BAB 3, Perangkat Keras : Masukan, Pengolahan dan Keluaran Perangkat

Perangkat Keras : Masukan, Pengolahan dan Keluaran Perangkat

Hardware komputer harus hati-hati dipilih untuk memenuhi kebutuhan yang berkembang dari organisasi dan yang mendukung sistem informasi.

Hardware komputer harus dipilih untuk memenuhi kebutuhan pengguna tertentu dan bisnis. Persyaratan ini dapat berkembang dan berubah seiring waktu. Central processing unit (CPU) dan memori bekerja sama untuk mengeksekusi pengolahan data. 

CPU memiliki tiga komponen utama:

Ø  aritmatika / logika unit (ALU)

Ø  unit control

Ø  area pendaftaran

Instruksi dieksekusi dalam  dua fase proses yang disebut siklus mesin yang mencakup fase instruksi dan fase eksekusi. Kecepatan pemrosesan sistem komputer dipengaruhi oleh kecepatan jam, yang diukur dalam gigahertz (GHz). Karena kecepatan jam CPU meningkat, panas yang dihasilkan dapat merusak data dan instruksi komputer yang sedang mencoba untuk memproses. Heatsink yang lebih besar, kipas, dan komponen lainnya yang diperlukan untuk menghilangkan kelebihan panas. Kelebihan panas ini dapat mengangkat masalah keselamatan.

Penyimpanan utama, atau memori, menyediakan penyimpanan yang bekerja untuk instruksi program dan data yang akan diproses dan memberikan mereka ke CPU. Kapasitas penyimpanan diukur dalam byte. Bentuk umum dari memori random access memory(RAM). RAM yang mudah menguap; kehilangan listrik ke komputer menghapus isinya. RAM datang dalam banyak varietas yang berbeda termasuk dynamic RAM (DRAM), synchronous DRAM (SDRAM), Double Data Rate SDRAM, dan DDR2 SDRAM. Read-only memory (ROM) tidak mudah menguap dan berisi instruksi permanen program untuk di eksekusi oleh CPU. Jenis memori yang tidak mudah menguap termasuk programmable read-only memory(PROM), erasable programmable read-only memory (EPROM), electrically erasable PROM, dan memori flash.

Cache memory adalah jenis berkecepatan tinggi memori yang CPU dapat mengakses lebih cepat dari RAM. Sebuah mikroprosesor multicore adalah salah satu yang menggabungkan dua atau lebih independen prosesor ke satu komputer sehingga mereka dapat berbagi beban kerja. Intel dan AMD telah memperkenalkan prosesor quad-core yang efektif dalam bekerja pada masalah melibatkan database besar dan multimedia. Komputasi paralel adalah eksekusi simultan dari tugas yang sama pada beberapa prosesor untuk mendapatkan hasil yang lebih cepat. Pemrosesan parallel besar-besaran melibatkan hubungan banyak prosesor untuk bekerja sama untuk memecahkan masalah yang kompleks. Komputasi Grid adalah penggunaan koleksi komputer, sering dimiliki oleh beberapa individu atau organisasi, untuk bekerja secara terkoordinasi untuk mengatasi masalah umum. Sistem komputer dapat menyimpan sejumlah besar data dan petunjuk dalam penyimpanan sekunder, yang kurang stabil dan memiliki kapasitas lebih besar dari memori. Karakteristik utama media penyimpanan sekunder dan perangkat termasuk akses Metode, kapasitas, portabilitas, dan biaya. Media penyimpanan dapat menerapkan baik akses berurutan atau akses langsung. Bentuk umum dari penyimpanan sekunder meliputi magnetic tape, disk magnetik, tape virtual, cakram optik, video digital disc (DVD), dan holographic versatile disc (HVD).

Redundant array of independent/inexpensive disks (RAID) adalah metode menyimpan data yang menghasilkan bit ekstra data dari data yang ada, yang memungkinkan sistem untuk lebih mudah memulihkan data dalam hal kegagalan hardware.

Jaringan area network attached storage (NAS) dan penyimpanan (SAN) adalah bentuk-bentuk alternatif penyimpanan data yang memungkinkan suatu organisasi untuk berbagi sumber daya data antara yang jauh lebih besar jumlah komputer dan pengguna untuk meningkatkan penyimpanan efisiensi dan efektivitas biaya yang lebih besar.

Tren secara keseluruhan dalam penyimpanan sekunder adalah menuju DirectAccess metode, kapasitas yang lebih tinggi, peningkatan portabilitas, dan manajemen penyimpanan otomatis. Minat menyewa ruang di perangkat penyimpanan yang besar semakin meningkat.

Perangkat input dan output memungkinkan pengguna untuk menyediakan data dan instruksi komputer untuk pengolahan dan memungkinkan penyimpanan dan output. Perangkat ini merupakan bagian dari pengguna antarmuka melalui dimana manusia berinteraksi dengan computer sistem.

Data ditempatkan dalam sistem komputer dalam tahap dua proses:

Ø  entri data mengkonversi data yang dibaca manusia ke dalam bentuk yang dapat  dibaca mesin

Ø  data input kemudian mentransfer ke komputer. 

Perangkat input yang umum termasuk keyboard, mouse, pengenalan suara, kamera digital, terminal, pemindaian perangkat, pembaca data optik, tinta magnetik karakter perangkat pengakuan, kartu strip magnetik, perangkat point-of-sale, mesin teller otomatis, perangkat input pena, layar touchsensitive , bar-code scanner, dan Radio Frequency Identification tags.

Kualitas layar monitor ditentukan oleh ukuran, warna, dan resolusi. Liquid crystal display and organic light-emitting diode technology adalah memungkinkan peningkatan dalam resolusi

dan ukuran monitor komputer. Perangkat output lainnya termasuk printer, plotter, dan pemutar audio digital. E-book dan printer multi-fungsi adalah bentuk umum dari tujuan khusus perangkat input / output.

Sistem komputer secara umum dibagi menjadi dua kategori:

single user dan multi user. 

Sistem single-user meliputi handheld, ultra laptop, portable, thin client, desktop, dan workstation computers.

Sistem multiuser meliputi server, server blade, mainframe,

dan supercomputers.

Industri perangkat keras komputer berubah dengan cepat dan sangat kompetitif, menciptakan lingkungan yang matang untuk terobosan teknologi.

Kecepatan pemrosesan CPU dibatasi oleh kendala fisik seperti jarak antara titik sirkuit dan sirkuit bahan. Moore’ s Law adalah hipotesis yang menyatakan bahwa jumlah transistor pada satu chip akan berlipat ganda setiap dua tahun. Hipotesis ini telah akurat sejak diperkenalkan pada tahun 1970 dan telah menyebabkan lebih kecil, lebih cepat, lebih murah perangkat keras komputer. Kemajuan dalam transistor tri-gate, nanotube karbon, dan miniaturisasi ekstrim akan menghasilkan CPU lebih cepat.

Cell Broadband Engine Architecture adalah sebuah mikroprosesor arsitektur yang dikembangkan oleh IBM, Sony, dan Toshiba menyediakan untuk lebih hemat daya, hemat biaya, dan kinerja tinggi pengolahan. Teknologi ini memiliki banyak aplikasi.

Produsen berlomba-lomba untuk mengembangkan sebuah nonvolatile (tidak mudah menguap) chip memori yang membutuhkan daya minimal, menawarkan kecepatan tulis yang sangat cepat, dan dapat menyimpan data secara akurat bahkan setelah disimpan dan ditulis di atas berkali-kali. Misalnya Chip bisa menghilangkan kebutuhan akan RAM bentuk memori. PCM, FeRAM, dan MRAM tiga solusi potensial.

Cloud computing melibatkan penggunaan cluster raksasa komputer yang berfungsi sebagai tuan rumah untuk menjalankan aplikasi yang membutuhkan komputasi kinerja tinggi. Beberapa organisasi mengeksplorasi penggunaan cloud computing  untuk menggantikan komponen utama infrastruktur mereka.