Materi Pengantar Teknologi Informasi (Komputer Hardware) - PemudaPembelajar.com
Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Materi Pengantar Teknologi Informasi (Komputer Hardware)

Pemudapembelajar.com - Sebelumnya sudah dibuatkan rangkuman materi pengantar teknologi informasi (bagian 1), yang mana di dalamnya membahas defini, sejarah, dan perkembangan implemantasi teknologi informasi. Rangkuman materi Pengantar Teknologi Informasi bagian 2 kali ini membahas komputer hardware. Simak sampai selesai ya.

Daftar Isi

  1. Generasi Komputer
  2. Arsitektur Komputer
  3. Komponen Komputer
  4. Perangkat Keras (Hardware)
  5. Prosesor
  6. Memori
  7. Peralatan Input
  8. Peralatan Output
  9. Peralatan Penyimpanan
  10. Peralatan Komunikasi

Materi Pengantar Teknologi Informasi (Komputer Hardware)

Materi Pengantar Teknologi Informasi (Komputer Hardware)
Pengantar Teknologi Informasi

Generasi Komputer

Komputer Generasi 1 (Tahun 1942-1959)

Komputer generasi pertama berbentuk tabung hampa udara sebagai penguat signal. Vacuum tube berukuran kecil yang bahan bakunya terbuat dari kaca, memiliki kelemahan cepat panas dan mudah terbakar. Panas ini perlu dinetralisir oleh komponen lain yang berfungsi sebagai pendingin.

Nama komputer generasi pertama adalah ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), merupakan hasil kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Komputer ini memiliki 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar, ditaksir komputer ENIAC memiliki bobot 30 ton, panjang 30 meter dan tinggi 2.4 meter. Daya listrik yang dibutuhkan cukup besar, diperkirakan ENIAC mengkonsumsi daya sebesar 160-174 kilowatts.

Komputer Generasi 2 (Tahun 1960-1964)

Ditemukannya teknologi pengganti tabung (Transistor) pada tahun 1947 oleh William Shockley, John Bardeen dan Walter Brattain dari Bell Labs merupakan era dimana komputer generasi kedua lahir. Singkatan transistor adalah Transfer Resistor, yang memiliki fungsi sebagai  kran listrik, dipakai sebagai pemutus dan penyambung tegangan. Transistor memiliki 3 lapis terminal, yaitu: "basic (B)", "collector (C)" dan ‘'emmiter (E)".

Alat semikonduktor ini merupakan komponen utama dan menjadi ciri khas komputer generasi ke 2 menggantikan tabung hampa sebagai komponen utama pada komputer generasi ke 1. Transistor memiliki kelebihan sebagai berikut:
  • Memiliki ukuran yang sangat kecil dan lebih ringan (dari tabung hampa)
  • Konsumsi daya listrik rendah dan lebih efisien.
  • Dapat langsung digunakan karena tidak membutuhkan proses pemanasan seperti tabung hampa.
  • Berfungsi sebagai isolator dan lebih efisien dalam menahan panas.

Komputer Generasi 3 (Tahun 1964-1975)

Kemajuan teknologi pada era ini cukup pesat. Para peneliti berhasil menyatukan ribuan transistor berbahan dasar silicium yang memiliki ukuran sangat kecil (hanya beberapa milimeter saja). Perangkat ini kita kenal sebagai Integrated Circuit (IC) atau IC-Chip.

Teknologi IC yang merupakan komponen utama komputer generasi ke 3 berhasil membuat komputer menjadi lebih kecil, ringan dengan harga yang lebih terjangkau. Terdapat 2 tipe IC, IC Linear dan IC digital. Penemuan IC digital inilah yang akhirnya mampu menerjemahkan tegangan level tinggi dan rendah menjadi kondisi "ON" atau "OFF" atau dalam kode binary dikenal dengan konsep 0 dan 1 (signal digital pada komputer). Pengembangan IC tingkat lanjut adalah dengan menyatukan ribuan IC menjadi 1 bidang, dengan masing-masing IC mewakili 1 bit informasi. (selanjutnya teknologi ini kita kenal sebagai prosesor)

Tahun 1971 Intel memperkenalkan mikroprosesor pertama 4004. Chip ini merupakan IC yang:
  • Khusus dirancang untuk memproses 4 bit data pada satu waktu.
  • Berukuran kecil dan memiliki unit logika aritmatik (ALU).
  • Mampu melakukan perhitungan hingga 2 juta perkalian per detik.

Komputer Generasi 4 (Tahun 1975-1990)

Microprocessor sebagai ciri khas komputer generasi ke-4 sebagai hasil dari pemadatan beberapa ribu IC ke dalam sebuah Chip dan menghasilkan bentuk yang semakin kecil dan kemampuan yang semakin meningkat dengan harga yang ditawarkan juga semakin murah. Microprocessor merupakan awal kelahiran komputer personal.

Perkembangan hardware komputer sangat berkembang pesat di era ini membuat intel Corporation memperkenalkan sebuah prosesor intel pentium 1 yang selanjutnya diikuti dengan pentium 2, pentium 3, dan pentium 4. Hal ini membuktikan bahwa memang dari waktu ke waktu perkembangan prosesor sangatlah cepat. Hingga saat ini saja Intel terus mengembangkan prosesor mulai dari intel dual core, core2duo, dan core2quad sampai sekarang sudah mencapai corei7.

Komputer Generasi 5 (Tahun 1990-Sekarang)

Rencana masa depan komputer generasi ke lima adalah komputer yang telah memiliki Artificial Intelligence (AI). Sehingga komputer di masa depan dapat memberikan respon atas keinginan manusia. Perkembangan komputer masa depan akan memiliki bentuk yang semakin kecil dan canggih. Menggunakaan Very Large Scale Integration (VLSI).

Komputer masa depan akan memiliki fitur sebagai berikut:

  1. Bentuknya akan semakin kecil sederhana bisa dibawa atau dipakai, memiliki kecerdasan terbatas dan lebih berfungsi sebagai client komputer yang lebih besar.
  2. Sensor Panca Indra akan di miliki komputer.Dengan adanya panca indra tadi dan kemajuan di teknologi programming, maka komputer tadi dapat beroperasi secara mandiri, karena tidak lagi memerlukan input dari perangkat khusus seperti keyboard / mouse / touch screen di komputer.

Sebagai contoh adalah Microsoft yang sudah membuat prototype komputer masa depan. Microsoft Surface adalah sebuah produk komputer yang memiliki fitur multi sentuh merupakan perpaduan dari teknologi perangkat lunak dan perangkat keras yang memungkinkan seorang pengguna atau banvak pengguna untuk mengoperasikan komputer dengan mengunakan gerakan-gerakan tangan atau objek lain diatas pemiukaannya.

Arsitektur Komputer

Arsitektur von Neumann (Mesin Von Neumann) adalah arsitektur Model tradisional yang diciptakan oleh John von Neumann (1903-1957). Arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini. Dengan unit sederhana ini, sebuah software yang rumit, seperti software pengolah kata Dapat dibuat. Arsitektur Von Neumann menyediakan fitur penyimpanan dan modifikasi program secara mudah.

Model Havard adalah arsitektur Model yang lebih modern. Mesin Harvard jiga memiliki ALU dan unit I/O. Arsitektur ini tidak hanya didukung dengan bus paralel untuk alamat dan data, tetapi juga menyediakan organisasi internal yang berbeda sedemikian rupa instruksi dapat diambil dan dikodekan ketika berbagai data sedang diambil dan dioperasikan. Untuk arsitektur harvad lebih umum dipakai microprosesor atau mikrokontroller khusus untuk aplikasi real-time dan embedded.

Yuk baca Materi Dasar Teknik Informatika lainnya: Materi Dasar Teknik Informatika yang Wajib Dipelajari

Komponen Komputer

  • Hardware (HW)
    • CPU, memory, I/O device, interconnector.
  • Software (SW)
    • OS, package application, user application.
  • Firmware (FW)
    • Instruksi disimpan permanen dalam ROM.
  • Brainware (BW)
    • End user, programmer, analyst, manager, DBA.
  • Infoware (1W)
    • User manual, SOP, cyber law.

Perangkat Keras (Hardware)

Hardware adalah peralatan fisik yang membentuk suatu sistem komputer. Komponen-komponennya adalah:

  • Processors (prosesor).
  • Memory (memori).
  • Input devices (peralatan input).
  • Output devices (peralatan output).
  • Storage devices (peralatan penyimpanan).
  • Communication devices (peralatan komunikasi).

Prosesor

Prosesor ialah pusat atau otak dari sebuah komputer yang melakukan kontrol dan mengeksekusi semua instruksi-instruksi dari program, memproses data, menyelesaikan perintah, dan mengeluarkannya ke peralatan output.

Pemrosesan ialah sebuah proses manipulasi data berdasarkan instruksi atau inputan yang kemudian menghasilkan sebuah informasi.

Komponen Prosesor:

  • Arithmetic Logic Unit (ALU): untuk melakukan perhitungan.
  • Control Unit (CU): mengontrol pemrosesan intruksi dan perpindahan data dari satu bagian CPU ke bagian lainnya.
  • Interface Unit (Bus): memindahkan instruksi dan data antara CPU dan perangkat keras lainnya.

Jenis Prosesor:

  • Intel.
  • Advanced Micro Deviced (AMD).
  • Advanced RISC Machine (ARM).
  • Cyrix
  • Transmeta

Umumnya, setiap device controller bertanggung-jawab atas sebuah hardware spesisfik. Setiap device dan CPU dapat beroperasi secara bersama untuk mendapatkan akses ke memori. Adanya beberapa hardware ini dapat menyebabkan masalah sinkronisasi. Karena itu untuk mencegahnya sebuah memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi akses memori.

Cara Kerja Prosesor pada Komputer

Cara kerja prosesor adalah dengan menjalankan sebuah program atau bisa juga dengan menerima instruksi dari perangkat input kemudian mengolahnya menjadi intruksi, lalu mengirim hasilnya ke perangkat output. Lebih jelasnya mengenai pengolahan data pada prosesor sebagai berikut:

  • Fetching adalah pengambilan atau pemanggilan data berupa PC (Program Counter) berisi alamat dari instruksi selanjutnya yang akan dieksekusi. Instruksi yang ditunjukkan oleh PC diambil dari memori. Instruksi tersebut akan dibawa ke dalam prosesor, dan ditempatkan di register. PC juga diperbarui untuk menunju ke instruksi baru berikutnya.
  • Decoding adalah pembacaan atau penterjemahan suatu kode pemrograman kedalam bahasa yang dapat dimengerti dan dipahami oleh prosesor. Setiap instruksi akan diperiksa dan diterjemahkan. Prosesor kemudian akan menentukan operasi yang akan dilakukan dan dijalankan, serta lokasi operand yang diperlukan.
  • Executing mempunyai arti menjalankan suatu instruksi. Semua operand dimemori, register, atau yang berasal dari perangkat periferal diambil, dan kemudian operasi dilakukan. Hasil operasi kemudian ditulis kembali ke operand tujuan. Siklus tersebut kemudian diulangi, untuk menjalankan instruksi selanjutnya.

Memori

Memori adalah tempat menampung data dan instruksi untuk pemrosesan lebih lanjut. Berisi suatu array atau deret dari word atau byte, yang mempunyai ukuran ratusan sampai jutaan ribu. Memori utama adalah tempat penyimpanan yang volatile, dimana isinya hilang bila sumber energinya (energi listrik) dimatikan.

Jenis-jenisnya:

  • Random Access Memory (RAM).
  • Read Only Memory (ROM).
  • Circuit Board.
  • Cache Memory (Flash RAM).
  • Video Memory (VRAM).
  • Flash Memory.

Ukuran memori:

  • Bit (b).
  • Byte (B).
  • Kilobyte (KB).
  • Megabyte (MB).
  • Gigabyte (GB).
  • Terabyte (TB)

Sebagian besar komputer memiliki hirarki memori yang terdiri atas tiga level, yaitu:

  • Physical Register di CPU, berada di level teratas. Informasi yang berada diregister dapat diakses dalam satu clock cycle CPU.
  • Primary Memory (Executable Memory), berada di level tengah. Contohnya, RAM. Primary Memory diukur dengan satu byte dalam satu waktu, secara relatif dapat diakses dengan cepat, dan bersifat volatile (informasi bisa hilang ketika komputer dimatikan).
  • Secondary Memory berada di level bawah. Contohnya, disk atau tape. Secondary Memory diukur sebagai kumpulan dari bytes (Block of Bytes), waktu aksesnya lambat, dan bersifat non-volatile (informasi tetap tersimpan ketika komputer dimatikan).

Yuk baca Materi Pengantar Teknologi Informasi: Materi Pengantar Teknologi Informasi (Teknologi Informasi)

Sistem Unit

Sistem unit ialah bagian komputer yang terdiri dari rangkaian komponen elektronik sebagai penyusun komputer itu sendiri dan berfungsi untuk memproses data. Komponen yang ada di sistem unit adalah:

  • Motherboard.
  • Processor chips.
  • RAM chips.
  • ROM chip.
  • Expansion Slot.
  • Bus Lines.
  • Add-in board.
  • Plug and Play.
  • PCMCIA cards.
  • Power supply.

Peralatan Input

Peralatan Input adalah perangkat yang bertindak untuk mengirim instruksi atau data ke dalam komputer. Contoh perangkat ini adalah: Keyboard, Mouse, Joystick, Trackball, Touch screen, Light pen, Graphic pads, Scanner, Barcode Reader, Camera, Mic, Magnetic Ink Character Recognition, OMR (Optical Mark Reader), Fingerprint Scanner, POS (Point of Sales), Dumb Terminal, RFID (Radio frequency Identificaton), dan lain lain.

Peralatan Output

Peralatan Output adalah perangkat yang digunakan untuk memproses hasil olahan komputer. Contoh perangkat ini adalah: Monitor, Printer, Speaker, Plotter, COM (Computer Output Microfilm), Speech coding, Audio response unit, projektor, dan lain lain.

Peralatan Penyimpanan

Peralatan penyimpanan (Storage device) dalam hal ini adalah perangkat yang digunakan untuk menyimpan data dengan jumlah besar secara permanen dalam waktu yang lama. Bukan seperti RAM dan ROM yang hanya menyimpan data sementara dan jumlahnya kecil.

Beberapa jenisnya Peralatan Pernyimpanan:

  • Magnetic Storage
    • Magnetic Tapes (Cassette tape, Stereo-Pak dan 8-Track Tape)
    • Magnetic Disks (Hard Disk, Zip Disk dan Floppy Disk)
  • Optical Storage (CD, DVD, Blue Ray)

Persyaratan memilih Peralatan Penyimpanan:

  • Besaran Kapasitas.
  • Kecepatan akses.
  • Kecepatan transfer.
  • Ukuran dan berat.
  • Plug and play.
  • Harga.

Metoda Akses:

  • Akses Berurutan (Sequential Access)
  • Akses langsung (Direct Access)
  • Akses acak (Random Access)
  • Akses Asosiatif (Associative Access)

Peralatan Komunikasi

Peralatan komunikasi ialah perangkat yang digunakan komputer untuk berkomunikasi dengan komputer yang lainnya dengan cara mengirim dan menerima data atau signal dari masing-masing komputer.

Contoh alat komunikasi pada komputer yang sering kita temukan adalah MODEM (Modulation Demodulation). Tugasnya ialah mentranslate signal digital dari komputer menjadi signal analog yang dapat merambat pada jaringan kabel optik dan telepon (atau sebaliknya).

Jenis Modem:

  • Modem DSL (Digital Subscriber Line)
  • Modem CDMA
  • Modem GSM
  • Modem 4G LTE
  • Modem 5G

Jenis Modem berdasarkan koneksinya:

  • Modem Kabel
  • Modem Tanpa Kabel (Wireless)

Selanjutnya dari modem tersebut, akan terhubung dengan alat komunikasi yang ada di dalam komputer yang biasa disebut Network Interface Card (NIC). Contoh : Ethernet Card bisa dengan kabel atau wireless.

Penutup

Sekian dahulu materi kuliah pengantar teknologi informasi komputer hardware. Semoga pembahasan mapel teknik informatika memberikan manfaat untuk Anda semua.

Sumber

  • https://www.slideshare.net/achieasik89/pengantar-teknik-informatika-1-2?qid=286d2f27-89d7-4e58-8b1c-851f26041cd2&v=&b=&from_search=7
  • http://rizkimuliono.blog.uma.ac.id/pti/