Computing Components: Processors, Memory, the Cloud, and More

Apakah Anda pengguna rumahan atau pengguna bisnis, kemungkinan besar Anda akan membeli komputer atau perangkat seluler baru, atau memutakhirkan komputer yang ada pada suatu waktu di masa mendatang. Dengan demikian, Anda harus memahami tujuan setiap komponen dalam komputer atau perangkat seluler.

Motherboard

Motherboard, kadang-kadang disebut board sistem, adalah papan sirkuit utama komputer. Banyak komponen elektronik, seperti prosesor dan memori, terpasang pada motherboard; yang lain dibangun di dalamnya.

Prosesor

Prosesor, juga disebut central processing unit (CPU), menginterpretasikan dan melaksanakan instruksi dasar yang mengoperasikan komputer. Prosesor secara signifikan berdampak pada keseluruhan komputasi daya dan kelola sebagian besar operasi komputer. Pada komputer yang lebih besar, seperti mainframe dan superkomputer, berbagai fungsi yang dilakukan oleh prosesor meluas ke banyak chip terpisah dan seringkali beberapa papan sirkuit. Pada komputer pribadi, semua fungsi prosesor biasanya berada dalam satu chip. Beberapa produsen komputer dan chip menggunakan mikroprosesor untuk merujuk pada chip prosesor komputer pribadi.

Prosesor berisi unit kontrol dan unit logika aritmatika (ALU). Kedua komponen ini bekerja bersama untuk melakukan operasi pemrosesan.

Unit Kontrol

Unit kontrol adalah komponen prosesor yang mengarahkan dan mengoordinasikan sebagian besar operasi di komputer. Artinya, ia menginterpretasikan setiap instruksi yang dikeluarkan oleh suatu program atau aplikasi dan kemudian memulai tindakan yang sesuai untuk melaksanakan instruksi tersebut.

Unit Logika Aritmatika (Arithmetic Logic Unit)

Unit logika aritmatika (ALU), komponen lain dari prosesor, melakukan aritmatika, perbandingan, dan operasi lainnya. Operasi aritmatika mencakup perhitungan dasar, seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Operasi perbandingan melibatkan membandingkan satu item data dengan yang lainnya untuk menentukan apakah item pertama lebih besar dari, sama dengan, atau kurang dari item lainnya. Bergantung pada hasil perbandingan, tindakan yang berbeda dapat terjadi.

Siklus mesin (Machine Cycle)

Untuk setiap instruksi, prosesor mengulangi serangkaian empat operasi dasar, yang terdiri dari siklus mesin:
(1) mengambil, (2) mendekode, (3) mengeksekusi, dan, jika perlu, (4) menyimpan.
• Pengambilan adalah proses mendapatkan program atau instruksi aplikasi atau item data dari memori.
• Decoding mengacu pada proses menerjemahkan instruksi menjadi sinyal yang dapat dieksekusi komputer.
• Eksekusi adalah proses melaksanakan perintah.
• Menyimpan, dalam konteks ini, berarti menulis hasilnya ke memori (bukan ke media penyimpanan).

Register

Prosesor berisi lokasi penyimpanan kecil berkecepatan tinggi, yang disebut register, yang untuk sementara menyimpan data dan instruksi. Register adalah bagian dari prosesor, bukan bagian dari memori atau perangkat penyimpanan permanen. Prosesor memiliki banyak jenis register yang berbeda, masing-masing dengan fungsi penyimpanan tertentu. Fungsi register termasuk menyimpan lokasi dari tempat instruksi diambil, menyimpan instruksi ketika unit kontrol menerjemahkannya, menyimpan data sementara ALU menghitung itu, dan menyimpan hasil perhitungan.

Waktu Sistem

Prosesor bergantung pada sirkuit kristal kuarsa kecil yang disebut jam sistem untuk mengontrol waktu semua operasi komputer. Sama seperti jantung Anda berdetak secara teratur untuk menjaga tubuh Anda berfungsi, jam sistem menghasilkan pulsa elektronik reguler, atau detak, yang mengatur kecepatan operasi komponen-komponen unit sistem.

Pendinginan Prosesor

Chip prosesor untuk laptop, desktop, dan server dapat menghasilkan sedikit panas, yang dapat menyebabkan chip tidak berfungsi atau gagal. Beberapa casing komputer menemukan kipas tambahan di dekat komponen tertentu, seperti prosesor, untuk memberikan pendinginan tambahan. Unit pendingin, teknologi pendingin cair, dan tikar pendingin sering digunakan untuk membantu lebih lanjut mengusir panas prosesor.
Heat sink adalah komponen keramik atau logam kecil dengan sirip di permukaannya yang menyerap dan menyebarkan panas yang dihasilkan oleh komponen listrik, seperti prosesor. Banyak unit pendingin memiliki kipas untuk membantu mendistribusikan udara yang hilang oleh unit pendingin. Beberapa unit pendingin dikemas sebagai bagian dari chip prosesor. Lainnya dipasang di bagian atas atau samping chip.
Beberapa komputer menggunakan teknologi pendingin cair untuk mengurangi suhu prosesor. Teknologi pendingin cair menggunakan aliran cairan yang terus menerus, seperti air dan glikol, dalam suatu proses yang mentransfer cairan yang dipanaskan menjauh dari prosesor ke pemanggang tipe radiator, yang mendinginkan cairan, dan kemudian mengembalikan cairan yang didinginkan ke prosesor.

Komputasi cloud

Ingat bahwa komputasi awan mengacu pada lingkungan server yang menampung dan menyediakan akses ke sumber daya yang diakses pengguna melalui Internet. Pengguna rumahan dan bisnis memilih komputasi awan karena berbagai alasan:
• Aksesibilitas: Data dan / atau aplikasi tersedia di seluruh dunia dari komputer atau perangkat apa pun dengan koneksi internet.
• Penghematan biaya: Biaya perangkat lunak dan perangkat keras kelas atas, seperti prosesor cepat dan memori berkapasitas tinggi dan perangkat penyimpanan, bergeser dari pengguna.
• Penghematan ruang: Ruang lantai diperlukan untuk server, perangkat penyimpanan, dan perubahan perangkat keras lainnya jauh dari pengguna.
• Skalabilitas: Memberikan fleksibilitas untuk menambah atau mengurangi kebutuhan komputasi sesuai kebutuhan.
Komputasi cloud terdiri dari ujung depan dan ujung belakang, terhubung satu sama lain melalui jaringan. Ujung depan mencakup perangkat keras dan perangkat lunak yang dengannya pengguna berinteraksi untuk mengakses cloud. Misalnya, pengguna dapat mengakses sumber daya di cloud melalui browser di laptop. Bagian belakang terdiri dari server dan perangkat penyimpanan yang mengelola dan menyimpan sumber daya yang diakses oleh pengguna.

Representasi data

Untuk memahami bagaimana komputer memproses data, Anda harus tahu bagaimana komputer merepresentasikan data. Orang berkomunikasi melalui ucapan dengan menggabungkan kata-kata menjadi kalimat. Pidato manusia adalah analog karena menggunakan sinyal kontinu (bentuk gelombang) yang bervariasi dalam kekuatan dan kualitas. Sebagian besar komputer adalah digital. Mereka hanya mengenali dua kondisi diskrit: hidup dan mati. Ini karena komputer adalah perangkat elektronik yang ditenagai oleh listrik, yang juga hanya memiliki dua status: hidup dan mati.

Penyimpanan

Memori terdiri dari komponen elektronik yang menyimpan instruksi yang menunggu untuk dieksekusi oleh prosesor, data yang dibutuhkan oleh instruksi tersebut, dan hasil pemrosesan data (informasi). Memori biasanya terdiri dari satu atau lebih chip di motherboard atau papan sirkuit lain di komputer. Memori menyimpan tiga kategori dasar barang:
1. Sistem operasi dan program lain yang mengontrol atau memelihara komputer dan perangkatnya
2. Aplikasi yang melakukan tugas tertentu, seperti pengolah kata
3. Data sedang diproses oleh aplikasi dan informasi yang dihasilkan
Peran memori untuk menyimpan data dan program ini dikenal sebagai konsep program tersimpan.