Perakitan Komputer : Motherboard

Motherboard adalah saraf pusat (otak) dalam sistem komputer. Motherboard juga dapat dideskripsikan sebagai dual prosesor atau single prosesor. Gambar menunjukkan motherboard dengan single prosesor. Kebutuhan dalam kecepatan memproses semakin meningkat. Prosesor tunggal (single prosesor) tidak selalu bisa memenuhi kebutuhan tersebut, terutama dalam lingkungan jaringan perusahaan. Motherboard dengan dual prosesor biasanya diinstal untuk sistem operasi jaringan yang lebih tinggi tingkatannya seperti Windows 2000.

Motherboard juga dikenal sebagai sistem board atau papan utama (main board). Semua hal dalam sistem yang terhubung dalam komputer, dikontrol atau dikendalikan oleh motherboard untuk berkomunikasi dengan peranti yang lainnya dalam sistem. Sistem board adalah papan sirkuit tercetak (printed circuit board) yang paling besar.Setiap sistem akan memiliki satu. Sistem board biasanya merupakan tempat dari beberapa komponen berikut ini:

Ø  CPU

Ø  Circuit pengontrol

Ø  Bus/adapter

Ø  RAM

Ø  Slot ekspansi untuk board tambahan

Ø  port untuk peranti ekternal

Ø  Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS, dibaca C moss)

Ø  Read Only memory (ROM) lainnya

Ø  chip BIOS

Ø  support chip yang memiliki fungsi yang bervariasi

Jika komputer menggunakan case desktop, sistem board akan terletak didasar case komputer. Jika komputer menggunakan case tower, sistem board biasanya akan terletak di satu sisi secara vertikal. Semua komponen yang terhubung ke dalam unit sistem akan terkoneksi secara langsung dalam sistem board. Peranti eksternal termasuk mouse, keyboard atau monitor.

Form Factor Motherboard

Papan sirkuit tercetak (printed circuit board) dibuat dari bahan fiberglass. Papan sirkuit ini akan dilengkapi soket dan berbagai macam bagian elektronik, termasuk chip yang berbeda jenisnya. Chip dibuat dari sirkuit yang sangat kecil dan berbentuk kotak silikon. Silikon adalah bahan yang sama dengan bahan kimia dan berstruktur seperti pasir. Chip memiliki ukuran yang bervariasi, namun kebanyakan berukuran seperti perangko. Chip juga dikatakan sebagai semikonduktor atau sirkuit terintegrasi. Kabel individual dan konektor yang disolder dengan tangan digunakan dalam sistem board lama dan telah digantikan dengan aluminium atau tembaga tercetak dalam papan sirkuit. Peningkatan ini secara signifikan telah mengurangi secara drastis waktu yang biasanya dibutuhkan untuk merakit PC, dan juga telah mereduksi biaya dari pabrik kepada konsumen. Gambar menunjukkan komponen dari motherboard ATX dan bagaimana semuanya dapat digabungkan menjadi satu.

Motherboard biasanya dideskripsikan dari faktor penyusunnya (form factor). Form factor akan mendeskripsikan dimensi fisik dari sebuah motherboard. Dua jenis form factor yang sering digunakan adalah motherboard Baby AT dan motherboard ATX. Sebagian besar dari sistem yang baru menggunakan form factor (faktor bentuk) motherboard ATX. Motherboard ATX sebenarnya mirip dengan Baby AT kecuali beberapa peningkatan berikut ini:

Ø  Slot ekspansi tersusun paralel dengan bagian board yang lebih pendek, sehingga membuat lebih banyak tempat untuk komponen lainnya.

Ø  CPU dan RAM terletak di sebelah power supply. Komponen ini mengkonsumsi lebih banyak power sehingga membutuhkan lebih banyak pendinginan oleh kipas power supply.

Ø  Port integrasi I/O dan konektor mouse PS/2 juga termasuk di dalam motherboard.

Ø  Mendukung operasi 3.3 volt dari ATX power supply

Gambar menampilkan rangkuman umum dari form factor motherboard yang kini sedang digunakan.

Motherboard biasanya juga dideskripsikan berdasarkan tipe interface mikroprosesor, atau soket yang ada disana. Motherboard dapat dideskripsikan sebagai Soket 1, Slot 370 dan sebagainya. Slot 1 adalah generasi pertama dari ATX. Soket tunggal 370 adalah generasi kedua ATX. Soket dan slot akan dibahas lebih lanjut dalam modul ini, setelah bagian CPU.

Komponen Motherboard

Komponen yang ditemukan didalam motherboard dapat bervariasi tergantung dari umur motherboard dan level integrasinya.

ChipsetMotherboard

Chipset motherboard menentukan kompatibilitas (kesesuaian) dari motherboard dengan beberapa komponen sistem lainnya yang sangat vital. Hal ini juga akan menentukan performa dan keterbatasan motherboard. Chipset akan terdiri dari grup sirkuit mikro yang terkandung dalam beberapa chip terintegrasi atau satu atau dua chip terintegrasi Very Large Scale Integration (VLSI). VLSI adalah chip yang memiliki lebih dari 20,000 sirkuit. Chipset akan menentukan hal-hal sebagai berikut:

v  Jumlah RAM yang dapat digunakan oleh motherboard

v  Tipe chip RAM

v  Ukuran dan kecepatan cache

v  Tipe dan kecepatan prosesor

v  Tipe slot ekspansi yang dapat diakomodasi motherboard

Sementara teknologi mikroprosesor baru dan peningkatan kecepatan cenderung menerima semua perhatian, inovasi chipset juga danggap penting.

Terdapat banyak sekali pabrikan chipset, sebagaimana terlihat dalam Gambar . Intel kini telah memproduksi beberapa chipset yang paling cepat.

BIOS

Chip Read-only memory (ROM) terletak di dalam motherboard. Chip ROM mengandung instruksi yang dapat diakses secara langsung oleh mikroprosesor. Tidak seperti RAM, chip ROM mengambil kembali apa yang terkandung didalamnya meskipun komputer dimatikan. Isi ROM tidak dapat dihapus atau diubah dengan cara normal. Transfer data dari ROM lebih lambat daripada RAM, tapi lebih cepat daripada disk apapun. Beberapa contoh chip ROM dapat ditemukan dalam motherboard termasuk BIOS ROM, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), dan Flash ROM.

Basic Input/Output System (BIOS)

Basic input/output system (BIOS) memiliki instruksi dan data dalam chip ROM yang mengontrol proses boot dan hardware komputer. BIOS kadang disebut juga firmware.Chip ROM yang mengandung firmware dinamakan chip ROM BIOS, ROM BIOS, atau disederhanakan menjadi BIOS. Biasanya letak BIOS dalam motherboard ditandai. Sistem BIOS ini merupakan bagian yang sangat penting dalam komputer. Jika CPU dikatakan sebagai otak komputer, sistem BIOS adalah jantung dari sistem. BIOS akan menentukan hard drive apa yang telah diinstal user, dimana ada atau tidak 3.5 inci floppy drive, memori macam apa yang diinstal dan banyak bagian penting lainnya dari sistem hardware pada waktu startup. BIOS bertanggung jawab untuk melayani hubungan antara software operasi komputer dan berbagai komponen hardware yang mendukungnya. Beberapa tanggung jawab berikut termasuk:

v  Hosting program setup untuk hardware

v  Mengetes sistem dalam proses yang dinamakan POST

v  Mengkontrol semua aspek dalam proses boot

v  Mengeluarkan kode kesalahan audio dan video ketika ada masalah selama POST

v  Menyediakan instruksi dasar untuk komputer agar dapat mengatur peranti dalam sistem

v  Menemukan dan mengeksekusi kode BIOS apapun dalam kartu ekspansi

v  Menemukan volume atau sektor boot dari drive manapun untuk memulai sistem operasi

v  Memastikan kesesuaian antara hardware dan sistem

BIOS mudah terlihat letaknya karena ukurannya lebih besar dari pada kebanyakan chip lainnya. Seringkali memiliki label plastik mengkilau yang memuat nama manufakturer, nomer serial chip, dan tanggal produksi chip. Informasi ini sangat penting ketika tiba waktunya dalam memilih chip upgrade yang sesuai.

EPROM, EEPROM, and Flash ROM

ROM adalah cara paling umum digunakan untuk menyimpan program tingkat-sistem yang harus tersedia dalam PC tiap waktu. Contoh yang paling umum adalah program sistem BIOS. Program BIOS disimpan dalam ROM yang dinamakan sistem BIOS ROM. Memiliki program ini dalam ROM permanen berarti menyediakan data ketika power dinyalakan. Oleh karena itu, PC akan dapat menggunakannya untuk mem-boot up sistem.

EPROM dan EEPROM adalah chip ROM yang dapat dihapus dan diprogram ulang. Erasable programmable read-only memory (EPROM) adalah tipe khusus dari programmable read-only memory (PROM) yang dapat dihapus dengan menggunakan sinar ultraviolet yang dilewatkan melalui jendela tembus pandang diatas chip. Karena chip ROM memiliki instruksi yang dapat membuat peranti berfungsi dengan baik, kadangkala harus diprogram ulang atau diganti ketika instruksi untuk peranti yang diupgrade dibutuhkan. Tidak seperti EPROM, chip EEPROM dapat dihapus dengan menggunakan voltase listrik normal yang lebih tinggi daripada menggunakan sinar ultra violet. Ketika sistem BIOS termuat dalam EEPROM, maka dapat diupgrade dengan menjalankan instruksi tertentu.

Flash ROM adalah chip EEPROM spesial yang dapat dikembangkan sebagai hasil teknologi pengembangan EEPROM. Toshiba menciptakan istilah untuk kemampuan chip dapat dihapus dalam waktu sekejap atau sangat cepat. Flash ROM mengatur BIOS pada kebanyakan sistem baru. Flash ROM ini dapat diprogram ulang dibawah penggunaan kontrol software spesial. Meng-upgrade BIOS dengan menggunakan software spesial dikenal sebagai flashing. BIOS diimplementasikan dalam flash memory yang dikenal dengan nama plug-and-play BIOS, dan hal tersebut mendukung peranti plug-and-play. Chip tersebut mengambil data ketika komputer dimatikan sehingga informasi secara permanen disimpan. Flash memory lebih murah dan lebih padat daripada teknologi chip EEPROM.

Slot Ekspansi

Slot Ekspansi adalah stop kontak dalam motherboard komputer yang menerima papan sirkuit tercetak (printed circuit board). Slot Ekspansi juga dikenal dengan nama soket. Semua komputer memiliki slot ekspansi yang membuat peranti tambahan dapat dihubungkan ke dalam komputer. Peranti tersebut termasuk kartu video, kartu I/O, dan kartu suara (sound card).

Terdapat beberapa tipe slot ekspansi di dalam motherboard. Nomer dan tipe slot ekspansi dalam komputer akan menentukan kemungkinan ekspansi di masa mendatang. Gambar menunjukkan perbedaan dalam tipe slot. Gambar merangkum beberapa informasi yang berguna dalam slot yang berbeda. Slot ekspansi yang paling umum digunakan meliputi ISA, PCI dan AGP.

Industry Standard Architecture (ISA) adalah slot ekspansi 16-bit yang dikembangkan oleh IBM. ISA mentransfer data dengan motherboard pada 8 MHz. Slot ISA menjadi tidak terpakai. Mereka digantikan oleh slot PCI dalam sistem yang baru. Bagaimanapun juga, kebanyakan manufaktur motherboard masih mengikutkan satu atau dua slot ISA untuk kompatibilitas kembali dengan kartu ekspansi yang lama. Tahun 1987, IBM memperkenalkan bus Extended ISA (EISA) 32-bit, yang memuat chip Pentium. EISA menjadi cukup dikenal di pasar PC.

Peripheral Component Interconnect (PCI) adalah slot bus lokal 32-bit yang dikembangkan oleh Intel. Sejak mereka menggunakan motherboard pada 33 MHz, slot bus PCI menawarkan peningkatan yang signifikan melampaui slot ekspansi ISA maupun EISA. Dengan bus PCI, tiap kartu tambahan (add-on card) akan mengandung informasi yang akan digunakan oleh prosesor untuk mengkonfigurasi kartu tersebut secara otomatis. Bus PCI adalah satu dari tiga komponen yang diperlukan untuk plug-and-play.Tujuan utama bus PCI adalah untuk memungkinkan akses langsung ke CPU untuk peranti seperti memori dan video.Slot ekspansi PCI adalah yang paling umum digunakan dalam motherboard yang ada sekarang ini.

Accelerated Graphics Port (AGP) dikembangkan oleh Intel. AGP didedikasikan untuk bus dengan kecepatan tinggi yang digunakan untuk mendukung kebutuhan akan software grafik. Slot ini disediakan untuk adapter video. AGP adalah port grafik standar dalam semua sistem yang baru. Pada motherboard yang dilengkapi AGP, slot AGP tunggal digunakan untuk adapter display dan slot PCI dapat digunakan untuk peranti yang lain. Sedikit lebih pendek dari slot PCI yang berwarna putih, slot AGP biasanya memiliki warna berbeda dan terletak satu inci dibawah slot PCI. AGP 2.0 terkini menetapakan interface yang mendukung 1x dan 2x kecepatan pada 3.3V dan 1x, 2x dan 4x kecepatan pada sinyal 1.5V. AGP 3.0 adalah spesifikasi paling baru yang dapat menentukan skema sinyal baru untuk 4x dan 8x kecepatan pada tingkat sinyal .8V. AGP 3.0 mengirimkan lebih dari 2.1 GB/detik dari bandwidth (lebar pita) untuk mendukung aplikasi yang penuh dengan grafik, termasuk foto dan video digital. Rangkuman dari perbedaan mode AGP dengan kecepatan clock dan kecepatan transfer ditunjukkan dalam Gambar .

Riser cards

Kartu riser (peningkat), ditunjukkan dalam Gambar, digunakan ketika komputer di-load penuh. Secara fisik akan menambah slot sehingga chip ataupun kartu dapat di plug. Dalam tampilan sederhana, case yang hemat tempat, kartu diplug ke dalam kartu riser yang terletak paralel dengan motherboard.

Audio/Modem Riser (AMR), ditunjukkan dalam Gambar

adalah kartu plug-in untuk motherboard Intel. AMR mengandung audio dan atau sirkuit modem. Intel menspesifikasi 46-pin tepi konektor untuk menyediakan interface digital antara kartu dan motherboard. AMR memiliki semua fungsi analog, atau kode, yang dibutuhkan untuk audio dan atau operasi modem.

AMR berevolusi menjadi kartu Communications and Networking Riser (CNR), yang menambah fungsi LAN dan jaringan rumah (home networking). Kartu CNR ditunjukkan dalam Gambar . CNR adalah interface 30-pin yang mengakomodasi dua format dan membuat variasi audio/modem dan audio/network menjadi mungkin dilakukan.

Mobile Daughter Card (MDC) ekuivalen dengan AMR untuk komputer laptop.

Tipe Bus

Komponen dasar dari komputer saling dihubungkan menjadi satu dengan jalur komunikasi dinamakan bus. Sistem bus adalah koleksi konduktor paralel yang membawa data dan mengontrol sinyal dari satu komponen ke komponen lainnya. Mengingat bahwa konduktor dalam komputer modern adalah penjejak metalik (metallic traces) yang terdapat dalam papan sirkuit.

Terdapat tiga tipe sistem bus yang dapat diidentifikasikan berdasarkan tipe informasi yang mereka bawa. Hal ini termasuk bus alamat, bus data dan bus kontrol.

Bus alamat adalah jalur satu arah (unidirectional pathway).Unidirectional berarti informasi hanya bisa berjalan satu arah.Fungsi dari jalur adalah untuk membawa alamat yang dahasilkan dari CPU ke memori dan elemen I/O dalam komputer tersebut.Nomer konduktor dalam bus menentukan ukuran bus address. Ukuran bus address menentukan nomer lokasi memori dan elemen I/O yang dapat di-address oleh mikroprosesor.

Bus data adalah jalur dua arah (bidirectional) untuk arus data.Bidirectional berarti informasi dapat berjalan dalam dua arah. Data dapat mengalir sepanjang bus data dari CPU ke memori selama operasi penulisan, dan data dapat berpindah dari memori komputer ke CPU menjelang operasi pembacaan. Bagaimanapun juga, jika dua peranti mencoba menggunakan bus data ini pada waktu yang bersamaan, maka akan terjadi kesalahan data. Peranti apapun yang tersambung ke dalam bus data harus memiliki kemampuan untuk menahan keluaran (output)-nya sementara ketika tidak terlibat dengan aktivitas dengan prosesor. Status ini dinamakan status mengambang (floating state). Ukuran bus data, diukur dalam bit, mewakili ukuran huruf suatu komputer. Secara umum, semakin besar bus data, semakin cepat sistem komputernya. Ukuran bus data normal adalah 8-bit atau 16-bit untuk sistem lama dan 32-bit untuk sistem baru. Sistem bus 64-bit saat ini masih dalam tahap pengembangan.

Bus kontrol membawa kontrol dan sinyal timing yang dibutuhkan untuk mengkoordinasi aktivitas dari keseluruhan komputer. Sinyal bus kontrol tidak harus terhubung satu sama lain, tidak seperti bus data dan alamat. Beberapa merupakan sinyal output dari CPU, beberapa lagi merupakan sinyal input ke CPU dari elemen I/O dalam sistem. Setiap tipe mikroprosesor merespon terhadap sinyal kontrol set yang berbeda. Sinyal kontrol yang umum digunakan saat ini adalah sebagai berikut:

v  System Clock (SYSCLK)

v  Memory Read (MEMR)

v  Memory Write (MEMW)

v  Read/Write Line (R/W Line)

v  I/O Read (IOR)

v  I/O Write (IOW)

Media Penyimpan Komputer

1.        Memori

Random access memory (RAM) adalah tempat didalam komputer dimana OS, program aplikasi dan data yang sedang digunakan disimpan sehingga dapat dicapai dengan cepat oleh prosesor.Cache dibaca Cash, adalah tempat untuk menyimpan segala sesuatu sementara.Misalnya, file secara otomatis diminta dengan melihat halaman web yang disimpan dalam hard disk tepatnya dalam subdirektori cache dibawah direktori untuk browser.COASt adalah singkatan untuk Cache on a stick.COASt menyediakan memori cache dalam banyak sistem berbasis Pentium.

RAM

RAM dianggap merupakan tempat memori volatile atau sementara. Isi dalam RAM akan hilang ketika power komputer dimatikan. Chip RAM dalam motherboard komputer menjaga data dan program yang sedang diproses oleh mikroprosesor. RAM adalah memori yang menyimpan data yang sering digunakan untuk memepercepat pengambilannya oleh prosesor. Semakin besar RAM yang dimiliki sebuah komputer, semakin banyak pula kapasitas yang dimiliki komputer untuk menyimpan data dan memproses file dan program yang berukuran besar. Jumlah dan tipe memori dalam sistem dapat menjadikan perbedaan yang besar dalam performa sistem komputer. Beberapa program memiliki ketentuan memori yang lebih daripada program lainnya. Biasanya komputer yang menjalankan Windows 95, 98 atau ME telah memiliki 64 MB terinstal. Sangat umum apabila menemukan sistem dengan 128 MB atau 256 MB RAM, terutama jika komputer mereka menjalankan sistem operasi terbaru seperti Windows 2000 atau sistem operasi terkini lainnya.

Terdapat dua kelas RAM yang biasa digunakan sampai saat ini, yakni Static RAM (SRAM) dan Dynamic RAM (DRAM). SRAM relatif lebih mahal, namun lebih cepat dan dapat menyimpan data ketika komputer dimatikan selama beberapa periode tertentu. Hal ini akan sangat berguna dalam kondisi seperti kehilangan power/daya yang tidak diharapkan terjadi. SRAM digunakan untuk memori cache. DRAM tidak terlalu mahal dan berjalan dengan lambat. DRAM membutuhkan power supply yang tidak terganggu untuk menjaga data agar tidak hilang. DRAM menyimpan data dalam kapasitor kecil yang harus di refresh untuk menjaga data agar tidak hilang.

a.         RAM dapat diinstal di dalam motherboard, sebagai fitur permanen maupun dalam bentuk chip mungil. Chip dikenal dengan nama Single Inline Memory Modules (SIMMs) atau Dual Inline Memory Modules (DIMMs). SIMMs dan DIMMs, sebagaimana ditampilkan dalam Gambar , adalah kartu yang dapat dipindahkan/dilepas dan dapat digantikan dengan menambah memori yang lebih besar ataupun lebih kecil. Walaupun memiliki lebih banyak memori terinstal dalam komputer adalah hal yang baik, kebanyakan sistem board memiliki batasan pada jumlah dan tipe RAM yang dapat ditambahkan. Beberapa sistem mungkin membutuhkan hanya SIMM. Sistem lain mungkin membutuhkan SIMM diinstal dalam set yang cocok 2 atau 4 modul dalam satu waktu yang sama. Sebagai tambahan, beberapa sistem menggunakan hanya RAM parity sementara lainnya menggunakan RAM non-parity. Parity memiliki kemampuan built-in pemeriksaan kesalahan ke dalam chip RAM untuk memastikan keutuhan data. Non parity, tidak memiliki kemampuan pemeriksaan kesalahan.

     Mengidentifikasi SIMM dan DIMM.

     SIMM di-plug ke dalam motherboard dengan 72-pin atau 30-pin penghubung. Pin-pin tersebut akan terhubung pada sistem bus, menciptakan jalur elektronik dimana data memori dapat bergerak (flow) dari satu komponen sistem ke komponen sistem yang lainnya. Dua 72-pin SIMM dapat diinstal dalam komputer yang mendukung alur data 64-bit. Dengan papan SIMM, pin dalam sisi yang berbeda dari papan module terkoneksi satu sama lain membentuk kontak satu baris.

DIMM dicolokkan ke dalam sistem memori menggunakan konektor 168-pin. Pin-pin tersebut mengembangkan koneksi dengan sistem bus, menciptakan aliran elektronik dimana data akan dapat mengalir antara chip memori dan komponen sistem yang lain. 168-pin DIMM tunggal akan mendukung aliran data 64-bit, untuk non-parity dan 72-bit untuk parity. Konfigurasi ini sekarang dilakukan untuk generasi terbaru sistem 64-bit. Fitur penting adalah pin dalam papan DIMM tidak terhubung dari satu sisi ke sisi yang lain seperti SIMM, sehingga membentuk dua set kontak.

Bentuk RAM terbaru atau yang lebih khusus biasanya sering dipasarkan pada pasar. Random access memory Digital to Analog Converter (RAMDAC) adalah bentuk memori yang dibuat khusus, didisain untuk mengkonversi kesan/gambaran yang dienkode secara digital ke dalam sinyal analog untuk ditampilkan. RAMDAC terbuat dari komponen SRAM untuk menyimpan peta warna dan tiga DAC, masing-masing untuk penembak elektron RGB. Video RAM (VRAM) dan Windows RAM (WRAM) adalah memori terbaik untuk video saat ini.Keduanya mengoptimalkan kartu video dan didisain untuk dual port. Hal ini berarti prosesor chipset dan chip RAMDAC dapat mengakses memori pada waktu yang sama. Akses bersamaan meningkatkan kemampuan video secara menyeluruh.Tipe terbaru dari kartu video juga mendukung tipe sistem RAM terbaru, seperti Synchronous DRAM (SDRAM).

Kebanyakan tipe RAM lainnya seperti extended data out (EDO) RAM dan fast page mode (FPM) RAM, terlalu lambat untuk standar komputer yang digunakan saat ini. Mereka tidak lagi digunakan dalam komputer baru.

 

Cache/ memori COASt

Cache adalah bentuk spesial dari chip komputer, atau firmware. Cache didisain untuk meningkatkan performa memori. Memori cache menyimpan informasi terpakai secara berkala dan mentransferkannya ke dalam prosesor lebih cepat daripada RAM. Kebanyakan komputer memiliki level memori cache yang terpisah:

·        Cache L1 terletak di dalam CPU

·        Cache L2 terletak antara CPU dan DRAM

Cache L1 lebih cepat dari L2 karena lokasinya dalam CPU dan menjalankan kecepatan yang sama yang dijalankan CPU. Cache L1 merupakan tempat pertama kalinya CPU akan mencari data, kemudian akan dilanjutkan dengan cache L2 dan barulah kemudian dilanjutkan ke memori utama. Cache L1 dan L2 terbuat dari chip SRAM. Bagaimanapun, beberapa sistem menggunakan modul COASt. Modul COASt digunakan untuk menyediakan memori cache pada sistem berbasis Pentium. COASt dikenali berdasarkan keandalan dan kecepatannya karena menggunakan cache pipeline-burst (ledakan-pipa jalur).Cache pipeline burst berjalan lebih cepat secara signifikan daripada cache SRAM. Beberapa sistem menggunakan kedua soket SRAM dan soket modul COASt. Modul COASt juga menyerupai SIMM, kecuali bentuknya yang lebih tinggi dan memiliki konektor yang berbeda.

 

b.      Floppy Drive

Sebuah floppy disk drive (FDD), ditunjukkan pada Gambar, membaca dan menulis informasi secara magnetis ke dalam floppy diskettes (disket floppy). Disket floppy, diperkenalkan pada 1987, adalah salah satu bentuk media penyimpanan yang dapat dipindah. Disket floppy 3.5” yang saat ini digunakan memiliki cangkang luar plastik keras yang melindungi disket tipis, dan lentur di dalamnya, seperti tampak pada Gambar. Bagian utama disket floppy tertentu meliputi case pelindung floppy, disket magnetik lentur tipis, sebuah pintu geser, dan pegas pintu geser.

FDD di-mount (didudukkan/dipasang) di dalam unit sistem dan hanya dilepas untuk perbaikan ataupun upgrade. Disket floppy dapat dikeluarkan di akhir sesi kerja komputer. Kekurangan utama disket floppy adalah kemampuanya untuk menyimpan hanya informasi sebesar 1.44 MB. Namun, untuk file yang berisi banyak grafis, kapasitas disket floppy mungkin tidak akan cukup. Kebanyakan PC masih memiliki sebuah foppy drive.

c.       Hard drive

Bagian ini berisi gambaran atas komponen, operasi, interface, dan spesifikasi hard drive. Hard disk drive (HDD) adalah media penyimpanan utama pada komputer. Sebuah HDD, seperti pada Gambar, menggunakan banyak karakteristik fisik dan operasi yang sama dengan floppy disk drive. HDD memiliki desain yang lebih kompleks dan dapat melakukan kecepatan akses yang lebih tinggi. HDD memiliki kapasitas penyimpanan yang jauh lebih besar daripada floppy dalam hubungannya dengan daya simpan penyimpanan jangka-panjang. Ia menyimpan program dan file, begitu juga denga sistem operasi.

HDD terdiri dari piringan (platter) kaca aluminium. Piringan kaca tak lentur ini disebut juga sebagai disk (cakram). Ketidaklenturannya tersebut menjadikannya disebut sebagai hard disk drive (drive cakram keras). Hard drive tidak untuk dipindahkan. Ini adalah sebab mengapa IBM menyebut hard drive sebagai fixed disk drives (drive cakram tetap). Pendeknya, hard disk drive adalah peranti penyimpanan cakram bervolume-tinggi dengan media yang tetap, high density (kepadatan tinggi), dan keras.

 

Gambar memperlihatkan komponen yang digunakan oleh semua hard disk drive:

Ø  Piringan cakram

Ø  Head (kepala/bungkul) baca/tulis (read/write head)

Ø  Head penempatan penggerak

Ø  Motor kumparan

Ø  Papan logika/sirkuit

Ø  Bezel/faceplate (muka cakram)

Ø  Jumper konfigurasi

Ø  Konektor interface

Piringan cakram, seperti tampak pada Gambar 3, adalah media dimana data disimpan di dalam hard disk drive.Suatu hard disk drive memiliki dua hingga sepuluh piringan.Umumnya memiliki diameter 2 ½ “ atau 3 ½ “ dan buat dari material aluminium atau campuran kaca-keramik. Piringan tersebut dilapisi dengan media film-tipis yang sensitif terhadap magnet. Piringan tersebut bersisi-ganda, dengan media sensitif magnetik pada tiap sisinya. Piringan tersebut disusun dengan jarak antara mereka pada sebuah poros/pusat (hub) yang menahannya pada tempatnya, terpisah satu sama lain. Poros itu juga disebut sebagai kumparan (spindle).

Piringan cakram membutuhkan head baca/tulis pada tiap sisinya. Head baca/tulis digunakan untuk mengakses media. Head tersebut bertumpuk-tumpuk, atau bergerombol/berkelomok, pada sebuah pengangkut yang disebut rak. Karena ter-mount/terpasang menjadi satu, mereka bergerak bersamaan pada piringan dengan rak. Head tersebut terhubung dengan rak melalui lengan. Lengan tersebut terbentang dari penempat gerakan head. Head itu sendiri adalah peranti berbentuk U atau V dengan materi/bahan konduktif elektris yang dibelit dengan kable. Kabel tersebut membuat head tersebut sensitif atas media magnetik pada piringan.

Head baca/tulis pada floppy drive secara langsung menyentuh permukaan media. Sementara pada hard drive mengapung pada jarak kecil di atas permukaan. Ini disebabkan karena piringan memiliki kekhasan dalam putaran yang sangat tinggi seperti 4,500 – 10,000 putaran per menit (rpm – revolution per minute), yang menyebabkan timbulnya tekanan udara antara piringan dan head baca/tulis. Poros pusat, atau kumparan, dudukan piringan diputar oleh sebuah motor kumparan. Tidak ada sabuk atau roda gigi digunakan sebagai penghubung dengan kumparan piringan hard disk. Sabuk dan roda gigi yang ditambahkan akan meningkatkan harganya dan dianggap bising. Hal tersebut menimbulkan pendapat mengenai tingkat keandalannya.

CATATAN:

User tidak diperbolehkan membuka disk drive dalam usaha perbaikan karena hard disk dikondisikan pada lingkungan yang sangat bersih. Disk tersebut disegel di dalam rumah pelindung dan tidak boleh dibuka. Perbaikan akan membutuhkan fasilitas khusus yang disebut ultra-clean rooms (ruangan ultra-bersih). Bahkan partikel asap, debu, dan rambut harus dibersihkan dari udara.

Bagaimana Hard Drive Bekerja

Hard disk drive berfungsi sama seperti floppy disk drive. Piringan cakram berputar pada kecepatan tinggi sementara head drive mengakses media untuk melakukan operasi baca atau tulis. Pemahaman cara baca dan tulis head struktur data pada media piringan penting untuk mengetahui funsi drive.

Media piringan drive adalah material sensitif magnet. Umumnya, hard disk drive modern menggunakan film atau campuran logam (alloy) kobalt (cobalt metal alloy) yang terletak pada beberapa layer/lapisan mikro-tipis.Partikel magnetik pada media ini secara acak sejaja manakala disk tidak berisi data. Namun, ketika head baca/tulis menulis pada area tersebut, partikel pada jalur itu akan mengarah/segaris/sejajar (align) dalam arah tertentu. Ini terjadi berdasarkan arah aliran arus elektris pada head. Arah magnetis setempat pada media disebut flux. Arus pada head dapat dibalik, membalikkan flux. Pembalikan flux adalah lawan arah magnetis yang pada media. Ketika piringan beputar, head akan membentuk pola sepanjang jalur. Perubahan pola flux pada jalur ini menggambarkan data yang terekam.

Perputaran Hard Drive

Personal computer (komputer pribadi) memiliki paling tidak satu HDD terinstal pada unit sistem. Bila memerlukan tambahan kapasitas penyimpanan, umumnya ditambahkan HDD yang lain. Kapasitas HDD dihitung dengan berapa banyak informasi yang dapat disimpan. Kapasitas HDD umumnya disebut dalam megabytes atau gigabytes. Hard disk yang lebih lama menyimpan sekitar 5 MB dan menggunakan piringan berdiameter hingga 12“. Hard disk kin umumnya berupa piringan 3.5” untuk komputer dan piringan 2.5” untuk notebooks. Mereka dapat menyimpan hingga beberapa gigabytes. HDD 2 gigabytes (GB), contohnya, dapat menyimpan hingga 2,147,483,648 karakter. Untuk sistem aplikasi dan operasi masa kini, 2 GB akan cepat terpakai, meninggalkan sedikit ruang untuk keperluan penyimpanan data.

Beberapa interface hard disk lama menggunakan interface device-level. Hard disk ini memiliki banyak permasalahan dengan kesesuaian, keutuhan data, dan kecepatan. Interface awal hard disk yang digunakan pada IBM PC/XT diekmbangkan oleh Seagate Technologies. Disebut juga sebagai Modified Frequency Modulation (MFM). MFM menggunakan metode pengkodean cakram magnetik dengan interface ST-506.

Rung Length Limited (RLL) adalah interface hard disk yang mirip dengan MFM. RLL memiliki jumlah sektor yang lebih besar daripada MFM. RLL adalah metode pengkodean yang sering digunakan pada cakram magnetik, termasuk interface RLL, SCSI, IDE, dan ESDI. Kini hard drive drive standar yang umum adalah IDE, EIDE, dan SCSI.

d.      CD-ROM

Bagian ini membicarakan drive dan media CD-ROM. Teknologi di balik CD-ROM dimulai pada akhir 1970-an. Pada 1978, Sony dan Philips Corporation mengenalkan audio compact disk (CD).Kini, ukuran media aktual dan desain dasar CD-ROM tidak berubah. Sebenarnya tiap unit sistem yang dirakit saat ini termasuk sebuah CD-ROM drive. Alat ini tersusund dari kumparan, sebuah laser yang menyorot pada permukaan tertentu pada disket, sebuah prisma yang membelokkan arah laser, dan sebuah dioda sensitif-cahaya yang membaca sorotan cahaya. Kini, tersedia berbagai pilihan. Termasuk CD-ROM, CD-R, CD-RW, dan DVD-ROM, seperti tampak pada Gambar.

Sebuah CD-ROM drive adalah peranti penyimpanan sekunder yang membaca informasi yang tersimpan pada cakram padat (compact drive). Bila floppy dan hard disk menggunakan media magnetik, CD-ROM menggunakan media optik. Daya hidup media optik mencapai puluhan tahun. Ini membuat CD-ROM menjadi sebuah alat yang sangat berguna.

CD-ROM sangat berguna untuk menginstal program, menjalankan aplikasi yang menginstal beberapa file ke dalam hard drive, dan mengeksekusi program dengan mentransfer data dari CD-ROM pada memori saat program tersebut berjalan.

CD-ROM adalah sebuah media penyimpanan optik read-only (hanya dapat dibaca). Istilah CD-ROM dimaksudkan untuk baik media maupun unit pembacanya. Unit pembaca tersebut juga disebut dengan CD-ROM drive atau CD.

Cakram CD komputer memiliki faktor bentuk, atau dimensi fisik yang sama, seperti cakram untuk musik. Cakram tersebut berupa cakram berlapis dengan tubuh polycarbonate, kira-kira berdiameter 4.75”. Tubuhnya dilapisi oleh campuran aluminium tipis. Lapisan plastik melindungi disket dari goresan. Data diletakkan pada film alloy (emas-tembaga).

Komponen utama di dalam drive CD-ROM adalah pemasangan head optik, mekanisme penggerak head, motor kumparan, mekanisme load/pengangkutan, konektor dan jumper, dan papan logika. CD-ROM drives internal diletakkan di dalam case komputer. CD-ROM drive eksternal dihubungkan menuju komputer melalui kabel.

 

Bagaimana CD-ROM Bekerja

CD umumnya diproduksi atau dibuat di pabrik. Teknis perekaman CD bukan berupa magnetik, seperti media floppy dan hard disk. Untuk sebuah CD, sebuah laser akan menggoreskan data pada disket master. Pembuatan laser akan membakar lubang pada permukaan lembut disket, menghasilkan permukaan datar di antaranya. Pola lubang dan bidang menunjukkan data. Hingga 682 MB data teks, audio, video, dan grafis dapat ditulis pada disket. Saat membuat master, ia akan digunakan untuk membubuhkan salinan. Sekali salinan dibuat, mereka akan disegel untuk didistribusikan.

Ketika data dibaca, cahaya dari laser bertumbukan dengan lubang dan bidang yang terletak pada sisi bawah disket. Lubang merefleksikan lebih sedikit cahaya, sehingga dibaca oleh drive CD-ROM sebagai 0. Bidang merefleksikan lebih banyak cahaya, sehingga terbaca sebagai 1. Keduanya kemudian membentuk bahasa kode biner yang dipahami oleh komputer.

CD-Writers untuk PC kini telah tersedia.Alat ini memungkinkan tersebarnya kemampuan untuk menulis CD-ROM dalam proses yang disebut CD burning (pembakaran CD).

Satu spesifikasi CD-ROM drive adalah kecepatan. Semakin cepat putaran cakram, semakin cepat data bisa ditransfer menuju memori komputer. Kecepatan CD-ROM ditunjukkan dengan angka dengan sebuah “X” setelahnya. Sebagai contoh, sebuah CD-ROM berkecepatan 12 tertulis sebagai 12x. Semakin besar angka, semakin cepat perputaran cakram, seperti tampak pada gambar. Dua spesifikasi penting lainnya adalah waktu akses dan kecepatan transfer data.

Seting kecepatan CD-ROM untuk drive eksternal akan berbeda. Periksa dokumentasi pabrik untuk informasi lainnya.

Spesifikasi lainnya yang mempengaruhi kecepatan secara langsung atau tidak langsung, waktu akses atau kecepatan transfer. Yaitu waktu pencarian, memori tersembunyi, tipe interface, dan perbaikan kesalahan. Gambar 3 secara singkat mendefinisikan atau menjelaskan tiap spesifikasi tersebut.

e.       Format DVD dan drivers

DVD adalah salah satu tipe cakram optik yang menggunakan diameter 120 mm yang sama seperti CD. DVD tampak seperti CD, namun kapasitas penyimpanannya jauh lebih tinggi. DVD dapat merekam pada kedua sisi dan beberapa versi komersialnya dapat mendukung dua lapisan tiap sisinya. Ini dapat menghasilkan lebih dari 25 kali kemampuan simpan CD. DVD awalnya digunakan untuk Digital Video Disc. Saat teknologi ini dikembangkan pada dunia komputer, bagian video hilang dan kini hanya disebut sebagai D-V-D. Forum DVD didirikan tahun 1995 dengan tujuan untuk berbagi dan menyebarkan ide dan informasi mengenai format DVD dan kemampuan, perkembangan, serta penemuan teknisnya. Forum DVD memulai penggunaan istilah Digital Versatile Disc. Kini, baik istilah Digital Versatile Disk dan Digital Video Disk diterima oleh masyarakat.

Ada dua tipe media yang dikembangkan untuk DVD termask plus dan minus. Forum DVD mendukung media DVD dengan penghubung seperti DVD-R dan DVD-RW. Media ini disebut Minus R atau Minus RW. Perserikatan DVD +RW, www.dvdrw.com, didirikan tahun 1997. Persekutuan DVD +RW mengembangkan standar plus. Termasuk DVD+R dan DVD+RW. Plus dan minus memang membingungkan hingga saat ini. Di tahun 2002 drive diperkenalkan mendukung baik media tipe plus maupun minus. Gambar 1 menjelaskan tipe-tipe media DVD, sisi, lapisan, dan kapasitas.

Bagaimana DVD-ROM Bekerja

Seperti CD, data disimpan dalam bentuk lekukan dan tonjolan pada permukaan reflektif tiap disket DVD. Cekungan tersebut disebut lubang, dan tonjolan sebagai bidang.

Ketika data dibaca, sinar dari laser menabrak melewati lubang. Bidang terletak pada bagian bawah cakram. Lubang akan memantulkan lebih sedikit sinar, sehingga dibaca oleh DVD drive sebagai 0. Bidang memantulkan lebih banyak sinar, sehingga dibaca sebagai 1. Keduanya akan membentuk bahasa biner yang dipahami oleh komputer.

Kecepatan, Waktu Akses, dan Kecepatan Transfer

Satu spesifikasi DVD drive adalah kecepatan. Semakin cepat cakram berputar, semakin cepat data ditransfer menuju memori komputer. Kecepatan DVD dinyatakan oleh angka dengan sebuah “x” setelahnya. Sebagai contoh, sebuah DVD berkecepatan 12 berlabel 12x. Semakin besar nilainya, semakin tinggi kecepatan putarnya.

Dua spesifikasi penting lainnya adalah waktu akses dan kecepatan transfer data. Waktu akses adalah secepat apakah data yang dicari oleh user dapat ditemukan dan diposisikan oleh laser. Kecepatan transfer data adalah kecepatan komputer dalam mentransfer informasi menuju memori.

Tingkat kecepatan DVD untuk drive eksternal akan berbeda. Lihat dokumentasi pabrik untuk informasi lanjut.

Spesifikasi lainnya yang langsung atau tidak langsung mempengaruhi kecepatan, waktu akses atau kecepatan transfer adalah waktu pencarian, memori tersembunyi, tipe interface, dan perbaikan kesalahan.

f.       Backup hardware

Tape drive biasanya digunakan sebagai peranti untuk backup data pada disk drive server jaringan. Peranti tape (pita) dikenal karena perfomanya yang tahan lama. Performa tersebut sebagian disebabkan karena mekanisme drive tape yang terdapat pada beberapa sistem. Ada beberapa macam peranti tape yang menggunakan beberapa format tape berbeda untuk menyimpan data. Kebanyakan drive tape juga dapat mengkompresi (memadatkan) data sebelum disimpan di dalam tape. Kebanyakan rasio kompresinya adalah 2:1. Hal ini menggandakan kapasitas penyimpanan tape.

Quarter Inch Cartridge (Cartridge Seperempat Inci)

Di tahun 1972, 3M menciptakan Quarter Inch Cartridge (QIC, dibaca quick). QIC adalah salah satu standar tape. Seperti tampak pada namanya, tape yang digunakan pada QIC selebar satu-seperempat inci. Ada banyak versi QIC tape drives setelah beberapa tahun. Gambar 1 merangkum standar QIC. QIC tape drive pertama menempel pada pengatur floppy disk pada komputer. Versi yang lebih baru dapat ditempatkan pada port paralel komputer. Selain itu versi belakangan menggunkaan interface hard disk drive IDE. Standar QIC membatasi kapasitas penyimpanan dan digunakan hanya pada server jaringan tingkat-masukan (entry-level).

Travan Cartridge Tape

Imation Company, pecahan dari keluaran terdahulu (spin-off) 3 M, memperkenalkan standar Travan cartridge tape pada 1994. Gambar 2 merangkum stardar Travan tape. Travan berbasis teknologi QIC. Dalam kebanyakan kondisi, ia dapat membaca dan juga menulis sesuai dengan beberapa QIC tape cartridge, atau mampu membaca QIC cartridge. Travan tape drive memiliki kapasitas penyimpanan yang lebih tinggi daripada QIC tape drives yang lebih lama. Kebanyakan standar yang digunakan pada Travan tape drive adalah kompresi hardware. Hal ini akan membebaskan beberapa prosesor server, membuatnya mampu melakukan proses lain pada waktu bersamaan.Travan tape drive mampu mem-back up server jaringan kelas bawah (low-end), namun relatif lambat. Kecepatan backup sekitar 1 MBps.

8mm Tape (Pita 8mm)

Exabyte Corporation mempelopori teknologi pita yang digunakan pada pita 8 mm. Teknologi ini menggunakan pita yang sama dengan pita video 8mm dan sistem pindai putar (helical scan) yang digunakan pada VCR. meninjau teknologi pita 8mm. teknologi pita 8mm Mammoth adalah perkembangan dari teknologi pita 8mm asli dengan kapasitas penyimpanan yang lebih tinggi dan kecepatan transfer yang lebih tinggi. Gambar 4 memperlihatkan teknologi pita 8mm Mammoth.

Advanced Intelligent Tape

Teknologi Advance Intelligent Tape (AIT) awalnya dikembangkan oleh Sony dan diperkenalkan pada tahun 1996. Teknologi AIT menggunkan pita 8mm yang menggunakan hardware perekam pindai putar (helical scan) seperti pada VCR. Pita AIT memiliki memori pada cartridge pita. Ini dikenal sebagai Memory-In-Cassette (MIC). MIC menyimpan catatan pita untuk memfasilitasi penempatan tempat sebuah file pada sebuah sistem pemulihan. Untuk informasi lainnya mengenai teknologi AIT, lihat web site Forum AIT pada http://www.aittape.com/.

Digital Audio Tape

Standar pita Digital Audio Tape (DAT) menggunakan pita audio digital 4 mm untuk menyimpan data dalam format Digital Data Storage (DSS). Kini terdapat empat standar DDS yang berbeda. Gambar 6 merangkum standar pita DAT.

Digital Linear Tape

Teknologi Digital Linear Tape (DLT) menawarkan kemampuan backup pita berkapasitas tinggi dan berkecepatan tinggi. Pita DLT menyimpan informasi pada pita dalam format linear. Ini tidak seperti teknologi pita 8mm yang menggunakan teknologi penyimpanan pindai putar (helical scan). DLT tape drive mendukung kapasitas penyimpanan tinggi. Tergantung pada media yang digunakan, DLT tape drive dapat menyimpan hingga 70 GB data terkompres dengan kecepatan transfer tinggi. Namun, DLT tape drive cukup mahal.Gambar 7 membandingkan format pita DLT.

Linear Tape-Open

Hewlett-Packard, IBM, dan Seagate mengembangkan teknologi Linear Tape-Open (LTO). LTO dikenal dalam dua bentuk yang berbeda.Salah satu bentuk, Ultrium, didesain untuk kapasitas penyimpanan tinggi. Lainnya, Accelis, dibuat untuk akses cepat. Gambar 8 meninjau format pita LTO. Untuk informasi lebih lanjut mengenai teknologi pita LTO, lihat ada web site LTO http://www.lto-technology.com/.

Tape Arrays

Beberapa vendor server jaringan menawarkan susunan drive pita degan karakteristik toleransi-kesalahan. Kebanyakan teknologi ini mengugnakan empat tape drive serupa dan menggunakan versi pita RAID, disebut juga dengan redundant array of independent tapes (RAIT). RAIT dapat digunakan untuk memencerminkan tape drives, atau memperlakukannya sebagai potongan data sama hingga minimal tiga tape drive. Sehingga bila sebuah pita rusak atau hilang, data masih bisa diselamatkan.

Tape Autochargers

Tape autocharger, disebut juga sebagai tape auto loader (pita auto load), memungkinkan tape drive di-load pada pita baru sementara pita yang digunakan telah penuh saat melakukan backup. Ini membebaskan operator dari keharusan melepaskan satu pita dan memasukkan pita yang baru. Hal ini sangat membantu karena backup biasanya dilakukan pada tengah malam. Kebanyakan tape autochangers mendukung unloading (melepaskan) dan loading (memasang) sepuluh pita atau kurang.

Tape Libraries

Tape library umumnya adalah sistem eksternal yang memiliki tape drive berganda, sepuluh atau ratusan pita, dan mekanisme otomatis untuk menempatkan pita. Alat ini dapat me-load pita ke dalam tape drive dan mengembalikan pita pada tempat yang seharusnya. Tape libraries adalah sistem backup canggih.Alat ini mahal.

USB Flash Memory

USB Flash Memory, seperti tampak pada gambar 9, adalah tipe peranti penyimpanan yang relatif baru. Alat ini dapat menyimpan ratusan kali data pada floppy disk. Tersedia untuk menyimpan 16 MB, 32 MB, 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB dan 1 GB. USB 1.1 memiliki kecepatan baca hingga 1 MB/s dan kecepatan tulis hingga 900 KB/s. Versi terbaru adalah USB 2.0 yang memiliki kecepatan baca hingga 6 MB/s dan kecepatan tulis hingga 4.5 MB/s.