Central Processing Unit

CPU (Central Processing Unit)

Central Processing Unit jika diterjemahkan dalam bahasa Indonesia berarti Unit Pengolah Pusat. Di dalam CPU terdapat berbagai macam perangkat keras yang diperlukan untuk menjalankan komputer. Nah untuk mengetahui perangkat keras apa saja yang biasanya terdapat pada CPU, silahkan baca artikel ini selanjutnya. Apa saja isi CPU ? Harddisk Gambar disamping disebut dengan Harddisk drive (HDD). Alat ini merupakan tempat menyimpan data pada CPU. Jika hardisk dibuka, maka di dalamnya terlihat piringan logam sebagai tempat menulis data. Kecepatan putarannya bervariasi. Ada yang 5400 putaran per menit bahkan ada yang sampai 7200 putaran per menit. Kemampuan sebuah hardisk biasanya ditentukan oleh banyaknya data yang bisa disimpan. Besarnya bervariasi, ada yang 1,2 Gigabyte (GB) hingga 80 GB. Satu GB sama dengan 1000 Megabyte, sedangkan 1 Megabyte sama dengan 1000 Kilobyte. Sangat besar kan ? Kita bisa menyimpan semua data kita pada hardisk ini. Floppy Disk Drive Floppy disk drive adalah alat untuk membaca atau menulis pada sebuah disket. Beberapa tahun lalu, masih banyak orang yang menggunakan floppy disk berukuran 5 1/4 inchi (disket besar), yang menyimpan data sebanyak 700 Kilobyte. Saat ini disket besar sudah digantikan dengan disket kecil yang berukuran (3 1/2 inchi) dengan kapasitas menyimpan data sebesar 1,4 Megabyte. Cara kerja floppy disk hampir sama dengan harddisk. Plat bundar berisi data dalam disket akan diputar oleh motor dalam floopy disk drive. Sebuah magnet akan membaca atau menulis data pada disket itu. CD-ROM drive Fungsinya adalah untuk membaca data dari sebuah Compact Disc (CD). ROM adalah singkatan dari Read Only Memory yang artinya penyimpan data yang hanya bisa dibaca. Jadi CD-ROM hanya bisa digunakan untuk membaca data, tidak dapat digunakan untuk menyimpan data. Namun saat ini, ada alat serupa yang dapat digunakan untuk menulis / menyimpan data ke sebuah CD. Namanya CD-RW (CD Read and Write atau CD baca dan tulis). Cara kerja CD-ROM maupun CD-RW sama dengan cara kerja harddisk atau floppy disk drive. Bedanya, bagian yang diputar adalah kepingan CD. Alat pembacanya juga bukan head magnet tetapi sinar laser yang berkekuatan kecil. Prosesor Nah, inilah Brain (otaknya) komputer. Prosesor berfungsi untuk memproses semua perhitungan yang harus dilakukan oleh komputer. Kekuatan prosesor diukur dari frekuensinya, seperti 550 MHz (Mega Hertz) sampai saat ini sudah ada yang mencapai 1,4 GHz (Giga Hertz). Jika komputer dihidupkan, maka prosesor akan langsung bekerja dan cepat naik suhunya. Oleh karena itu setiap prosesor saat ini sudah dilengkapi dengan besi penyalur panas (heat sink) dan kipas pendingin. Saat ini prosesor yang banyak digunakan adalah Intel, AMD dan IBM. Memori Memori dikenal juga dengan sebutan RAM (Random Acces Memory). Gunanya adalah untuk penyimpanan data sementara sewaktu digunakan oleh prosesor. Jika komputer di matikan, maka data di RAM akan hilang. Kecepatan membaca data RAM ini lebih cepat jika dibandingkan dengan Harddisk. Kartu Grafis (VGA Card) Kartu VGA (Video Graphic Adapter) berguna untuk menerjemahkan output (keluaran) komputer ke monitor. Untuk menggambar / design graphic ataupun untuk bermain game, kita perlu VGA yang tinggi kekuatannya. Saat ini ada VGA dengan memori 16, 32 hingga 128 Megabyte. Jenisnya yang terkenal adalah GeForce buatan perusahaan Nvidia. Kartu Suara (Soundcard) Perangkat ini berguna untuk mengeluarkan suara. Kalau kita sedang mendengar musik ataupun bermain game, perangkat ini sangat bermanfaat. Suaranya bisa stereo, surround (berputar) bahkan suara 3 dimensi, sehingga kita seolah-olah berada ditempat kejadian. Tetapi perangkat ini kurang lengkap jika tidak ada speaker. Karena itu kita perlu menghubungkan speaker dengan soundcard yang telah terpasang dengan sebuah kabel yang disambung langsung ke soundcard. game Motherboard Motherboard atau disebut juga dengan Papan Induk berfungsi untuk tempat semua alat utama CPU yang telah disebutkan di atas. Bentuk motherboard seperti sebuah papan sirkuit elektronik. Motherboard merupakan tempat berlalu lalangnya data. Motherboard menghubungkan semua peralatan komputer dan membuatnya bekerja sama sehingga komputer berjalan dengan lancar.

MEMORY

Memory..

Memori adalah perangkat yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semaki besar memori yang disediakan, maka semakin banyak data maupun instruksi yang dapat diolah.

Beberapa jenis memori :

• RAM

RAM adalah ruang untuk mengolah data dan instruksi yang ditulis atau di baca oleh prosesor, dan bersifat sementara. Slot memori pada motherboard 30pin (kaki).

• EDO-RAM (Extended Data Out)

EDO-RAM memiliki fungsi seperti RAM, akan tetapi jenis ini mempunyai kemampuan kerja sangat tinggi dan cepat dalam membaca dan mentransfer data. Bentuk EDO-RAM adalah SIMM (Single Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard 72pin.

• SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)

SDRAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-RAM. Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard 168pin.

• DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous DRRAM)

DDR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus SDRAM, yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM. Slot memori yang digunakanDDR SDRAM memiliki jumlah pin lebih banyak dari SDRAM, yaitu184pin.

• RDRAM (Rambus Dynamic RAM)

RDRAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung prosesor Pentium 4.tipe RDRAM menggunakan slot RIMM,yang mirip dengan slot SDRAM.

Hard Disk

Apa Hard Disk…?

Dalam perangkat keras komputer, pasti kita mengenal dan akrab dengan nama hard disk sebagai media untuk menyimpan data. Hard disk adalah salah satu komponen di dalam Hard Disk Drive (HDD). Hard disk atau yang populer disebut recording media berfungsi untuk menyimpan informasi (data) dengan menempatkan sebuah medan magnetik melalui permukaan sebuah disk berlapis material bermagnet yang bergerak. Dalam sebuah Hard Disk Drive (HDD) ada 3 komponen utama (lihat gambar 1):

1. Hard disk atau platter (pelat/disk metal)
2. Write-core head adalah salah satu perangkat perekam untuk menulis data
3. GMR read-sensor head untuk membaca data dari setiap permukaan platter.
Hard disk memposisikan dua buah head (penulis dan pembaca), bergantung sebuah lengan yang dapat bergerak, dengan jarak 10 nanometer di atas permukaan platter pada tiap sisinya.

Tulisan ini akan mengulas secara singkat sejarah dan perkembangan hard disk, sistem kerjanya, dan tantangan hard disk berkapasitas orde Tera Bits atau 1000 Giga Bits.

Sejarah Hard Disk Drive (HDD)

Hard Disk Drive (HDD) pertama kali dibuat dan diproduksi oleh IBM company pada tahun 1956 yang selanjutnya dikenal sebagai HDD generasi pertama (lihat gambar 2). HDD berlabel RAMAC 305 ini mempunyai kapasitas 5 Mega Bits (MB) atau 5.000.000 bits. Artinya RAMAC 305 hanya bisa menyimpan 5 juta informasi. Pada tahun 2004, Toshiba company mengeluarkan hard disk drive berlabel HDD-0.85 inchi. HDD yang berukuran kurang dari 1 inchi ini mempunyai kapasitas 4 Giga Bits (GB) atau 4 milyar bits, dan menjadi HDD terkecil di dunia (lihat gambar 3).

Kapasitas Hard Disk

Kapasitas hard disk adalah salah satu spesifikasi komputer yang menentukan mahal atau murahnya komputer. Bisanya dalam satu HDD terdapat beberapa lempeng platter atau hard disk yang menunjukkan total kapasitas hard disk komputer. Dalam dunia ilmiah, kapasitas hard disk biasanya ditulis dalam satuan density (kerapatan) kapasitas hard disk yang disingkat BPSI (Bits per square inch) atau jumlah bit tiap 1 inchi persegi. Hal ini untuk memudahkan para penggiat teknologi di bidang hard disk dalam mengidentifikasi perkembangan kapasitas hard disk.

Secara umum perkembangan teknologi pada hard disk ada dua hal, yaitu ukuran yang semakin kecil dan kapasitas hard disk yang semakin besar. Jika dibandingkan dengan yang lainnya, perkembangan teknologi hard disk sangat cepat, salah satu parameternya adalah kapasitasnya yang meningkat secara eksponensial (lihat gambar 4). Pada tahun 2004, kapasitas hard disk di pasaran menembus angka 70 GB/square-inch (D. Weller, IEEE lecture at Nagoya University, 2004). Artinya 140 GB atau 140 milyar informasi bisa disimpan dalam 1 lempeng (platter) hard disk yang mempunyai luas 2 inchi persegi. Dari kapasitas tersebut berhasil diproduksi HDD berkapasitas beberapa ratus GB. Karena biasanya dalam satu HDD terdiri dari beberapa lempeng hard disk. Dan angka tersebut akan terus bertambah seiring dengan perkembangan teknologi di bidang hard disk. Penigkatan kapasitas hard disk berlipat dua setiap dalam rentan 1 tahun. Dengan semakin banyaknya hard disk berkapasitas besar di pasaran, biaya untuk sebuah HDD akan semakin turun.

Teknologi Hard Disk

Kapasitas hard disk (dalam Bits/inchi-persegi) sangat tergantung pada ukuran bit. Contoh, untuk memproduksi hard disk berkapasitas 250 GB/inchi-persegi, diperlukan bit dengan ukuran kurang lebih 50 nanometer. Artinya, peningkatan kapasitas hard disk bisa didapat dengan memperkecil ukuran bit.

Prinsip utama sebuah hard disk mirip dengan yang digunakan pada sebuah perekam tape atau video. Sebuah hard disk menyimpan data digital sebagai titik magnetik pada permukaan sebuah disk yang disebut bit. Sebuah bit (dimana data akan dikomposisikan sebagai bit) menyatakan nilai 0 saat disk dimagnetisasi pada satu arah, dan bernilai 1 bila arahnya berlawanan. Jadi perubahan arah magnetic pada setiap bit akan diterjemahkan sebagai kombinasi 0 dan 1. Satu bit akan menyimpan satu informasi dalam bentuk angka biner kombinasi 1 dan 0.

Informasi (kombinasi angka biner 0 atau 1) berasal dari orientasi arah magnetic pada setiap bit. Perubahan (fluktuasi) arah magnetic pada bit akan menimbukan perubahan informasi. Agar informasi yang tersimpan tetap terjaga secara permanen dan hanya bisa berubah kalau dibaca atau dihapus, maka tidak boleh ada fluktuasi arah magnetic (magnetic orientation) pada bit dengan sendirinya. Untuk itu, secara fisika 1 bit harus terdiri dari puluhan bulir magnetic atau magnetic grain, dimana dari beberapa magnetic grain tersebut akan muncul resultant magnetic orientation pada satu arah tertentu. Jadi untuk memperkecil ukuran bit dengan tetap menjaga jumlah magnetic grain dalam satu bit, kapasitas hard disk besar hanya bisa didapat dengan memperkecil ukuran magnetic grain pada material hard disk.

Hard disk yang beredar di pasaran saat ini terbuat dari material seperti Co-based material, Fe-based material, dan Pt-based material, yang mempunyai magnetic grain berukuran kisaran 20 ﾂｨC 30 nanometer. Untuk mendapatkan hard disk dengan kapasitas 1 TeraBits/inchi-persegi atau 1,000,000,000,000 informasi di setiap 1 inchi-persegi, dibutuhkan bit berukuran kurang dari 20 nanometer. Dan ini hanya bisa diperoleh dari material yang mempunyai magnetic grain berukuran kurang dari 3 nanometer.

Tapi masalah terbesar adalah menyangkut pada titik yang disebut batas super-paramagnetik, dimana jika ukuran magnetic grain sangat kecil fluktuasi termodinamik pada setiap magnetic grain dapat berakibat berfluktuasinya magnetic orientation pada bit dan menyebabkan data akan berubah atau hilang dengan sendirinya. Meskipun begitu, para penggiat dan pemerhati teknologi hard disk tetap optimis bahwa masa depan industri hard disk tetap cerah. Salah satu pendekatannya adalah dengan menggunakan teknologi nano-material atau nano-disk. Perkembangan nano-teknologi terutama pada industri semiconductor memberikan inspirasi bagi pemerhati hard disk untuk mencari solusi pada permasalahan di atas. Kita tunggu saja.

Gambar 1. Skema digital pada magnetic recording system

Gambar 2. Hard Disk Drive (HDD) generasi pertama yang diproduksi oleh IBM di tahun 1956.

Gambar 3. Modern Hard Disk Drive (HDD) produksi Toshiba (2004).

Gambar 4. Perkembangan hard disk