (bahasa tingkat rendah); di sisi lain, bahasa seperti Prolog didasarkan pada prinsip abstrak yang jauh dari detail pelaksanaan sebenarnya oleh mesin (bahasa tingkat tinggi).

3.      Bagian-bagian komputer

Komputer terdiri atas 2 bagian besar yaitu perangkat lunak (software) dan perangkat keras (hardware).

Perangkat keras

Pemroses atau CPU sebagai unit yang mengolah data

Memori RAM, tempat menyimpan data sementara

Hard drive, media penyimpanan semi permanen

Perangkat masukan, media yang digunakan untuk memasukkan data untuk diproses oleh UPS, sepertimouse, keyboard, dan tablet

Perangkat keluaran, media yang digunakan untuk menampilkan hasil keluaran pemrosesan CPU, sepertimonitor,speaker,plotter,proyektor dan printer

Perangkat lunak

Sistem operasi
Program dasar pada komputer yang menghubungkan pengguna dengan hardware komputer. Sistem operasi yang biasa digunakan adalah Linux, Windows, dan Mac OS. Tugas sistem operasi termasuk (namun tidak hanya) mengatur eksekusi program di atasnya, koordinasi input, output, pemrosesan, memori, serta instalasi software.

Program komputer
Merupakan aplikasi tambahan yang dipasang sesuai dengan sistem operasinya

Slot pada komputer

ISA/PCI, slot untuk masukan kartu tambahan non-grafis

AGP/PCIe, slot untuk masukan kartu tambahan grafis

IDE/SCSI/SATA, slot untuk hard drive/ODD

USB, slot untuk masukan media plug-and-play (colok dan mainkan, artinya perangkat yang dapat dihubungkan ke komputer dan langsung dapat digunakan).

4.      JENIS KOMPUTER

Komputer analog adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan alat penghitung yang bekerja pada levelanalog. Level analog di sini adalah lawan (dual) dari level digital, yang mana level digital adalah level tegangan 'high' (tinggi) dan 'low' (rendah), yang digunakan dalam implementasi bilangan biner. Secara mendasar, komponen elektronik yang digunakan sebagai inti dari komputer analog adalah op-amp (operational amplifier). Komputer digitalAdalah mesin komputer yang diciptakan untuk mengolah data yang bersifat kuantitatif dalam bentuk angka, huruf, tanda baca dan lain-lain. Yang pemrosesnya dilaksanakan berdasarkan teknologi yang mengubah sinyal menjadi kombinasi bilangan 0 dan 1.
Merupakan hasil teknologi yang mengubah sinyal menjadi kombinasi urutan bilangan 0 dan 1 (disebut juga dengan biner)untuk proses informasi yang mudah, cepat dan akurat. Sinyal tersebut disebut sebuah bit. Sinyal digital ini memiliki berbagai keistimewaan yang unik yang tidak dapat ditemukan pada teknologi analog, yaitu: 1. Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang dapat membuat informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi. 2. Penggunaan yang berulang-ulang terhadap informasi tidak memengaruhi kualitas dan kuantitas informasi itu sendiri, 3. Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk, 4. Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya secara interaktif. Komputer mengolah data yang ada adalah secara digital, melalui sinyal listrik yang diterimanya atau dikirimkannya. Pada prinsipnya, komputer hanya mengenal dua arus, yaitu on atau off, atau istilah dalam angkanya sering juga dikenal dengan 1 (satu) atau 0 (nol). Kombinasi dari arus on atau off inilah yang yang mampu membuat komputer melakukan banyak hal, baik dalam mengenalkan huruf, gambar, suara, bahkan film-film menarik yang anda tonton dalam format digital. Komputer hybrid adalah jenis Komputer yang diperuntukkan untuk pengolahan data yang sifatnya baik kuantitatif maupun kualitatif, atau dengan istilah lain menggabungkan kemampuan digital dengan analog. Dengan perkataan lain data kuantitatif yang diolah menghasilkan data kualitatifnya dan sebaliknya.

Jaringan Komputer PAN, LAN, MAN dan WAN

Pengertian dari jaringan komputer secara umum adalah hubungan antara dua atau lebih sistem komputer melalui media komunikasi untuk melakukan komunikasi data satu dengan yang lainnya. Nah dalam jaringan komputer memiliki beberapa jenis. Dari jaringan yang sederhana sampai jaringan yang mencakup secara luas. Silahkan simak apa saja jenis-jenis jaringan pada komputer dibawah ini :

Jenis-jenis Jaringan Komputer

1. PAN (Personal Area Network)

PAN adalah singkatan dari personal area network. Jenis jaringan komputer PAN adalah hubungan antara dua atau lebih sistem komputer yang berjarak tidak terlalu jauh. Biasanya Jenis jaringan yang satu ini hanya berjarak 4 sampai 6 meter saja. Jenis jaringan ini sangat sering kita gunakan. contohnya menghubungkan hp dengan komputer.

2. LAN (Lokal Area Network)

LAN adalah singkatan dari lokal area network. Jenis jaringan LAN ini sangat sering kita temui di warnet-warnet, kampus, sekolah ataupun perkantoran yang membutuhkan hubungan atau koneksi antara dua komputer atau lebih dalam suatu ruangan. 

3. MAN (Metropolitan Area Network)

MAN singkatan dari metropolitan area network. Jenis jaringan komputer MAN ini adalah suatu jaringan komputer dalam suatu kota dengan transfer data berkecepatan tinggi yang menghubungkan suatu lokasi seperti sekolah, kampus, perkantoran dan pemerintahan. Sebenarnya jaringan MAN ini adalah gabungan dari beberapa jaringan LAN. Jangkauan dari jaringan MAN ini bisa mencapai 10 - 50 kilo meter.

4. WAN (Wide Area Network)

WAN singkatan dari wide area network. WAN adalah jenis jaringan komputer yang mencakup area yang cukup besar. contohnya adalah jaringan yang menghubugkan suatu wilayah atau suatu negara dengan negara lainnya.