Dasar Sistem Komputer (DSK)

1. Apa itu komputer
Komputer sering diidentikkan dengan Personal Computer ( PC ). Pada dasarnya, komputer merupakan peralatan eloktronik yang terdiri atas hardware dan software. Hardware adalah alat yang ada secara fisik ( materi ), sedangkan software merupakan perangkat lunak yang terdiri atas program dan data. Program digunakan untuk memproses data. Misalnya, Winamp merupakan program yang dapat dipakai untuk memutar data file MP3 sehingga komputer mengeluarkan suara.
Komputer adalah pemroses data yang dapat digunakan untuk melakukan tugas-tugas berikut :

* menerima masukan ( input ) berupa data dan perintah
* mengolah input dengan program yang tersimpan dalam memori
* memberikan hasil ( output ) sesuai dengan tujuan pengolahan

Pengolahan data menggunakan komputer dikenal juga dengan Electronic Data Processing (EDP).

Komputer tidak bisa melakukan apa-apa jika tidak ada instruksi atau perintah. Kumpulan instruksi yang dikenali oleh komputer disebut juga dengan program. Jika ingin memerintah komputer, cukup gunakan program yang sudah terinstal. Salah satu software terpenting adalah sistem operasi. Sistem operasi bertanggung jawab mengatur program-program lain yang sedang dijalankan serta menjembatani program aplikasi dengan hardware.

2. Bagaimana Komputer Mengolah Data
Data pada komputer diolah dan disimpan dalam bentuk digital atau bilangan binner. Digital hanya mengenal 2 nilai saja, yaitu 0 ( salah ) dan 1 ( benar ). Setiap 0 atau 1, disebut dengan istilah bit ( binary digit ). Bilangan yang terdiri atas 8 nilai ( misalnya 10001001 ) disebut dengan byte ( 8 bit )
Dalam dunia digital, ada dua jenis basis satuan : definisi basis dua dan basis 10. Pada basis 10, satu kilo berarti 1000 sedangkan pada basis 2 berarti 2 (pangkat )10=1024.

* Definisi basis 2 : gigabytes ( GB ) = 1024 megabytes ( MB ) = 1,048,576 Kilobytes ( KB ) =1,073,741,824 bytes
* Definisi basis 10 : 1 GB = 1.000 MB = 1.000.000 KB = 1.000.000.000 bit
Definisi basis 2 banyak digunakan oleh industri software, sedangkan definisi basis 10 banyak digunakan oleh industri hardware komputer. Misalnya anda membeli HD 6,4 GB. Kapasitas harddisk tersebut hanya bisa menyimpan data sebesar 6 GB.

Pada saat data diproses, nilai digit dapat diketahui oleh komputer dari tegangan listriknya. Tegangan rendah bernilai 0 ( off ) sedangkan tegangan lebih tinggi bernilan 1 ( on ). Semakin besar ukuran data, semakin lama juga waktu yang diperlukan untuk mengolah dan mengirimkannya antar komputer ( dalam jaringan ).

Data digital ternyata sangat andal dan efisien dalam pengolahan data. Tak heran jika banyak informasi yang saat ini diubah dari format analog ( banyak nilai ) menjadi digital ( 2 nilai ), misalnya video ( VCD, DVD ) dan suara ( CD audio ). Sebelum bisa diolah, data analog terlebih dahulu harus dikodekan ke dalam bentuk data digital ( digitize ).

3. Komputer dan sejarahnya
Sebelum ada PC, komputer hanya dimiliki oleh instansi pemerintah dan perusahaan besar saja. Komputer tersebut dikenal dengan mainframe ( super komputer ). Ukurannya besar, segede ruangan dan harganya sangat mahal.

Komputer generasi pertama berukuran sangat besar, karena teknologi yang digunakan adalah tabung hampa. Pada tahun1948, beberapa orang engineer di Bell Laboratories menemukan transistor yang bisa menggantikan fungsi tabung hampa. Komputer generasi kedua kemudian menerapkan teknologi transistor ( semi konduktor ) tersebut. Recolusi teknologi elektronila dilanjutkan dengan penemuan IC ( Integrated Circuit ) oleh Texas Instruments di tahun 1959. Komputer generasi ketiga saat ini masih menggunakan chip IC atau transistor berukuran sangat kecil yang terintegrasi.

Personal Computer menggunakan prinsip satu orang satu komputer. PC pertama diproduksi oleh MITS pada tahun1975 dan dikenal dengan Altair. Sebelum ada Altair, hanya ada mikroprocessor yang harus dirangkai dengan kit-kit tertentu, itupun hanya lebih sebagai demonstrasi dan belum bisa dimanfaatkan secara optimal.

Perusahaan-perusahaan pembuat mainframe akhirnya mulai meluncurkan komputer personal sendiri. IBM ( International Business Machine ) yang merupakan pembuat mainframe terkemuka juga tidak mau ketinggalan. PC dari IBM pertama kali diluncurkan pada tahun 1975 dan dikenal dengan mode 5110.

Pada tahun 1976, Steve Jobs dan Steve Wozniak memperkenalkan Apple 1. Kesuksesannya membuat mereka mendirikan perusahaan Apple Inc dan meluncurkan Apple II pada tahun 1977. Pada tahun 1981, PC IBM yang lebih lengkap hadir menggunakan processor intel 8088 dan system Operasi Microsoft DOS ( Disk Operating System ). Oleh karena desain PC IBM tersebut didokumentasikan dengan lengkap, banyak perusahaan lain yang masuk ke pasar. Perusahaan-perusahaan ini lambat laun bisa memproduksi komponen dan PC sesuai dengan standar IBM ( IBM compatible PC ).

Berbeda dengan komputer IBM yangf standarnya terbuka ( open architecture), saat itu apple tidak memberikan lisensi kepada perusahaan manapun untuk membuat komponen dari komputer mereka. Jadi, semua hardware dan software termasuk sistem operasi dibuat sendiri oleh apple.

PC dengan cepat telah mengubah cara komputerisasi dan komunikasi. komputer yang dulunya sangat identik dengan bisnis dan sains, saat ini memiliki fungsi yang beragam hingga sebagai hiburan ( multimedia dan game ).

4. Komputer dan komponennya
Komputer terdiri atas banyak bagian yang masing-masing mempunyai fungsinya sendiri. Kebanyakan orang memisahkan komponen komputer menjadi dua bagian :

* Komponen dalam komputer itu sendiri ( pemroses ), contoh : CPU, RAM Motherboard ( chip ROM, chipsets, ports, buses dan slot ekspansi ) Drives : Harddisk, floppy drive, CD drive, DVD drive Kartu ekspansi ( expansion cards ) : Graphics cards, Network card, SCSI controller. Sound card, TV tuner card, Modem internal, dlll
* Komponenyang tidak terhubung langsung dengan pemrosesan atau dikenal dengan perangkat tambahan ( peripheral ). contoh : Keybord dan mouse, joystick, monitor, printer, scanner, speaker,drives eksternal, modem eksternal, UPS, voltage ragulator, dll

Model komputer Neumann
Komponen koputer yang dipakai saat ini diturunkan dari model komputer yang dibuat oleh matematikawan asal Hongaria, yaitu John von Neumann ( 1903 - 1957 ). Neumann berusaha membuat model komputer yang bisa bekerja seefisien mungkin. Beliau membagi model hardware komputer menjadi lima bagian besar : Pemroses ( CPU ), masukan ( input ), Keluaran ( output ) memori untuk kerja, dan memori untuk penyimpanan. model komputer neumann ternyata masih digunakan bahkan hingga saat ini.

5. Menggunakan komputer
a. Menyalakan komputer
Komputer hanya bisa bekerja jika sudah dinyalakan. Jika komputer dilengkapi dengan AC Regulator ( Stavolt ), hidupkan dulu AC Regulator, setelah itu tekan tombol power pada komputer. Ketika komputer dinyalakan, program yang terdapat dalam chip ROM ( read Only Memory ) Motherboard akan dieksekusi oleh processor. Program ini disebut juga dengan BIOS ( Basic Input Output System )
b. Post
BIOS selanjutnya akan melakukan pengecekan hardware apa saja yang terpasang, seperti RAM, VGA, dll. Pada proses ini, BIOS akan menampilkan informasi hardware pada monitor :

* Kartu video dan processor
* Nama BIOS dan versinya
* Drives yang berhasil dideteksi
* Jumlah memori RAM

Proses ini dikenal dengan POST ( Power On Self Test ). Jika berhasil, BIOS akan menjalankan botstrap loader, yaitu instruksi boot untuk memanggil system operasi. Sistem operasi adalah software ( perangkat lunak ) berupa program yang berfungsi untuk mengelola hardware dan program lain yang diinstal ke dalam sistem operasi tersebut. Contoh sistem operasi yang banyak dipakai : MIcrosoft Windows, Unix, dan Linux

Jika POST gagal, komputer akan mengeluarkan bunyi beberapa kali tergantung jenis kesalahannya ( error ). Perlu diperhatikan bahwa untuk menyalakan komputer, paling tidak CPU, VGA, dan RAM harus sudah terpasang pada motherboard.
c. Setup BIOS
Saat BIOS menjalankan POST, anda diberi kesempatan masuk ke BIOS Setup ( juga disebut dengan CMOS Setup ) yang berisi konfigurasi dan menu tertentu. Caranya, tekan tombol keyboard sesuai petunjuk yang ditampilkan pada monitor ( biasanya tombol delete atau F2, tergantung pada merk BIOS
Jika tombol untuk setup BIOS tidak ditekan, BIOS akan melakuakan booting dengan memanggil sistem operasi yang ada dalam komputer anda.
AMI = DEL
Award = DEL, F10
Microid = ESC
Phoenix = F2
Menu BIOS yang ada bisa dipakai untuk mengganti waktu dan tanggal komputer, menentukan pssword BIOS, mengaktifkan pilihan tertentu, dll. Pada awal perkembangan komputer, isi data dalam chip ROM benar-benar tidak dapat diubah. Xhip ROM jenis ini juga dikenal dengan PROM ( Prommagrable ROM ). Program BIOS di dalamnya tidak bisa diganti ataupun diperbarui karena program BIOS itu sendiri disimpan dalam chip ROM yang hanya bisa dibaca. Namun, saat ini hampir semua motherboard menggunakan teknologi Flash ROM atau EEPROM ( Electrically Erasable Programable ROM ). Data dalam EEPROM bisa diubah ( di-update ) secara elektronik.
d. Istilah Teknik BIOS
ROM ( Read Only Memory ) : memory yang hanya dapat dibaca. Data di dalamnya tidak dapat diubah melalui proses normal
ROM Shadowing : chip ROM memiliki acces time sampai 150 ns sehingga sangat lambat. Dengan meng-copy isi ROM ke dalam RAM ( shadowing ) saat komputer dinyalakan, BIOS dapat dijalankan lebih cepat.
Update BIOS : Update BIOS diperlukan jika ada masalah dengan BIOS, misalnya BIOS rusak karena terinfeksi virus komputer, ingin menambahkan fitur baru yang tidak didukung BIOS sebelumnya ( seperti agar processor mendukung frekuensi clock yang lebih tinggi ), meningkatkan stabilitas komputer, dll. Oleh karena BIOS berkomunikasi langsung dengan hardware, maka BIOS update harus benar-benar ditujukan untuk motherboard tersebut ( termasuk merk dan model motherboardnya ).
Chip CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor ) : chip pada motherboard yang digunakan umenyimpan setting BIOS. Dengan demikian komputer tidak lupa terhadap setting BIOS yang telah diubah meskipun komputer dimatikan. Untuk menjaga CMOS tetap aktif dibutuhkan baterai, misalnya Nickel Candmium ( NICAD ). Nicad akan mengisi ulang secara otomatis ( recharge ) pada saat komputer dinyalakan.

6. Kecepatan Komputer
Kecepatan komputer tergantung pada komponennya. Jika anda menggunakan processor yang cepat sedangkan komponen yang lainnya tidak mendukung, maka komputer tidak akan bisa bekerja secara maksimal. Bagian yang menyebabkan kelambatan inilah yang sering disebut bottle neck. Processor cepat dengan total RAM seadanya, misalnya dapat diumpamakan seperti mengendarai mobil balap di jalan yang macet.

Pemrosesan data oleh komputer dilakukan berdasarkan sinyal digital yang disebut clock. Sinyal clock dipakai untuk sinkronisasi dan dikirimkan ke semua komponen komputer sehingga data bisa diproses dan mengalir secara bersama-sama.

Jika sistem clock bekerja pada 100 Mhz misalnya, berarti ada 100juta siklus klok ( clock style) yang lewat setia detiknya. Sebenarnya perintah pada komputer akan dipecah menjadi perintah-perintah yang lebih kecil. Perintah kecil inilah yang akan dieksekusi.
Alat tertentu bisa saja bekerja lebih cepat atau lebih lambat daripada sistem clock. Komponen yang bekerja pada kecepatan berbeda membutuhkan sinkronisasi dengan cara perkalian ( multiplacation ) ataupun pembagian ( division ). Sebagai contoh, pada komputer dengan sistem clock 100 MHz dan processor 400 MHz, setiap alat memahami bahwa 1 clock pada sistem clock sebanding dengan 4 clock pada processor. Dengan demikian, faktor 4 digunakan untuk sinkronisasi.