Pada rancangan prosesor modern dengan beberapa tingkat pipeline, upaya untuk mengisi penuh seluruh pipeline dengan instruksi dan data perlu dilakukan agar operasi sistem komputer secara keseluruhan efisien.
Perbeda umumnya sekitar 8 KB. Waktu yang diperlukan untuk mengakses data atau instruksi dalam cache internal ini sedikit lebih lama dibanding register, yakni beberapa siklus detak.
Prosesor-prosesor mutakhir dilengkapi dengan cache level kedua yang kapasitasnya lebih besar dan ditempatkan di luar chip. Prosesor P6 (Pentium Pro), misalnya, cache level pertamanya berkapasitas 8KB untuk data dan 8 KB untuk instruksi. Cache level keduanya berkapasitas 256 KB, yang merupakan keping terpisah tetapi dikemas menjadi satu dengan prosesornya. Selama program dieksekusi, sistem komputer secara terus menerus memindah-mindahkan data dan instruksi ke berbagai tingkat dalam hirarki sistem "memori".
Data dipindahkan menuju ke puncak hirarki bila diakses oleh prosesor, dan dikembalikan lagi ke hirarki yang lebih rendah bila sudah tidak diperlukan lagi. Data-data tersebut ditransfer dalam satuan-satuan yang disebut "blok"; satu "blok" dalam cache disebut satu "baris". Umumnya, data yang berada pada suatu level hirarki merupakan bagian dari data yang disimpan pada level di bawahnya.
Program komputer pada umumnya tidak mengakses memori secara acak. Besar kecenderungannya bahwa bila program mengakses suatu word maka dalam waktu dekat word tersebut akan diakses lagi. Hal ini dikenal sebagai prinsip lokalitas temporal. Juga besar kecenderungannya bahwa dalam waktu dekat word yang berada di dekat word yang baru diakses akan diakses juga.
Yang terakhir ini dikenal sebagai prinsip lokalitas spatial. Karena sifat lokalitas temporal, maka harus diperhatikan word yang telah ada dalam cache, dan karena sifat lokalitas spatial maka perlu diperhatikan kemungkinan memindahkan beberapa word yang berdekatan sekaligus.
Rasio (Kena) dan Waktu Akses
Kemungkinan bahwa suatu kata (word) berupa data/instruksi ditemukan dalam cache (disebut kena atau hit) sehingga prosesor tidak perlu mencarinya dalam memori utama, akan tergantung pada program, ukuran dan organisasi cache. Bila kata yang diperlukan tidak ada dalam cache (berarti luput atau miss), maka prosesor harus merujuknya ke memori utama. Rasio kena (h) didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah perujukan yang berhasil memperoleh kata dari cache dengan banyaknya perujukan yang dilakukan.
h = (jumlah perujukan yang berhasil) / ( jumlah perujukan)
Dalam studi tentang cache, pengukuran umumnya justru terhadap rasio luput (miss) yang besarnya adalah:
m = (1 - h)
Waktu akses rata-rata, dengan asumsi bahwa perujukan selalu dilakukan ke cache lebih dahulu sebelum ke memori utama, dapat dihitung sebagai berikut:
t a = t c + (1-h) t m
dengan ta adalah waktu akses rata-rata, tc adalah waktu akses cache dan tm adalah waktu akses ke memori utama. Setiap kali prosesor terpaksa mengakses memori utama, diperlukan tambahan waktu akses sebesar tm(1-h). Misalnya, bila rasio kena adalah 0,85, waktu akses ke memori utama adalah 200 ns dan waktu akses ke cache adalah 25 ns, maka waktu akses rata-rata adalah 55 ns.
Bila persamaan ta disusun ulang, dapat ditulis menjadi:
t a = t c {1/k + (1-h)}
dengan k adalah rasio antara waktu akses memori utama dengan waktu akses cache (tm/tc).
Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa waktu akses rata-rata didominasi oleh rasio waktu akses memori utama dengan cache bila k kecil. Pada kasus di atas, dengan waktu akses memori utama 200 ns dan waktu akses cache 25 ns, maka k = 8. Rasio luput 1 prosen menyebabkan waktu akses rata-rata menjadi 27 ns, tidak jauh beda dengan waktu akses cache. Pada umumnya k berkisar antara 3-10.
Organlam setiap kelompok, cache dipetakan secara asosiatif-penuh. Cache dengan dua baris per kelompok atau cache asosiatif-kelompok dua-jalan memerlukan dua pembandingan untuk satu kali akses. Selain membutuhkan lebih sedikit pembandingan dibanding cache asosiatif-penuh, cache asosiatif-kelompok juga memudahkan implementasi teknik LRU (least recently used). Bit tengah dari alamat digunakan untuk memilih sekelompok baris (bukan hanya satu baris seperti pada sistem pemetaan langsung). Tag alamat kemudian dicocokkan dengan tag seluruh baris cache yang dipilih.
Selain ketiga organisasi cache di atas, pada masa-masa awal pemanfaatan sistem cache beberapa jenis prosesor menggunakan cache, dengan pemetaan-sektor. Pada pemetaan sektor, baik memori utama maupun cache dibagi menjadi sektor-sektor. Setiap sektor terdiri atas sejumlah blok. Sembarang sektor pada memori utama dapat terpetakan ke sembarang sektor dalam cache, dengan suatu tag disimpan bersama tiap-tiap sektor dalam cache untuk mengidentifikasi alamat sektor memori utama. Dalam pengirimannya ke cache atau pengembaliannya ke memori utama, data/instruksi tidak dikirim sektor per sektor tetapi blok per blok.
Pada saat terjadi luput sektor (sector miss) blok yang diperlukan dari satu sektor dipindahkan ke lokasi tertentu dalam satu sektor. Lokasi sektor dalam cache dipilih berdasarkan algoritma penggantian tertentu. Desain ini sudah tidak populer lagi karena prosentase kena (hit) lebih rendah dibanting dengan organisasi asosiatif-kelompok.
Operasi Asinkron
Karena tajamnya perbedaan kecepatan operasi prosesor dengan waktu akses ke memori maka biasanya ditambahkan rangkaian perangkat keras ke dalam prosesor untuk meminimalkan rugi operasi akibat terjadi luput (miss) dalam pengaksesan data/instruksi dalam cache.
Pada rancangan prosesor yang paling sederhana, jika cache mengisyaratkan terjadinya luput, prosesor berada pada kondisi menunggu. Rangkaian demikian memang sederhana, tetapi memaksa instruksi berikutnya menunggu dieksekusi sampai cache terisi. Pada rancangan yang lebih canggih, prosesor dapat mengeksekusi instruksi-instruksi berikutnya yang tidak bergantung pada isi cache yang ditunggu. Jika terjadi luput lagi sementara luput sebelumnya belum selesai, prosesor akan berhenti sebagai tanda bahwa telah terjadi satu luput. Pada umumnya dapat ditolerir dua atau lebih keadaan luput sebelum prosesor berhenti.
Pada rancangan prosesor paling sederhana, jika terjadi luput, seluruh baris yang berisi nilai yang diperlukan akan diisikan dan diberikan kepada prosesor. Hal ini menjamin bahwa luput berikutnya pada baris yang sama tidak mungkin terjadi saat baris dalam proses dipindahkan.
Metode yang lebih canggih mengisikan baris cache mulai dari kata (word) data yang diminta dan seterusnya sampai ke awal baris. Kata data yang diminta dipasok ke prosesor segera setelah dikirim dari memori, dan sisanya dipindahkan saat prosesor melanjutkan pemrosesan.
Terdapat banyak parameter organisasi cache, masing-masing mempunyai implikasi berbeda terhadap unjuk-kerjanya. Parameter-parameter itu adalah: ukuran cache, ukuran baris, jenis pengalamatan (nyata atau maya) dan derajat ketaksinkronan (yakni, jumah luput yang ditolerir). Perhatian terhadap parameter-perameter tersebut penting dalam mengevaluasi sistem komputer. Hasil uji suatu sistem komputer mungkin berbeda sama sekali bila prosesor yang sama dikombinasikan dengan organisasi cache yang berbeda.
Hari Wibawanto adalah Staf Pengajar Pendidikan Teknik Elektro FPTK IKIP Semarang
Memori Nyata dan Mada sistem cache dengan alamat-maya, data harus dihapus setiap kali terjadi pemindahan kendali. Bila tidak, aplikasi A misalnya, akan membaca isi alamat 0 aplikasi B, bukan alamat 0nya sendiri. Karena alasan itulah, cache dengan alamat nyata memiliki unjuk kerja yang lebih baik dalam lingkungan multitasking di mana pemindahan kendali relatif sering terjadi.
Cache Tunggal dan Cache Ganda
Bagaimanapun baiknya organisasi cache, kemungkinan terjadinya luput (miss), yakni tidak didapatkannya instruksi atau data yang diperlukan di dalam cache sehingga prosesor harus mengaksesnya dari memori utama, selalu ada. Prosentase luput yang terjadi merupakan salah satu kriteria dalam menilai unjuk kerja cache. Tujuan utama organisasi cache adalah menekan prosentase luput, karena setiap terjadi luput, prosesor harus menghabiskan lebih banyak siklus detak untuk mengakses data atau instruksi dari memori utama.
Unjuk kerja cache berkaitan langsung dengan organisasi yang diterapkan. Secara kasar dapat dinyatakan bahwa cache berukuran n yang dipetakan langsung (direct-mapped) memiliki prosentase luput yang sama dengan cache asosiatif-kelompok dua-arah berukuran n/2. Jelas bahwa besarnya kapasitas cache bukanlah ukuran akurat untuk menilai unjuk kerjanya.
Hal lain yang juga perlu diperhatikan dalam membandingkan cache adalah arsitekturnya. Beberapa prosesor menerapkan sistem cache tunggal, yakni dimiliki secara bersama oleh data maupun instruksi. Arsitektur cache jenis ini dikenal sebagai arsitektur Princeton. Prosesor Amd486DX2 merupakan contoh prosesor dengan arsitektur Princeton. Sistem prosesor lain, misalnya P6 (Pentium Pro), menggunakan dua cache, yakni satu cache data dan satu cache instruksi. Prosesor dengan cache ganda seperti ini dikenal sebagai prosesor dengan cache berarsitektur Harvard.
Pemisahan antara cache instruksi dengan cache data menyebabkan hilangnya interferensi antara perujukan data dan perujukan instruksi. Pemisahan cache instruksi dari cache data juga memungkinkan pengambilan data dan instruksi secara bersamaan. Arsitektur Harvard memiliki dua kelemahan pokok. Jika suatu program memperbarui dirinya sendiri dengan menuliskan instruksi baru, instruksi tersebut akan ditulis dalam cache data.
Sebelum instruksi baru itu dapat dieksekusi, kedua cache harus dikosongkan, dan modifikasi yang dilakukan tadi disimpan dulu ke memori utama. Cache instruksi mengambil instruksi hasil modifikasi tersebut dari memori utama. Kelemahan kedua, bila suatu program memerlukan cache instruksi yang lebih besar dan cache data yang lebih kecil, cache berarsitektur Hardvard tidak bisa memenuhi karena alokasinya tidak bisa diubah seperti cache tunggal.
an kecepatan operasi antara prosesor dan memori utama bisa menjadi kendala bagi dicapainya efisiensi kerja sistem komputer. Bila prosesor bekerja jauh lebih cepat daripada memori utama maka setiap kali prosesor mengambil instruksi atau data, diperlukan waktu tunggu yang cukup lama. Waktu tunggu tersebut akan lebih berarti bila digunakan untuk memproses data.
Kendala ini menyebabkan diperlukannya cache, yakni memori berkapasitas kecil tetapi berkecepatan tinggi, yang dipasang di antara prosesor dan memori utama. Instruksi dan data yang sering diakses oleh prosesor ditempatkan dalam cache sehingga dapat lebih cepat diakses oleh prosesor. Hanya bila data atau instruksi yang diperlukan tidak tersedia dalam cache barulah prosesor mencarinya dalam memori utama.
Cache umumnya menggunakan memori statik yang mahal harganya, sedangkan memori utama menggunakan memori dinamik yang jauh lebih murah. Sistem komputer akan bekerja sangat cepat apabila seluruh sistem memori utamanya menggunakan memori statik, tetapi akibatnya harga sistem komputer akan menjadi sangat mahal. Selain itu, karena hamburan panas pada memori statik lebih besar, sistem komputer yang menggunakan memori statik ini akan menghasilkan panas yang berlebihan.
Hirarki Sistem Memori
Pada sistem komputer terdapat berbagai jenis memori, yang berdasarkan kecepatan dan posisi relatifnya terhadap prosesor, bisa disusun secara hirarkis.
Puncak hirarki sistem "memori" komputer adalah register yang berada dalam chip prosesor dan merupakan bagian integral dari prosesor itu sendiri. Isi register-register itu bisa dibaca dan ditulisi dalam satu siklus detak. Level hirarki berikutnya adalah memori cache internal (on-chip). Kapasitas cache internal yang sering disebut sebagai cache level pertama iniisasi Cache
Dalam mendesain sistem cache, yang pertama kali perlu diperhatikan adalah masalah penempatan suatu blok data/instruksi dari memori utama ke baris-baris cache. Berkaitan dengan masalah itu, ada tiga macam organisasi cache yakni organisasi cache yang dipetakan langsung (direct-mapped), asosiatif penuh (fully associative), dan asosiatif-kelompok ( set-associative).
Misalkan suatu sistem menggunakan pengalamatan 32-bit. Jika ukuran tiap-tiap blok adalah 64 byte (26) maka 6-bit terendah dari alamat tersebut (yang disebut offset) menentukan byte mana dalam blok itu yang dialamati. Jika cache terdiri atas 1024 (210) baris yang masing-masing terdiri dari 64 byte, maka 10 bit berikutnya menentukan pada baris mana blok yang diambil harus ditempatkan. Bit sisanya, yakni 16-bit paling atas yang disebut tag bersesuaian dengan baris cache. Organisasi cache yang dipetakan langsung, menyimpan satu tag perbaris dalam larik tag-nya.
Selama pengaksesan memori, pada operasi load misalnya, cache menggunakan bit-bit tengah alamat sebagai indeks ke larik tagnya. Tag yang muncul dicocokkan dengan 16-bit teratas dari alamat memori yang diakses. Jika cocok, data yang ditunjukan oleh nilai offset akan dikirim ke prosesor. Bila tidak cocok, isi baris cache diganti dengan blok yang diperlukan, yang diambil dari memori utama.
Organisasi cache yang dipetakan langsung hanya memerlukan satu kali pembandingan untuk setiap akses ke cache. Baris cache merupakan indeks yang diimplementasikan dengan perangkat keras, sehingga hanya tag dari alamat memori yang diakses yang perlu dibandingkan dengan baris cache. Pada sistem komputer yang memerlukan frekuensi detak tinggi, cara ini sangat menguntungkan. Masalah muncul apabila dua blok yang sering diakses dipetakan ke baris cache yang sama. Dua blok ini akan saling usir dari cache.
Alamat dibagi menjadi dua bagian, yakni bagian tag dan offset. Tag dicocokkan dengan seluruh tag yang ada dalam baris cache.
Dalam rancangan cache asosiatif-penuh (fully associative), suatu blok dapat ditempatkan pada baris cache manapun. Secara sederhana alamat dibagi menjadi dua bagian yakni bit rendah dan bit tinggi. Bit rendah membentuk offset di dalam baris cache, sedangkan bit tinggi membentuk tag untuk dicocokkan dengan rujukan berikutnya.
Cache asosiatif-penuh harus memiliki mekanisme untuk menentukan ke dalam baris mana suatu blok harus ditempatkan. Blok dapat ditempatkan dalam baris manapun yang kosong, tetapi bila semua baris cache penuh harus ditentukan blok mana yang akan dikeluarkan dari cache. Idealnya, digunakan prinsip LRU (least recently used) yakni blok yang paling lama tidak dipakai dikeluarkan dari cache. Karena cukup mahal mengimplementasikannya, maka umumnya digunakan teknik-teknik yang mendekati prinsip LRU.
Cache asosiatif-penuh memecahkan masalah konflik alamat dengan resiko memperbanyak implementasi rangkaian perangkat keras untuk membandingkan tag terhadap semua baris cache. Untuk memperkecil resiko tersebut sekaligus mengurangi terjadinya konflik alamat, dirancang organisasi cache yang lain yakni asosiatif-kelompok (set-associative).
Dalam cache asosiatif-kelompok, satu kelompok terdiri atas beberapa baris. Bit alamat bagian tengah menentukan kelompok baris di mana suatu blok ditempatkan.
Mikroprosesor Amd486DX2, misalnya, memiliki 8 KB cache asosiatif-kelompok empat-jalan (four-way set-associative) dengan baris masing-masing selebar 26 byte. Cache sebesar 8 KB tersebut dibagi menjadi 128 kelompok yang masing-masing terdiri atas empat baris.
Daemori Maya
Sistem operasi yang memberikan fasilitas multitasking, misalnya OS/2 atau Unix, mampu memberikan kesan seolah-olah setiap program mengakses dan mengalokasikan memori sendiri-sendiri tanpa khawatir terjadi tumpang-tindih pemakaian ruang memori. Padahal kenyataannya, setiap byte memori utama hanya memiliki satu alamat saja. Sistem operasi bersama-sama dengan perangkat keras menciptakan dua jenis alamat yakni alamat nyata dan alamat maya. Program menggunakan alamat maya sedangkan pengendali sistem memori memerlukan alamat nyata.
Sistem operasi mengalokasikan memori untuk program dalam unit-unit berukuran tetap yang disebut halaman (page). Satu halaman pada umumnya berukuran 4 KB. Sistem operasi juga menyimpan tabel yang berisi pemetaan halaman maya ke halaman nyata. Setiap kali program mengakses alamat maya, sistem harus melihat tabel translasi alamat maya ke alamat nyata sehingga lokasi memori yang benar dapat diakses.
Sistem pemeriksaan tabel (table look-up) memerlukan waktu operasi yang cukup lama. Oleh karena itu, prosesor menggunakan cache khusus yang disebut sebagai TLB (translation look-aside buffer) untuk menyimpan translasi alamat terbaru. Jadi, hanya bila translasi halaman yang diperlukan tidak tersedia dalam TLB, sistem operasi akan menginterupsi program, memeriksa translasi halaman dalam tabel yang menetap dalam memori (memory resident), mengisikan hasil translasi ke dalam TLB dan mengembalikan kontrol kepada program.
Luput yang terjadi pada TLB memerlukan siklus detak yang lebih banyak daripada luput yang terjadi pada cache. Bila terjadi luput pada TLB maka seluruh alur-pipa (pipeline) harus dikosongkan, register-register harus diselamatkan, rutin pemeriksaan harus dieksekusi, dan register-register harus dipulihkan. Proses ini memerlukan belasan bahkan ratusan siklus detak.
Untuk memeriksa dan menyimpan data dalam cache, baik alamat nyata maupun alamat maya dapat dipakai. Pemilihan organisasi cache mempengaruhi berbagai aspek dalam organisasi sistem komputer dan unjuk-kerja aplikasi.
Cache Alamat Maya
Cache dengan alamat maya memiliki beberapa kelebihan. Pengendali cache tidak perlu menunggu selesainya proses translasi alamat sebelum mulai memeriksa alamat dalam cache sehingga pasokan data dapat lebih cepat diberikan. Karena program juga menggunakan alamat maya, pelaksanaan program yang sama akan membentuk pola pemakaian cache yang sama pula.
Pada cache yang dipetakan ke alamat nyata, sistem operasi bisa saja mengalokasikan halaman nyata yang berbeda untuk pelaksanaan program yang sama. Dengan demikian, tag dari cache untuk alamat-alamat instruksi bisa berbeda pada pelaksanaan program yang sama, bahkan meskipun dilakukan komputasi yang sama. Unjuk-kerja bisa berbeda jauh meskipun program yang dijalankan sama, terutama bila alamat nyata tersebut dipetakan langsung.
Cache Alamat Nyata
Meski cache dengan alamat nyata unjuk-kerjanya bervariasi, cache ini memiliki dua kelebihan. Pertama, jika cache eksternal dirancang untuk prosesor yang memiliki unit pengelola memori internal (on-chip memory management unit), alamat yang dikirimkan oleh prosesor telah merupakan alamat hasil translasi, dan dengan demikian cache dengan alamat nyata adalah satu-satunya pilihan. Kedua, karena semua alamat adalah untuk ruang alamat-nyata tunggal, maka data dapat ditinggalkan dalam cache saat sistem operasi memindahkan kendali dari satu aplikasi ke aplikasi lain.
Hal ini tidak bisa dilakukan pada cache yang menggunakan ruang alamat-maya berbeda untuk tiap-tiap aplikasi. P
Rabu, 13 Februari 2008
Sejarah Singkat tentang Komputer
1948 - Ditemukannya transistor oleh beberapa ilmuwan dari Laboratorium Bell yakni John Bardeen, Walter Brattain dan William Shockley. Kegunaan terbesar ditemukannya transistor ini adalah menjadikan sebuah sirkuit elektran mengembangkan IBM PC pertama yang sesungguhnya. Ketika proses penciptaan berlangsung ternyata para insinyur IBM banyak mengambil dari desain DataMaster, yakni sebuah desain terpadu dimana layar dan keyboard terintegrasi langsung dalam 1 unit. Tidak hanya bagian luarnya saja, namun beberapa bagian dalam juga terlihat meniru dari DataMaster. Diantaranya adalah penerapan expansion bus (or input/output slots) dimana sangat memungkinkannya ditiru akibat penggunaan interrupt controller dan direct access memory (DMA) controller yang sama. DataMaster sendiri menggunakan Intel 8085 CPU yang memiliki 64 K Address Limit dengan 8-bit internal dan external data bus. Bertolak dari spesifikasi tersebut maka IBM PC memutuskan untuk menggunakan Intel 8088 CPU, sehingga dapat memberikan kapasitas yang lebih yakni 1 M untuk memory address limit dan internal 16-bit untuk data bus-nya, namun masih tetap 8-bit untuk external bus. Pada tanggal 12 Agustus 1981, IBM PC dinobatkan sebagai standar baru dalam industri mikroprosesor. Sejak saat itu maka berjuta-juta PC-Compatible sistem telah dilempar ke pasaran dan diikuti dengan perkembangan beberapa perlengkapan penunjang serta aplikasi-aplikasi pelengkap.
onik menjadi lebih kecil, cepat dan efisien dalam pemakaian energi. 1959 - Para ahli di Texas Instrument menemukan IC ( Integrated Circuit). IC pertama tersebut hanya terdiri dari 6 buah transistor, dan sebagai perbandingan saat ini Intel Pentium Pro Prosesor saja memiliki lebih dari 5,5 juta transistor.
1969 - Pertama kali Intel memperkenalkan 1 K-bit memory chip, dimana jumlah tersebut merupakan kapasitas yang paling besar yang belum pernah ada sebelumnya (1 Kbits sama dengan 1024 bits dan 1 byte setara 8 bit).
1971 - Diciptakan mikroprosesor pertama dengan nama Intel 4004, 4 bit prosesor.
1972 - Dikeluarkan mikroprosesor baru sebagai pengganti Intel 4004 yaitu prosesor 8008 8 bit.
1973 - Setelah sekian waktu pada tahun yang sama dikembangkan, akhirnya pada akhir 1973 Intel berhasil membuat 8080 microprosesor yang berbasiskan 8080 chip dengan 10 kali lebih cepat dibandingkan versi awal 8080 dan juga telah memiliki memory 64 K. Momen ini merupakan titik awal dari perjalanan cepat industri komputer selanjutnya.
1975 - MITS memperkenalkan kotak Altair sebagai cikal bakal komputer personal pertama dengan menggunakan prosesor 8080, power supply, panel muka dengan lampu yang banyak dan memiliki memory 256 bytes dan paket ini dipasarkan seharga $395. Selain itu komputer ini juga memiliki open architecture bus (slots). Komputer pertama ini menjadikan ide kepada perusahaan lain untuk membuat aplikasinya, seperti dibuatnya sistem operasi CP/M (Control Program for Microprosesor) dan versi pertama program bahasa Microsoft Basic (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code).
1975 - IBM mengeluarkan komputer personal pertama dengan sebutan Model 5100 yang memiliki memory 16K, layar 16 baris dengan 64 karakter, bahasa BASIC interpreter dan DC-300 untuk tempat penyimpanan data. Sistem ini dijual dengan harga $9.000 dimana termasuk harga yang cukup tinggi pada saat itu. Akibatnya banyak para hacker yang mencoba untuk meniru dan menjual produk tersebut dengan hanya seharga sekitar $500. Akhirnya pihak IBM sendiri mengakui bahwa produknya tidak berhasil menguasai pasar dengan sukses. Model 5100 akhirnya digantikan oleh 5110 dan 5120, sampai akhirmya IBM sampai kepada Model 5150 yang kita kenal dengan IBM Personal Computer.
1976 - Perusahaan baru Apple Computer memperkenalkan Apple I, seharga $695. Sistem ini memiliki sirkuit yang dibaut dengan plywood, namun casing penutup dan power supply tidak diikutsertakan. Walau hanya beberapa buah yang dihasilkan namun mereka mengklaim telah menjual seharga $20.000 kepada kolektor khusus. Sebagai kelanjutannya, Apple II dikeluarkan pada tahun 1977.
1980 - Pada tahun ini pertumbuhan mikroprosesor telah didominasi oleh 2 perusahaan komputer. Jenis yang pertama adalah Apple II dan yang kedua adalah CP/M. Beberapa hal yang menarik adalah dengan adanya 2 kubu besar yang berlainan sehingga membuat para perusahaan aplikasi mulai memberlakukan kompabilitas terhadap aplikasi mereka sesuai dengan sistem yang ada, yakni PC Kompatibel dan Mac Kompatibel.
Era IBM Personal Computer
Akhir tahun 1980 IBM memutuskan untuk ikut berpartisipasi dalam kompetisi komputer personal pada pasar menengah ke bawah. Untuk itu mereka menciptakan suatu divisi khusus yang diberi nama Entry System Division dengan tuju
onik menjadi lebih kecil, cepat dan efisien dalam pemakaian energi. 1959 - Para ahli di Texas Instrument menemukan IC ( Integrated Circuit). IC pertama tersebut hanya terdiri dari 6 buah transistor, dan sebagai perbandingan saat ini Intel Pentium Pro Prosesor saja memiliki lebih dari 5,5 juta transistor.
1969 - Pertama kali Intel memperkenalkan 1 K-bit memory chip, dimana jumlah tersebut merupakan kapasitas yang paling besar yang belum pernah ada sebelumnya (1 Kbits sama dengan 1024 bits dan 1 byte setara 8 bit).
1971 - Diciptakan mikroprosesor pertama dengan nama Intel 4004, 4 bit prosesor.
1972 - Dikeluarkan mikroprosesor baru sebagai pengganti Intel 4004 yaitu prosesor 8008 8 bit.
1973 - Setelah sekian waktu pada tahun yang sama dikembangkan, akhirnya pada akhir 1973 Intel berhasil membuat 8080 microprosesor yang berbasiskan 8080 chip dengan 10 kali lebih cepat dibandingkan versi awal 8080 dan juga telah memiliki memory 64 K. Momen ini merupakan titik awal dari perjalanan cepat industri komputer selanjutnya.
1975 - MITS memperkenalkan kotak Altair sebagai cikal bakal komputer personal pertama dengan menggunakan prosesor 8080, power supply, panel muka dengan lampu yang banyak dan memiliki memory 256 bytes dan paket ini dipasarkan seharga $395. Selain itu komputer ini juga memiliki open architecture bus (slots). Komputer pertama ini menjadikan ide kepada perusahaan lain untuk membuat aplikasinya, seperti dibuatnya sistem operasi CP/M (Control Program for Microprosesor) dan versi pertama program bahasa Microsoft Basic (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code).
1975 - IBM mengeluarkan komputer personal pertama dengan sebutan Model 5100 yang memiliki memory 16K, layar 16 baris dengan 64 karakter, bahasa BASIC interpreter dan DC-300 untuk tempat penyimpanan data. Sistem ini dijual dengan harga $9.000 dimana termasuk harga yang cukup tinggi pada saat itu. Akibatnya banyak para hacker yang mencoba untuk meniru dan menjual produk tersebut dengan hanya seharga sekitar $500. Akhirnya pihak IBM sendiri mengakui bahwa produknya tidak berhasil menguasai pasar dengan sukses. Model 5100 akhirnya digantikan oleh 5110 dan 5120, sampai akhirmya IBM sampai kepada Model 5150 yang kita kenal dengan IBM Personal Computer.
1976 - Perusahaan baru Apple Computer memperkenalkan Apple I, seharga $695. Sistem ini memiliki sirkuit yang dibaut dengan plywood, namun casing penutup dan power supply tidak diikutsertakan. Walau hanya beberapa buah yang dihasilkan namun mereka mengklaim telah menjual seharga $20.000 kepada kolektor khusus. Sebagai kelanjutannya, Apple II dikeluarkan pada tahun 1977.
1980 - Pada tahun ini pertumbuhan mikroprosesor telah didominasi oleh 2 perusahaan komputer. Jenis yang pertama adalah Apple II dan yang kedua adalah CP/M. Beberapa hal yang menarik adalah dengan adanya 2 kubu besar yang berlainan sehingga membuat para perusahaan aplikasi mulai memberlakukan kompabilitas terhadap aplikasi mereka sesuai dengan sistem yang ada, yakni PC Kompatibel dan Mac Kompatibel.
Era IBM Personal Computer
Akhir tahun 1980 IBM memutuskan untuk ikut berpartisipasi dalam kompetisi komputer personal pada pasar menengah ke bawah. Untuk itu mereka menciptakan suatu divisi khusus yang diberi nama Entry System Division dengan tuju
How does an LED emit light?
How does an LED emit light?
(c)1997 William J. Beaty
Light from a Light Emitting Diode (LED) is created in much the same way
that light is created in a flourescent tube or neon sign. In an LED
crystal the electrons of its atoms ar the solar cell becomes a charge pump.
Light Emitting Diodes are also like thermocouples. N-type and p-type
crystals are not the only materials whose electrons "orbit" at different
energy levels. Different metals have different levels too. If a copper
wire is twisted together with an iron wire, a junction is formed between
them which contains an energy-step like that of an LED. The energy-step
in a thermocouple is much smaller than in an LED. If electrons are forced
to flow across the thermocouple energy step, they fall down in energy
level and emit energy. But what do they emit? Longwave Infrared light
and crystal vibrations. Together we call these by the name "heat energy".
The energy step in a thermocouple is too small, so it cannot emit photons
of visible light. Instead it creates heat. And conversely, if heated,
a thermocouple can create an electric current. When operated one way, a
thermocouple is a bit like an LED which emits heat. When operated the
other way, it acts a bit like a solar battery and becomes a heat
battery.
Do not you love the way that different parts of physics can hang together
and seem the same?
.....................uuuu / oo \ uuuu........,.............................
William Beaty voice:206-781-3320 bbs:206-789-0775 cserv:71241,3623
EE/Programmer/Science exhibit designer http://www.eskimo.com/~billb/
Seattle, WA 98117 billb@eskimo.com SCIENCE HOBBYIST web page
e pumped up to higher energy states,
and when they fall back down again, each atom gives off a particle/wave of
light. However, the electrons in an LED are not exactly the same as the
gas molecules in a neon sign. They are not in orbitals stuck to
individual atoms. Instead the electrons occupy a contiguous "sea of
charge," and they continually wander among all the atoms in the material.
But while they do this, they maintain a particular energy level just like
they do when stuck to individual atoms. It is as if each electron in an
LED crystal was "orbiting" among all the atoms of the substance as a
whole, and the electron always "orbits" at a particular "height" above
each of the atoms it passes.
Be aware that *all* substances contain electrons. The electrons I am
discussing here are not supplied by the battery, they instead occur
naturally in the wires, crystals, etc. They are in the LED all the time,
even when the battery is not connected. Do not make my original mistake by
imagining that electrons are injected into the LED by the power supply.
In fact, they are already in the material, and the power supply simply
forces them to flow.
To create LED light, first we connect two conductive crystals of different
characteristics together. Both types of crystal contain movable
electrons. In one type of crystal the electrons "orbit" naturally at a
high energy level, and in the other, they always "orbit" low. When a
voltage is applied across the joined crystals, the electrons inside are
forced to flow across the boundary between the pair of crystals. If the
flow direction is correct, electrons in the "high" crystal flow into the
"low" crystal and must begin orbiting at the lower energy level. As they
fall to the lower energy level, they give off light. The frequency of the
light (which we see as the color) is determined by the difference in
energy levels between the two crystals. By manufacturing different types
of crystals having different natural energy levels, various colors of
light can be created. Crystals with similar levels create low-energy
photons of red light or even infrared light. With a larger difference in
energy levels, green light can be created. An even larger energy-step can
create blue light.
The "high" and "low" crystals are usually called "n-type" and "p-type."
In n-type crystals the movable electrons wander around while staying at
the upper energy level of an unfilled outer atomic orbital. During an
electric current they travel at this level. In "p-type" crystals the
mobile electrons naturally exist at a deeper orbital level. When the two
crystals are connected to each other and then connected properly in a
circuit with a battery, the battery creates a current in the entire
circuit. It sucks electrons out of the end of the p-type crystal and into
the wire. At the same time it pushes electrons into the far end of the
n-type crystal. The electrons already in the n-type crystal then are
forced to flow across the crystal junction, fall down in energy, emit
light, and end up back in the p-type crystal.
Where did the electrons get the energy to emit light? How do they get to
a higher energy level so they can enter the n-type crystal? Well, in
order for the battery to push electrons through the LED, it had to apply
electrical attraction and repulsion forces to the electrons in the
crystal. To apply force to the electrons in the crystal, it had to apply
a force to the electrons in the negative wire. This squeezes all the
electrons on the surface of the negative wire together, which raises the
voltage of the entire wire. (If electrons were like water, then the wire
is like a long trough. The battery pumps water into one end of the
trough, and this makes the water level voltage rise everywhere in the
trough.) When the negative wire electrons get to the energy level equal
to the n-type crystal, they start flowing into the crystal and falling
"down" the junction, emitting light as they go. (This analogy is
incomplete: at the same time that the battery was pumping up the "water
level" of the negative wire to match the n-type crystal level, it also was
REDUCING the "water level" of the positive wire so that the low-energy
electrons of the p-type crystal could be sucked into the wire.)
Here is another way to visualize LEDs. In a neon sign, the electrons
around each neon atom get pumped up in energy as they are whacked by
incoming high-speed electrons. In an LED the battery pumps up the
electrons directly. In a neon sign, each atom emits light when an
electron falls back to its original energy level. In an LED, the whole
crystal junction emits light as electrons drop back to a lower level.
Therefor an LED resembles a gigantic single neon atom! An LED/atom is so
large that we can connect its electron cloud directly to a battery with
wires. It is so large that we can build in different characteristics, and
change the color of its flourescence.
Light Emitting Diodes are much like solar cells. Both devices use n-type
and p-type crystals, but in a solar cell the process runs backwards:
instead of falling down in energy and emitting light, light hitting the
solar cell causes electrons in the p-type crystal to jump upwards in
energy. If these electrons are near the crystal junction, they can end up
in the n-type crystal, and they can flow through wires to the outside
world, falling down in energy as they do. In fact, if light shines on an
LED, the LED behaves as a tiny, inefficient solar cell. And conversely,
if a battery is used to create a current in a solar cell, the solar cell
can emit a very tiny amount of (mostly infrared) light. An LED gives
light when charge is pumped through it, and when light shines on a solar
cell,
(c)1997 William J. Beaty
Light from a Light Emitting Diode (LED) is created in much the same way
that light is created in a flourescent tube or neon sign. In an LED
crystal the electrons of its atoms ar the solar cell becomes a charge pump.
Light Emitting Diodes are also like thermocouples. N-type and p-type
crystals are not the only materials whose electrons "orbit" at different
energy levels. Different metals have different levels too. If a copper
wire is twisted together with an iron wire, a junction is formed between
them which contains an energy-step like that of an LED. The energy-step
in a thermocouple is much smaller than in an LED. If electrons are forced
to flow across the thermocouple energy step, they fall down in energy
level and emit energy. But what do they emit? Longwave Infrared light
and crystal vibrations. Together we call these by the name "heat energy".
The energy step in a thermocouple is too small, so it cannot emit photons
of visible light. Instead it creates heat. And conversely, if heated,
a thermocouple can create an electric current. When operated one way, a
thermocouple is a bit like an LED which emits heat. When operated the
other way, it acts a bit like a solar battery and becomes a heat
battery.
Do not you love the way that different parts of physics can hang together
and seem the same?
.....................uuuu / oo \ uuuu........,.............................
William Beaty voice:206-781-3320 bbs:206-789-0775 cserv:71241,3623
EE/Programmer/Science exhibit designer http://www.eskimo.com/~billb/
Seattle, WA 98117 billb@eskimo.com SCIENCE HOBBYIST web page
e pumped up to higher energy states,
and when they fall back down again, each atom gives off a particle/wave of
light. However, the electrons in an LED are not exactly the same as the
gas molecules in a neon sign. They are not in orbitals stuck to
individual atoms. Instead the electrons occupy a contiguous "sea of
charge," and they continually wander among all the atoms in the material.
But while they do this, they maintain a particular energy level just like
they do when stuck to individual atoms. It is as if each electron in an
LED crystal was "orbiting" among all the atoms of the substance as a
whole, and the electron always "orbits" at a particular "height" above
each of the atoms it passes.
Be aware that *all* substances contain electrons. The electrons I am
discussing here are not supplied by the battery, they instead occur
naturally in the wires, crystals, etc. They are in the LED all the time,
even when the battery is not connected. Do not make my original mistake by
imagining that electrons are injected into the LED by the power supply.
In fact, they are already in the material, and the power supply simply
forces them to flow.
To create LED light, first we connect two conductive crystals of different
characteristics together. Both types of crystal contain movable
electrons. In one type of crystal the electrons "orbit" naturally at a
high energy level, and in the other, they always "orbit" low. When a
voltage is applied across the joined crystals, the electrons inside are
forced to flow across the boundary between the pair of crystals. If the
flow direction is correct, electrons in the "high" crystal flow into the
"low" crystal and must begin orbiting at the lower energy level. As they
fall to the lower energy level, they give off light. The frequency of the
light (which we see as the color) is determined by the difference in
energy levels between the two crystals. By manufacturing different types
of crystals having different natural energy levels, various colors of
light can be created. Crystals with similar levels create low-energy
photons of red light or even infrared light. With a larger difference in
energy levels, green light can be created. An even larger energy-step can
create blue light.
The "high" and "low" crystals are usually called "n-type" and "p-type."
In n-type crystals the movable electrons wander around while staying at
the upper energy level of an unfilled outer atomic orbital. During an
electric current they travel at this level. In "p-type" crystals the
mobile electrons naturally exist at a deeper orbital level. When the two
crystals are connected to each other and then connected properly in a
circuit with a battery, the battery creates a current in the entire
circuit. It sucks electrons out of the end of the p-type crystal and into
the wire. At the same time it pushes electrons into the far end of the
n-type crystal. The electrons already in the n-type crystal then are
forced to flow across the crystal junction, fall down in energy, emit
light, and end up back in the p-type crystal.
Where did the electrons get the energy to emit light? How do they get to
a higher energy level so they can enter the n-type crystal? Well, in
order for the battery to push electrons through the LED, it had to apply
electrical attraction and repulsion forces to the electrons in the
crystal. To apply force to the electrons in the crystal, it had to apply
a force to the electrons in the negative wire. This squeezes all the
electrons on the surface of the negative wire together, which raises the
voltage of the entire wire. (If electrons were like water, then the wire
is like a long trough. The battery pumps water into one end of the
trough, and this makes the water level voltage rise everywhere in the
trough.) When the negative wire electrons get to the energy level equal
to the n-type crystal, they start flowing into the crystal and falling
"down" the junction, emitting light as they go. (This analogy is
incomplete: at the same time that the battery was pumping up the "water
level" of the negative wire to match the n-type crystal level, it also was
REDUCING the "water level" of the positive wire so that the low-energy
electrons of the p-type crystal could be sucked into the wire.)
Here is another way to visualize LEDs. In a neon sign, the electrons
around each neon atom get pumped up in energy as they are whacked by
incoming high-speed electrons. In an LED the battery pumps up the
electrons directly. In a neon sign, each atom emits light when an
electron falls back to its original energy level. In an LED, the whole
crystal junction emits light as electrons drop back to a lower level.
Therefor an LED resembles a gigantic single neon atom! An LED/atom is so
large that we can connect its electron cloud directly to a battery with
wires. It is so large that we can build in different characteristics, and
change the color of its flourescence.
Light Emitting Diodes are much like solar cells. Both devices use n-type
and p-type crystals, but in a solar cell the process runs backwards:
instead of falling down in energy and emitting light, light hitting the
solar cell causes electrons in the p-type crystal to jump upwards in
energy. If these electrons are near the crystal junction, they can end up
in the n-type crystal, and they can flow through wires to the outside
world, falling down in energy as they do. In fact, if light shines on an
LED, the LED behaves as a tiny, inefficient solar cell. And conversely,
if a battery is used to create a current in a solar cell, the solar cell
can emit a very tiny amount of (mostly infrared) light. An LED gives
light when charge is pumped through it, and when light shines on a solar
cell,
TEKNOLOGI RAID (REDUNDANT ARRAYS OF INEXPENSIVE DISKS)
RAID merupakan salah satu solusi dari banyak solusi alternatif terhadap masalah yang sering terjadi pada sistem mikrokomputer yaitu masalah "I/O bottleneck". David A.Patterson membuat sebuah paper yang berjudul "A case for RAID" dan diserahkan Desember 1987. Paper ini menjelaskan secara rinci mengenai RAID.
RAID merupakan kumpulan harddisk dimana semua harddisk tersebut dikendalikan oleh sebuah device driver saja. Dengan melakukan pengelompokkan itu dan memakain teknik untuk megnatur data maka didapat kinerja yang yang lebih bila dibandingkan hanya dengan satu buah harddisk saja. Kelebihan RAID yang lain adalah memulihkan data pada drive lain yang mengalami kerusakan. Caranya ialah RAID menyimpan check byte yang berisi "sum" data pada drive lain dan pada posisi yang sama pula.
Penggunaan check byte akan memakan sejumlah ruangan memori pada harddisk setara dengan total kapasitas harddisknya. Tapi dengan RAID, maka sistem check byte ini menyediakan operasi penyelamanat data failure secara jauh lebih murah daripada jika memakai teknik mirrorring. Jika teknik mirorring membutuhkan setengan dari sekumpulan harddisk yang terpasang untuk menyimpan check byte maka RAID hanya membutuhkan 1 drive saja. Artinya makin besar jumlah drive pada RAID makin murah pula biaya untuk check byte itu.
LEVEL PADA RAID
Ada 5 level pada RAID, mulai dari RAID 1 hingga RAID 5. Penomoran ini semata-mata hanyalah menunjukkan perbedaan metoda yang dipakai untuk memproteksi data harddisk dan tidak ada hubunggannya dengan tingkat kecepatan maupun kualitas. Tiap level RAID didesain khusus untuk aplikasi khusus. Pemilihan RAID yang tepat untuk server ditentukan berdasarkan cara memakai jaringan.
RAID level 1
RAID 1 identik dengan total redundansi dimana 2 harddisk yang masing-masing samakapasitasnya menyalin isi (mirorring) data disk satu sama lainnya. Yang satu secara otomatis dan secara terus menerus melakukan back-up terhadap yang lainnya. Operasi dialihkan ke salah satu dari drive tunggal yang normal bila yang lainnya rusak.
RAID 1 didesain untuk menangani data yang teramat penting (bernilai amat mahal/sulit diganti bila hilang). Konsep kerja ini menyebabkan kapasitas total harddisk akan berkurang setengahnya walau tidak mempengaruhi performance keseluruhan. Kontroller RAID 1 yang lebih canggih biasanya mampu mengirimkan data sebanyak 2 kali lipat dengan cara membaca sektor-sektor yang bersangkutan dari 2 drive secara serentak.
RAID level 2
Cara kerjanya adalah dengan memisahkan masing-masing bit dari byte/blok data pada drive yang terpisah dan menambahkannya pada beberapa drive lainnya untuk pemeriksaan kesalahan. Misalnya RAID level 2 akan menyimpan sebuah 16 bit digital secara satu per satu bit pada 16 drive dengan 5 drive ditambahkan untuk dicadangkan pada proses pemeriksaan kesalahan. Dari seluruh total kapasitas disk, sebanyak 37,5 % digunakan untuk byte pemeriksaan kesalahan data.
RAID level 2 tidak cocok digunakan untuk menyimpan file data dengan ukuran yang kecil. Keuntungan penggunaan RAID Level 2 adalah kecepatan transfer data yang tinggi. Hal ini didapat karena drive mengirimkan data secara paralel. Setiap kesalahan yang terjadi akan dikoreksi tanpa menimbulkan waktu tunda sedikitpun karena kontrolernya dapat memanfaatan informasi yang ada tanpa perlu membaca ulang drive lagi.
RAID level 3
RAID level 3 memanfaat prinsip pendeteksian kesalahan bukan mengkoreksi kesalahan. Pendeteksian kesalahan dilakukan dengan pemrosesan pemeriksaan paritas. Saat error terdeteksi oleh kontroler maka RAID akan membaca ulang data pada drive untuk menyelesaikan masalah error tersebut. Artinya seluruh piringan disk pada RAID akan berputar lebih banyak dari biasanya. RAID 3 biasanya digunakan pada Superkomputer.
RAID level 4
RAID level 4 bekerja pada level sektor bukannya level bit. Sebuah file pada RAID 4 akan dipecah menjadi beberapa sektor dimana setiap sektorna akan disebarkan pada semua drive. Lalu nantinya sektor itu akan dibaca secara serial. Pertama dari drive ke 1,lalu ke 3 , dst.
Untuk pendeteksian kesalahan RAID 4 menambahkan sebuah drive paritas dan kontroler RAID 4 dapat memperbaiki performancenya dengan teknik data striping. Dua atau lebih sektor dari drive yang berlainan dapat dibaca secara serentak lalu disimpan pada RAM berkecepatan tinggi dan secara berurutan akan dikirimkan ke user dengan kecepatan tinggi.
Operasi penulisan lebih lamban dari operasi pembacaan. Hal ini dikarenakan RAID 4 memakai teknologi baca setelah tulis. Artinya setelah data dituliskan ke disk lalu dilakukan pembacaan untuk menentukan paritas kemudian data paritas tersebut dituliskan ke drive parity.
RAID level 5
RAID 5 melenyapkan drive parity yang ada pada RAID 4. Informasi pemeriksaan paritas ditambahkan sebagai sektor biasa yang menjelajahi seluruh disk pada RAID persis sepeti halnya data biasa lainnya. Keuntungannya adalah kontroler RAID 5 mampu menyediakan kempuan data striping dan elevator seeking.
RAID merupakan kumpulan harddisk dimana semua harddisk tersebut dikendalikan oleh sebuah device driver saja. Dengan melakukan pengelompokkan itu dan memakain teknik untuk megnatur data maka didapat kinerja yang yang lebih bila dibandingkan hanya dengan satu buah harddisk saja. Kelebihan RAID yang lain adalah memulihkan data pada drive lain yang mengalami kerusakan. Caranya ialah RAID menyimpan check byte yang berisi "sum" data pada drive lain dan pada posisi yang sama pula.
Penggunaan check byte akan memakan sejumlah ruangan memori pada harddisk setara dengan total kapasitas harddisknya. Tapi dengan RAID, maka sistem check byte ini menyediakan operasi penyelamanat data failure secara jauh lebih murah daripada jika memakai teknik mirrorring. Jika teknik mirorring membutuhkan setengan dari sekumpulan harddisk yang terpasang untuk menyimpan check byte maka RAID hanya membutuhkan 1 drive saja. Artinya makin besar jumlah drive pada RAID makin murah pula biaya untuk check byte itu.
LEVEL PADA RAID
Ada 5 level pada RAID, mulai dari RAID 1 hingga RAID 5. Penomoran ini semata-mata hanyalah menunjukkan perbedaan metoda yang dipakai untuk memproteksi data harddisk dan tidak ada hubunggannya dengan tingkat kecepatan maupun kualitas. Tiap level RAID didesain khusus untuk aplikasi khusus. Pemilihan RAID yang tepat untuk server ditentukan berdasarkan cara memakai jaringan.
RAID level 1
RAID 1 identik dengan total redundansi dimana 2 harddisk yang masing-masing samakapasitasnya menyalin isi (mirorring) data disk satu sama lainnya. Yang satu secara otomatis dan secara terus menerus melakukan back-up terhadap yang lainnya. Operasi dialihkan ke salah satu dari drive tunggal yang normal bila yang lainnya rusak.
RAID 1 didesain untuk menangani data yang teramat penting (bernilai amat mahal/sulit diganti bila hilang). Konsep kerja ini menyebabkan kapasitas total harddisk akan berkurang setengahnya walau tidak mempengaruhi performance keseluruhan. Kontroller RAID 1 yang lebih canggih biasanya mampu mengirimkan data sebanyak 2 kali lipat dengan cara membaca sektor-sektor yang bersangkutan dari 2 drive secara serentak.
RAID level 2
Cara kerjanya adalah dengan memisahkan masing-masing bit dari byte/blok data pada drive yang terpisah dan menambahkannya pada beberapa drive lainnya untuk pemeriksaan kesalahan. Misalnya RAID level 2 akan menyimpan sebuah 16 bit digital secara satu per satu bit pada 16 drive dengan 5 drive ditambahkan untuk dicadangkan pada proses pemeriksaan kesalahan. Dari seluruh total kapasitas disk, sebanyak 37,5 % digunakan untuk byte pemeriksaan kesalahan data.
RAID level 2 tidak cocok digunakan untuk menyimpan file data dengan ukuran yang kecil. Keuntungan penggunaan RAID Level 2 adalah kecepatan transfer data yang tinggi. Hal ini didapat karena drive mengirimkan data secara paralel. Setiap kesalahan yang terjadi akan dikoreksi tanpa menimbulkan waktu tunda sedikitpun karena kontrolernya dapat memanfaatan informasi yang ada tanpa perlu membaca ulang drive lagi.
RAID level 3
RAID level 3 memanfaat prinsip pendeteksian kesalahan bukan mengkoreksi kesalahan. Pendeteksian kesalahan dilakukan dengan pemrosesan pemeriksaan paritas. Saat error terdeteksi oleh kontroler maka RAID akan membaca ulang data pada drive untuk menyelesaikan masalah error tersebut. Artinya seluruh piringan disk pada RAID akan berputar lebih banyak dari biasanya. RAID 3 biasanya digunakan pada Superkomputer.
RAID level 4
RAID level 4 bekerja pada level sektor bukannya level bit. Sebuah file pada RAID 4 akan dipecah menjadi beberapa sektor dimana setiap sektorna akan disebarkan pada semua drive. Lalu nantinya sektor itu akan dibaca secara serial. Pertama dari drive ke 1,lalu ke 3 , dst.
Untuk pendeteksian kesalahan RAID 4 menambahkan sebuah drive paritas dan kontroler RAID 4 dapat memperbaiki performancenya dengan teknik data striping. Dua atau lebih sektor dari drive yang berlainan dapat dibaca secara serentak lalu disimpan pada RAM berkecepatan tinggi dan secara berurutan akan dikirimkan ke user dengan kecepatan tinggi.
Operasi penulisan lebih lamban dari operasi pembacaan. Hal ini dikarenakan RAID 4 memakai teknologi baca setelah tulis. Artinya setelah data dituliskan ke disk lalu dilakukan pembacaan untuk menentukan paritas kemudian data paritas tersebut dituliskan ke drive parity.
RAID level 5
RAID 5 melenyapkan drive parity yang ada pada RAID 4. Informasi pemeriksaan paritas ditambahkan sebagai sektor biasa yang menjelajahi seluruh disk pada RAID persis sepeti halnya data biasa lainnya. Keuntungannya adalah kontroler RAID 5 mampu menyediakan kempuan data striping dan elevator seeking.
TEKNOLOGI ADAPTER VIDEO
Suatu adapter video dirancang dengan teknologi yang tepat agar dapat mengelola jumlah data tertentu dan mempercepat proses penmpilan gambar. Terdapat tiga teknologi yang mendukung kinerja dan harga dari suatu adapter video yaitu :
1. Teknologi Chip yang digunakan
Adapter video pada umumnya menggunakan tiga jenis chip yaitu frame buffer, fixed function accelerator dan programmable coprocessor.
a. Frame Buffer
Frame buffer merupakan rancangan chip yang paling tua dan sederhana. Jenis ini memerlukan bantuan CPU ntuk menghitung lebih dahulu data untuk tiap pixel di layar dan yang akan dikirimkan pada adapter videonya. sebenarnya teknologi frame buffer ini sudang ditingkatkan antara lain dengan menggunakan memori cache. Frame buffer biasanya digunakan pada aplikasi DOS
b. Accellerator
Adapter Video yang menggunakan teknologi accelerator ini mempunyai kinerja yang lebih tinggi daripada frame buffer. Hal ini dikarenakan accelerator tidak melibatkan CPU didalam penanganan dan pengolahan video. Akibatnya tugas CPU lebih ringan dan waktu yang diperlukan untuk mentransfer data dari CPU ke adapter video menjadi lebih singkat.
c. Coprocessor
Adapter video yang menggunakan teknologi coprocessor adalah yang paling fleksibel bila dibandingkan dengan frame bufer dan accelerator. Karena chip yang digunakan dapat dikendalikan atau diprogram melalui program drivernya sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan software tertentu. Contoh implementasinya ialah pada program AUTOCAD.
2. Teknologi RAM yang digunakan
Adapter video yang menggunakan DRAM akan lebih murah daripada yang menggunakan VRAM. Akan tetapi VRAM lebih cepat proses kerjanya. Hal ini dikarenakan DRAM menggunakan sistem penyaluran data satu demi satu yaitu DTA I/O PORT baik dalam mengirim atau menerima data dari CPU. Jadi satu port data digunakan untuk mengirim dan menerima data. Sedangkan VRAM dapat bekerja secara simultan atau dapat menggunanakan dua buah saluran sekaligus atau dapat menggunakan dua buah saluran sekaligus yaitu Random access Port dan Serial Read Port.
3. Teknologi BUS yang digunakan.
Teknologi BUS yang dipergunakan akan banyak mempengaruhi kecepatan transfer data dari CPU ke video adapter. BUS adapter video pada umumnya yaitu ISA, PCI dan AGP. Tiap teknologi BUS memiliki kecepatan tranfer data yang berbeda dimana ISA memiliki kecepatan transfer 8,33 MHz, PCI memiliki kecepatan sekitar 30 MHz dan AGP memiliki kecepatan tranfer 60 MHz.
1. Teknologi Chip yang digunakan
Adapter video pada umumnya menggunakan tiga jenis chip yaitu frame buffer, fixed function accelerator dan programmable coprocessor.
a. Frame Buffer
Frame buffer merupakan rancangan chip yang paling tua dan sederhana. Jenis ini memerlukan bantuan CPU ntuk menghitung lebih dahulu data untuk tiap pixel di layar dan yang akan dikirimkan pada adapter videonya. sebenarnya teknologi frame buffer ini sudang ditingkatkan antara lain dengan menggunakan memori cache. Frame buffer biasanya digunakan pada aplikasi DOS
b. Accellerator
Adapter Video yang menggunakan teknologi accelerator ini mempunyai kinerja yang lebih tinggi daripada frame buffer. Hal ini dikarenakan accelerator tidak melibatkan CPU didalam penanganan dan pengolahan video. Akibatnya tugas CPU lebih ringan dan waktu yang diperlukan untuk mentransfer data dari CPU ke adapter video menjadi lebih singkat.
c. Coprocessor
Adapter video yang menggunakan teknologi coprocessor adalah yang paling fleksibel bila dibandingkan dengan frame bufer dan accelerator. Karena chip yang digunakan dapat dikendalikan atau diprogram melalui program drivernya sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan software tertentu. Contoh implementasinya ialah pada program AUTOCAD.
2. Teknologi RAM yang digunakan
Adapter video yang menggunakan DRAM akan lebih murah daripada yang menggunakan VRAM. Akan tetapi VRAM lebih cepat proses kerjanya. Hal ini dikarenakan DRAM menggunakan sistem penyaluran data satu demi satu yaitu DTA I/O PORT baik dalam mengirim atau menerima data dari CPU. Jadi satu port data digunakan untuk mengirim dan menerima data. Sedangkan VRAM dapat bekerja secara simultan atau dapat menggunanakan dua buah saluran sekaligus atau dapat menggunakan dua buah saluran sekaligus yaitu Random access Port dan Serial Read Port.
3. Teknologi BUS yang digunakan.
Teknologi BUS yang dipergunakan akan banyak mempengaruhi kecepatan transfer data dari CPU ke video adapter. BUS adapter video pada umumnya yaitu ISA, PCI dan AGP. Tiap teknologi BUS memiliki kecepatan tranfer data yang berbeda dimana ISA memiliki kecepatan transfer 8,33 MHz, PCI memiliki kecepatan sekitar 30 MHz dan AGP memiliki kecepatan tranfer 60 MHz.
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KUALITAS MONITOR
Monitor adalah satu-satunya perangkat keras yang berhadapan langsung dan menjadi pusat perhatian apabila seseorang menggunakan komputer. Untuk itu sebuah monitor dituntut untuk dapat memberikan kenyamanan bagi pemakainya semaksimal mungkin. Karena dengan kenyamanan itu si pemakai akan betah duduk lama di depan komputer. Untuk mendapatkan citra atau gambar yang berkualitas dari sebuah monitor, diperlukan atau ditentukan oleh perangkat tambahan atau faktor lain pada monitor antara lain :
1. Adapter Video
Fungsi dari adapter video adalah untuk mengambil data dari CPU dan mengkonversikannya dari bentuk digital menjadi sinyal yang akan disalurkan melalui kabel penghubung ke monitor. Adapter video telah berkembang cukup lama yaitu :
a. MDA (Monochrome Display Adapter),warna monokrom,resolusi 80x25,teks
b. CGA (Color Graphics Adapter),teks/grafik,320x200 pixel.
c. VGA (Video Graphics Array),teks/grafik,resolusi max 720x400 pixel.
d. SVGA (Super Video Graphics Array),resolusi max 1024x768 256 warna.
e. XGA ( Extended Graphics Adapter),resolusi lebih dari 1024x768
2. Resolusi Layar Monitor
Resolusi menunjukkan jumlah pixel vertikal dan horizontal. Semakin banyak jumlah piksel maka semakin tinggi resolusinya. Semakin tinggi resolusi maka semakin baik kualitas gambar yang ditampilkan di layar monitor. Namun perlu diperhatikan bahwa resolusi yang dimiliki layar monitor harus didukung oleh adapter video. Contohnya ialah monitor SVGA 1024x768 harus didukung oleh adapter video yang dapat menampilkan resolusi 1024x768. Karena jika tidak didukung maka gambar tidak akan muncul di layar monitor.
3. Dot Pitch
Dot Pitch merupakan jarak antara dua pixel. Semakin besar nilai Dot Pitch maka kualitas gambar akan menurun.
4. Vertical Scan Rate (Refresh Rate) dan Horizontal Scan rate
Refresh rate merupakan satuan berapa banyak pancaran elektron dari posisi awal pada tabung monitor di paling kiri atas monitor untuk menscan seluruh area pada tabung monitor.
Semakin cepat nilai Refresh rate maka kualitas gambar akan semakin baik.
1. Adapter Video
Fungsi dari adapter video adalah untuk mengambil data dari CPU dan mengkonversikannya dari bentuk digital menjadi sinyal yang akan disalurkan melalui kabel penghubung ke monitor. Adapter video telah berkembang cukup lama yaitu :
a. MDA (Monochrome Display Adapter),warna monokrom,resolusi 80x25,teks
b. CGA (Color Graphics Adapter),teks/grafik,320x200 pixel.
c. VGA (Video Graphics Array),teks/grafik,resolusi max 720x400 pixel.
d. SVGA (Super Video Graphics Array),resolusi max 1024x768 256 warna.
e. XGA ( Extended Graphics Adapter),resolusi lebih dari 1024x768
2. Resolusi Layar Monitor
Resolusi menunjukkan jumlah pixel vertikal dan horizontal. Semakin banyak jumlah piksel maka semakin tinggi resolusinya. Semakin tinggi resolusi maka semakin baik kualitas gambar yang ditampilkan di layar monitor. Namun perlu diperhatikan bahwa resolusi yang dimiliki layar monitor harus didukung oleh adapter video. Contohnya ialah monitor SVGA 1024x768 harus didukung oleh adapter video yang dapat menampilkan resolusi 1024x768. Karena jika tidak didukung maka gambar tidak akan muncul di layar monitor.
3. Dot Pitch
Dot Pitch merupakan jarak antara dua pixel. Semakin besar nilai Dot Pitch maka kualitas gambar akan menurun.
4. Vertical Scan Rate (Refresh Rate) dan Horizontal Scan rate
Refresh rate merupakan satuan berapa banyak pancaran elektron dari posisi awal pada tabung monitor di paling kiri atas monitor untuk menscan seluruh area pada tabung monitor.
Semakin cepat nilai Refresh rate maka kualitas gambar akan semakin baik.
STRUKTUR DISKET
Floppy disk atau yang disebut dengan disket merupakan media penyimpan informasi digital dengan kapasitas beberapa megabyte.
BAGIAN BAGIAN DISKET
1. Write-protect notch
Menentukan apakah isi diket dapat dimodifikasi atau tidak.
2. Disk-hub
Bagian dari disket yang digunakan oleh disk drive untuk memutar disket agar melewati head.
3. Disk-jacket
Bagian dari disket yang akan emlindungi disket dari debu, sentuhan tangan dan hal lain yang dapat merusak disket.
4. Read/Write opening
Bagian dari disket untuk menentukan apakah read-write head dari disk drive dapat mengakses isi disket.
5. index hole
Bagian dari disket untuk menyediakan mekanisme timing bagi floppy disk controller. Bila kontroller melihat index hole maka ia akan mengetahui orientasi posisi disket dan lokasi penyimpanan data pada disket.
Area informasi pada disket terbagi menjadi beberapa track. Dimana Setiap track akan terdiri dari sektor. Ukuran sektor pada DOS adalah 512 byte.
Pada waktu disket di format maka DOS akan membagi ruang disket sebagai berikut
1. Boot Record
Boot Record terletak pada sector pertama dari setiap disket DOS ( sisi 0, track 0, sector 1). Boot record memiliki panjang data sebesar 1 sector (512 byte). Fungsi utama dari boot record adalah untuk memulai proses boot DOS dan untuk menentukan karakteristik disket.
Boot record akan dibaca pertama kali dan dieksekusi oleh ROM-BIOS pada proses booting.
2. File Allocation Tabble (FAT)
DOS mengawasi sector yang telah digunakan , belum digunakan dan yang rusak. Mekanisme pengawasan menggunakan sebuah tabel pencatatan data yang disebut FAT. FAT biasanya terletak pada sector 2 dan sector 3 dari suatu disket. Jika FAT mengalami kerusakan maka dapat dipastika sebagian atau keseluruhan informasi yang tersimpan di disket akan rusak.
3. Root Directory Entry
Root Directory Entry merupakan suatu area pencatatan lokasi sebuah file data pada disket. Apabila DOS akan mengakses file pada disket maka yang pertama kali dilakukan ialah mencari file tersebut pada root directory. Begitu pula apabila file akan dihapus maka DOS akan mengubah statur file pada root directory.
BAGIAN BAGIAN DISKET
1. Write-protect notch
Menentukan apakah isi diket dapat dimodifikasi atau tidak.
2. Disk-hub
Bagian dari disket yang digunakan oleh disk drive untuk memutar disket agar melewati head.
3. Disk-jacket
Bagian dari disket yang akan emlindungi disket dari debu, sentuhan tangan dan hal lain yang dapat merusak disket.
4. Read/Write opening
Bagian dari disket untuk menentukan apakah read-write head dari disk drive dapat mengakses isi disket.
5. index hole
Bagian dari disket untuk menyediakan mekanisme timing bagi floppy disk controller. Bila kontroller melihat index hole maka ia akan mengetahui orientasi posisi disket dan lokasi penyimpanan data pada disket.
Area informasi pada disket terbagi menjadi beberapa track. Dimana Setiap track akan terdiri dari sektor. Ukuran sektor pada DOS adalah 512 byte.
Pada waktu disket di format maka DOS akan membagi ruang disket sebagai berikut
1. Boot Record
Boot Record terletak pada sector pertama dari setiap disket DOS ( sisi 0, track 0, sector 1). Boot record memiliki panjang data sebesar 1 sector (512 byte). Fungsi utama dari boot record adalah untuk memulai proses boot DOS dan untuk menentukan karakteristik disket.
Boot record akan dibaca pertama kali dan dieksekusi oleh ROM-BIOS pada proses booting.
2. File Allocation Tabble (FAT)
DOS mengawasi sector yang telah digunakan , belum digunakan dan yang rusak. Mekanisme pengawasan menggunakan sebuah tabel pencatatan data yang disebut FAT. FAT biasanya terletak pada sector 2 dan sector 3 dari suatu disket. Jika FAT mengalami kerusakan maka dapat dipastika sebagian atau keseluruhan informasi yang tersimpan di disket akan rusak.
3. Root Directory Entry
Root Directory Entry merupakan suatu area pencatatan lokasi sebuah file data pada disket. Apabila DOS akan mengakses file pada disket maka yang pertama kali dilakukan ialah mencari file tersebut pada root directory. Begitu pula apabila file akan dihapus maka DOS akan mengubah statur file pada root directory.
INTERFACE HARDDISK
Interface (antarmuka) didefinisikan sebagai spesifikasi yang mendefinisikan sinyal komunikasi kontroller dengan harddisk. Terdapat empat buah interface yang terkenal dan digunakan luas pada harddisk yaitu :
1. ST-506/412 ( Seagate Technology-506/412)
Didesain oleh pembuat harddisk Seagate Technology sekitar tahun 1980. Pada dasarnya interface ini didesain untuk harddisk yang dibuat oleh Seagate yang diberi tipe ST-506 dengan kapasitas 5 MB.
Lalu pada tahun 1981, Seagate memeperkenalkan harddisk ST-412 berkapasitas 10 MB dengan menambahkan keistimewaan "seek-bufferring". ST-506 hanya dapat bergerak dari satu track ke track lainnya yang bersebelahan. Fasilitas seek-buffering dapat mempercepat pencarian track dengan menyediakan buffer untuk perintah pencarian yang berasal dari kontroler.
Kemudian banyak perusahan pembuat harddisk lainnya mengikuti tipe interface ini. Tapi umumnya tipe ini digunakan untuk harddisk berkapasitas kecil atau dibawah 140 MB.
2. ESDI ( Enhanced Small Device Interface)
ESDI adalah suatu interface untuk harddisk dan drive tape yang distandarisasi pada tahun 1983 oleh perusahaan MAXTOR. ESDI mirip dengan ST-506/412 dimana ESDI menggunakan 34 pin kabel kontrol dan 20 pin kabel data dan banyak dari pin ini memiliki sinyal yang sama dengan ST-506.
ESDI dapat menerima perintah untuk melaksanakan beberapa fungsi dan dapat memberitahukan hasilnya ketika selesai. Selain itu ESDI dapat menangani floppy drive, tape untuk backup dan dapat melakukan transfer file secara langsung antara peralatan tersebut.
3. SCSI ( Small Computer System Interface )
Merupakan kelanjutan dari SASI (Shugart Associates System Interface). Interface SCSI tidak hanya menangani harddisk saja akan tetapi dapat menangani device lain. Hal ini dikarenakan board SCSI yang ditancapkan pada PC lebih tepat jika disebut adapter "tuan rumah" (host adapter). Ia bertindak sebagai pintu gerbang bagi bus SCSI dan sistem. Sebuah SCSI mendukung sebanyak 8 buah port. Satu telah digunakan untuk koneksi dengan komputer sedangkan 7 port lain dapat digunakan untuk piranti lain. Antara lain port serial dapat ditancapkan pada salah satu port, kontroler harddisk ST-506 pada port lain, kontroler ESDI pada port lain dan dapat ditambah lagi dengan scanner grafik.
Sebuah SCSI pada sistem komputer dapat menambah kemempuan perluasan peralatan.Pada awalnya SCSI digunakan secara intensif oleh Apple Macintosh. Apple menyadari kesalahannya dengan membuat macintosh sebagai sebuah sistem yang tertutup (tanpa slot). Perusahaan ini kemudian bahwa cara termudah untuk dapat memperluas kemampuan macintosh adalah dengan membuat port SCSI. Kini peralatan external dapat ditambahkan pada Apple Macintosh.
4. IDE (Integrated Device Electronic)
Interface ini dibentuk pada tahun 1988 oleh beberapa pembuat peripheral yang bergabung dalam grup bernama Common Access Method Commitee. Komite ini bertujuan untuk membentuk ATA ( AT Attachment) yang merupakan interface yang didesain untuk motherboard AT yang murah. Jenis interface ini yang beredar banyak di indonesia. Harddis yang menggunakan interface ini merupakan harddisk yang "pandai", memiliki fungsi kontrolernya pada drive. Interface ini menggunakan satu buah konektor 40 pin. Semua drive IDE telah di low-level format dari pabrik sehingga kita tidak dianjurkan me-low level format lagi karena dapat merusak daftar kerusakan pada dis.
1. ST-506/412 ( Seagate Technology-506/412)
Didesain oleh pembuat harddisk Seagate Technology sekitar tahun 1980. Pada dasarnya interface ini didesain untuk harddisk yang dibuat oleh Seagate yang diberi tipe ST-506 dengan kapasitas 5 MB.
Lalu pada tahun 1981, Seagate memeperkenalkan harddisk ST-412 berkapasitas 10 MB dengan menambahkan keistimewaan "seek-bufferring". ST-506 hanya dapat bergerak dari satu track ke track lainnya yang bersebelahan. Fasilitas seek-buffering dapat mempercepat pencarian track dengan menyediakan buffer untuk perintah pencarian yang berasal dari kontroler.
Kemudian banyak perusahan pembuat harddisk lainnya mengikuti tipe interface ini. Tapi umumnya tipe ini digunakan untuk harddisk berkapasitas kecil atau dibawah 140 MB.
2. ESDI ( Enhanced Small Device Interface)
ESDI adalah suatu interface untuk harddisk dan drive tape yang distandarisasi pada tahun 1983 oleh perusahaan MAXTOR. ESDI mirip dengan ST-506/412 dimana ESDI menggunakan 34 pin kabel kontrol dan 20 pin kabel data dan banyak dari pin ini memiliki sinyal yang sama dengan ST-506.
ESDI dapat menerima perintah untuk melaksanakan beberapa fungsi dan dapat memberitahukan hasilnya ketika selesai. Selain itu ESDI dapat menangani floppy drive, tape untuk backup dan dapat melakukan transfer file secara langsung antara peralatan tersebut.
3. SCSI ( Small Computer System Interface )
Merupakan kelanjutan dari SASI (Shugart Associates System Interface). Interface SCSI tidak hanya menangani harddisk saja akan tetapi dapat menangani device lain. Hal ini dikarenakan board SCSI yang ditancapkan pada PC lebih tepat jika disebut adapter "tuan rumah" (host adapter). Ia bertindak sebagai pintu gerbang bagi bus SCSI dan sistem. Sebuah SCSI mendukung sebanyak 8 buah port. Satu telah digunakan untuk koneksi dengan komputer sedangkan 7 port lain dapat digunakan untuk piranti lain. Antara lain port serial dapat ditancapkan pada salah satu port, kontroler harddisk ST-506 pada port lain, kontroler ESDI pada port lain dan dapat ditambah lagi dengan scanner grafik.
Sebuah SCSI pada sistem komputer dapat menambah kemempuan perluasan peralatan.Pada awalnya SCSI digunakan secara intensif oleh Apple Macintosh. Apple menyadari kesalahannya dengan membuat macintosh sebagai sebuah sistem yang tertutup (tanpa slot). Perusahaan ini kemudian bahwa cara termudah untuk dapat memperluas kemampuan macintosh adalah dengan membuat port SCSI. Kini peralatan external dapat ditambahkan pada Apple Macintosh.
4. IDE (Integrated Device Electronic)
Interface ini dibentuk pada tahun 1988 oleh beberapa pembuat peripheral yang bergabung dalam grup bernama Common Access Method Commitee. Komite ini bertujuan untuk membentuk ATA ( AT Attachment) yang merupakan interface yang didesain untuk motherboard AT yang murah. Jenis interface ini yang beredar banyak di indonesia. Harddis yang menggunakan interface ini merupakan harddisk yang "pandai", memiliki fungsi kontrolernya pada drive. Interface ini menggunakan satu buah konektor 40 pin. Semua drive IDE telah di low-level format dari pabrik sehingga kita tidak dianjurkan me-low level format lagi karena dapat merusak daftar kerusakan pada dis.
HAL YANG PERLU DIKETAHUI PADA HARDDISK
1. Head Parking
Head parking adalah suatu aktivitas harddisk untuk meletakkan head pada suatu area yang aman agar head tidak merusak area data pada piringan harddisk. Harddisk menggerakan head sama halnya dengan piringan hitam menggerakan jarumnya pada rekaman. Jika harddisk yang sedang aktif kemudian dimatikan powernya maka head akan berhenti bergerak dan menempel pada piringan harddisk. Apabila harddisk mengalami guncangan cukup keras maka head akan menggores piringan informasi pada harddisk. Hal ini akan mengakibatkan kerusakan data.
Untuk harddisk dengan penggerak voice coil aktifitas head parking telah dilakukan dengan otomatis akan tetapi untuk harddisk dengan penggerak motor stepper hal ini tidak otomatis. Pada saat ini harddisk terbaru pada umumnya telah menerapkan kemampuan head parking secara otomatis.
2. Low level format dan High Level Format
Perbedaan dasar antara low level dengan high level format adalah bahwa low level format bekerja pada tingkat kontroler untuk memberi batas track dan sektor. Sedangkan high-level format bekerja pada tingkat sistem operasi.
Sebelum dapat digunakan , harddisk harus di low level format terlebih dahulu. Low level format adalah suatu proses yang dikerjakan kontroler untuk menulis informasi ke silinder harddisk, mendefinisikan dimana letak sektor dan bagaimana penomorannya.
Untuk interface IDE dan SCSI harddis tidak perlu di low level format oleh pembeli karena sudah dilakukan oleh pabrik pembuat.
3. Kecepatan
Pabrik pembuat harddisk biasanya mengukur kecepatan harddisk dalam dua cara yaitu :
a. waktu akses atau waktu akses rata-rata
Waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkadn head dari satu track ke track yang bersebelahan. Sedangkan waktu akses rata-rata adalah waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk menggerakkan head dari satu track ke track lainnya yang dipilih secara random. Makin kecil nilainya berarti makin baik kualitas harddisknya. Waktu akses tergantung pada tipe dari penggerak head yang digunakan. Penggerak head yang menggunakan voice coil memiliki waktu akses yang lebih kecil dibanding dengan penggerak head stepper motor.
b. Kecepatan transfer data adalah kecepatan informasi yang dapat ditransfer antara harddisk dan komptuer. Diukur dalam satuan Megabyte per detik.
c. Kecepat putaran piringan harddisk. Kecepatan kecepatan ini diukur dalam satuan RPM ( Rotation per Minute ). Semakin besar nilainya maka semakin baik kualitas harddisk tersebut
Head parking adalah suatu aktivitas harddisk untuk meletakkan head pada suatu area yang aman agar head tidak merusak area data pada piringan harddisk. Harddisk menggerakan head sama halnya dengan piringan hitam menggerakan jarumnya pada rekaman. Jika harddisk yang sedang aktif kemudian dimatikan powernya maka head akan berhenti bergerak dan menempel pada piringan harddisk. Apabila harddisk mengalami guncangan cukup keras maka head akan menggores piringan informasi pada harddisk. Hal ini akan mengakibatkan kerusakan data.
Untuk harddisk dengan penggerak voice coil aktifitas head parking telah dilakukan dengan otomatis akan tetapi untuk harddisk dengan penggerak motor stepper hal ini tidak otomatis. Pada saat ini harddisk terbaru pada umumnya telah menerapkan kemampuan head parking secara otomatis.
2. Low level format dan High Level Format
Perbedaan dasar antara low level dengan high level format adalah bahwa low level format bekerja pada tingkat kontroler untuk memberi batas track dan sektor. Sedangkan high-level format bekerja pada tingkat sistem operasi.
Sebelum dapat digunakan , harddisk harus di low level format terlebih dahulu. Low level format adalah suatu proses yang dikerjakan kontroler untuk menulis informasi ke silinder harddisk, mendefinisikan dimana letak sektor dan bagaimana penomorannya.
Untuk interface IDE dan SCSI harddis tidak perlu di low level format oleh pembeli karena sudah dilakukan oleh pabrik pembuat.
3. Kecepatan
Pabrik pembuat harddisk biasanya mengukur kecepatan harddisk dalam dua cara yaitu :
a. waktu akses atau waktu akses rata-rata
Waktu akses adalah waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkadn head dari satu track ke track yang bersebelahan. Sedangkan waktu akses rata-rata adalah waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk menggerakkan head dari satu track ke track lainnya yang dipilih secara random. Makin kecil nilainya berarti makin baik kualitas harddisknya. Waktu akses tergantung pada tipe dari penggerak head yang digunakan. Penggerak head yang menggunakan voice coil memiliki waktu akses yang lebih kecil dibanding dengan penggerak head stepper motor.
b. Kecepatan transfer data adalah kecepatan informasi yang dapat ditransfer antara harddisk dan komptuer. Diukur dalam satuan Megabyte per detik.
c. Kecepat putaran piringan harddisk. Kecepatan kecepatan ini diukur dalam satuan RPM ( Rotation per Minute ). Semakin besar nilainya maka semakin baik kualitas harddisk tersebut
HARDDISK
KONSTRUKSI DAN OPERASI HARD DISK
Suatu harddisk terdiri atas beberapa komponen fisik. Semua harddisk umumnya memiliki kompenen yang sama. Perbedaannya mungkin terletak pada pelaksanaan yang sesungguhnya dari komponen ini serta kualitas bahan yang digunakan.
Harddisk memiliki komponen sebagai berikut :
1. Piringan disk
2. Penggerak Head (Head Actuator)
3. Head baca tulis
4. Motor kumparan (motor spindle)
5. papan logika (logic board)
6. Kabel dan konektor
7. drive select jumper dan terminating resistor
8. Penutup depan (bezel)
1. Piringan Disk
Biasanya harddisk memeiliki lebih dari satu piringandan terdapt dalam dua beberapa ukuran antara lain 5 1/4 inch dan 3 1/4 inch. Piringan disk terbuat dari logam biasanya aluminium dengan ketebal 1/4 inch. Piringan ini kemudian dilapisi dengan bahan bersifat magnet atau sering disebut juga media. Media inilah yang berfungsi atas segala informasi yang tersimpan di harddisk. Terdapat beberapa jenis media yang sering digunakan pada piringan disk antara lain media oksida dan film tipis.
Harddisk produksi lama menggunakan media oksida. Hal ini dikarenakan harganya tidak mahal dan mudah digunakan.Sementara itu media film tipis dapat mengangani kerapatan data yang lebih tinggi dengan ketepatan data yang tinggi pula.
2. Head baca/tulis
Harddisk biasanya memiliki satu head baca/tulis untuk masing-masing piringan. Total head pada harddisk antara 2 s/d 16 head. Head tersebut dihubungkan bersama-sama pada suatu alat gerak. Jadi semua head bergerak secara serentak.
Dalam keadaan tidak bekerja head akan menempel pada piringan . Tapi ketika piringan berputar dengan kecepatan penuh akan terjadi tekanan udara di bawah head dan tekanan ini akan mengangkat head dari permukaan piringan. Jarak antara head dan piringan ketika piringan sedang berputar sekitar 10 per sejuta inchi. Jarak sekecil ini lah yang menjadikan alasan mengapa harddisk dilarang dibuka bagian dalamnya. Apabila sebutir debu masuk dan menempel pada piringan maka dapat dipastikan ketika head berputar akan mengenai butiran debu dan akan menyebabkan tergoresnya media piringan.
Ada dua macam head yang diguankan harddisk yaitu:
a. Head campuran ferit
b. Head film tipis
Head campuran ferit adalah tipe lama dari head magnetik. Head ini lebih besar dan berat daripada head film tipis. Biaya produksi head ini relatif murah dibanding head film tipis. Sementara itu head film tipis sebenarnya prodk spesial dari chip semikonduktor. Head ini dibuat dengan cara yang sama dengan membuat chip semikonduktor tapi dengan satu pengecualian yaitu bentuk sangat penting. Head ini harus memiliki lekuk huruf U pada bagian bawah agar tekanan udara bertambah. Head ini ringan dan dapat berada di atas piringan dengan jarak yang lebih pendek dibandingkan dengan head campuran ferit.
3. Penggerak Head
Alat ini akan menggerakkan head sepanjang disk dan meletakkannya secara tepat pada silinder yang diinginkan. Alat penggerak head yang sering digunakan ada dua macam yaitu penggerak stepper motor dan penggerak voice coil.
Penggunaan tipe penggerak berpengaruh kuat pada dayaguna dari harddisk. Pengaruhnya terletak pada ketepatan, sensitivitas terhadap suhu, pisisi, vibrasi. Penggerak voice coil lebih baik kinerjanya bila dibandingkan dengan penggerak motor stepper. Hal ini karena penggerak voice coil lebih cepat, tidak sensitif terhadap suhu, parking head otomatis sangat handal.
4. Motor kumparan
Motor yang memutarkan piringan disebut motor kumparan . Hal ini karena motor ini terhubung dengan kumparan disekeliling piringan yang bergerak. Motor ini secara langsung terhubung dalam arti tidak ada ban atau gear. Motor ini harus bebas bunyi dan harus dikontrol kecepatannya dengan tepat.
5. Papan logika
Papan ini memiliki rangkaian elektronika yang akan mengatur sistem kumparan drive dan penggerak head dan juga mengolah data yang berasal dari kontroler sehingga dapat direkam .
6. Kabel dan konektor
Harddisk standar menggunakan interface ST-506/412, ESDI atau IDE dimana interface ini memiliki empat konektor yaitu :
a. konektor kontrol interface
b. konektor data interface
c. konektor power
d. konektor ground.
Suatu harddisk terdiri atas beberapa komponen fisik. Semua harddisk umumnya memiliki kompenen yang sama. Perbedaannya mungkin terletak pada pelaksanaan yang sesungguhnya dari komponen ini serta kualitas bahan yang digunakan.
Harddisk memiliki komponen sebagai berikut :
1. Piringan disk
2. Penggerak Head (Head Actuator)
3. Head baca tulis
4. Motor kumparan (motor spindle)
5. papan logika (logic board)
6. Kabel dan konektor
7. drive select jumper dan terminating resistor
8. Penutup depan (bezel)
1. Piringan Disk
Biasanya harddisk memeiliki lebih dari satu piringandan terdapt dalam dua beberapa ukuran antara lain 5 1/4 inch dan 3 1/4 inch. Piringan disk terbuat dari logam biasanya aluminium dengan ketebal 1/4 inch. Piringan ini kemudian dilapisi dengan bahan bersifat magnet atau sering disebut juga media. Media inilah yang berfungsi atas segala informasi yang tersimpan di harddisk. Terdapat beberapa jenis media yang sering digunakan pada piringan disk antara lain media oksida dan film tipis.
Harddisk produksi lama menggunakan media oksida. Hal ini dikarenakan harganya tidak mahal dan mudah digunakan.Sementara itu media film tipis dapat mengangani kerapatan data yang lebih tinggi dengan ketepatan data yang tinggi pula.
2. Head baca/tulis
Harddisk biasanya memiliki satu head baca/tulis untuk masing-masing piringan. Total head pada harddisk antara 2 s/d 16 head. Head tersebut dihubungkan bersama-sama pada suatu alat gerak. Jadi semua head bergerak secara serentak.
Dalam keadaan tidak bekerja head akan menempel pada piringan . Tapi ketika piringan berputar dengan kecepatan penuh akan terjadi tekanan udara di bawah head dan tekanan ini akan mengangkat head dari permukaan piringan. Jarak antara head dan piringan ketika piringan sedang berputar sekitar 10 per sejuta inchi. Jarak sekecil ini lah yang menjadikan alasan mengapa harddisk dilarang dibuka bagian dalamnya. Apabila sebutir debu masuk dan menempel pada piringan maka dapat dipastikan ketika head berputar akan mengenai butiran debu dan akan menyebabkan tergoresnya media piringan.
Ada dua macam head yang diguankan harddisk yaitu:
a. Head campuran ferit
b. Head film tipis
Head campuran ferit adalah tipe lama dari head magnetik. Head ini lebih besar dan berat daripada head film tipis. Biaya produksi head ini relatif murah dibanding head film tipis. Sementara itu head film tipis sebenarnya prodk spesial dari chip semikonduktor. Head ini dibuat dengan cara yang sama dengan membuat chip semikonduktor tapi dengan satu pengecualian yaitu bentuk sangat penting. Head ini harus memiliki lekuk huruf U pada bagian bawah agar tekanan udara bertambah. Head ini ringan dan dapat berada di atas piringan dengan jarak yang lebih pendek dibandingkan dengan head campuran ferit.
3. Penggerak Head
Alat ini akan menggerakkan head sepanjang disk dan meletakkannya secara tepat pada silinder yang diinginkan. Alat penggerak head yang sering digunakan ada dua macam yaitu penggerak stepper motor dan penggerak voice coil.
Penggunaan tipe penggerak berpengaruh kuat pada dayaguna dari harddisk. Pengaruhnya terletak pada ketepatan, sensitivitas terhadap suhu, pisisi, vibrasi. Penggerak voice coil lebih baik kinerjanya bila dibandingkan dengan penggerak motor stepper. Hal ini karena penggerak voice coil lebih cepat, tidak sensitif terhadap suhu, parking head otomatis sangat handal.
4. Motor kumparan
Motor yang memutarkan piringan disebut motor kumparan . Hal ini karena motor ini terhubung dengan kumparan disekeliling piringan yang bergerak. Motor ini secara langsung terhubung dalam arti tidak ada ban atau gear. Motor ini harus bebas bunyi dan harus dikontrol kecepatannya dengan tepat.
5. Papan logika
Papan ini memiliki rangkaian elektronika yang akan mengatur sistem kumparan drive dan penggerak head dan juga mengolah data yang berasal dari kontroler sehingga dapat direkam .
6. Kabel dan konektor
Harddisk standar menggunakan interface ST-506/412, ESDI atau IDE dimana interface ini memiliki empat konektor yaitu :
a. konektor kontrol interface
b. konektor data interface
c. konektor power
d. konektor ground.
SOUND CARD
Sound card merupakan suatu device komputer untuk mengkonversi data digital komputer menjadi suara.
Kelebihan Sound Card
1. Sound Card menghasilkan suara digital
Suara digital adalah suara yang berasal dari data digital. Kelebihan dari suara digital adalah kualitasnya yang tidak berkurang dan tidak berbeda dimainkan oleh berbagai alat. Perbandingan kualitas data digital dengan analog dapat terlihat pada perbandingan antara CD musik dengan kaset. Kaset akan berkurang kejernihan suaranya bila direkam terus menerus akan tetapi dengan menggunakan data digital suatu musik dapat direkam terus menerus tanpa kehilangan kualitas suara.
2. Menghasilkan suara yang bermacam-macam
Denagn memakai sound card kita dapat mendengarkan berbagai jenis suara alat musik yang bermacam-macam. Hal ini disebabkan karena umumnya pada sound card terdapat chip FM Synthesizer.
3. Volume dapat diatur
Apabila kita menggunakan internal PC speaker maka suara yang didapat sangat lemah. Dengan menggunakan sound card suara yang dihasilkan diperkuat dan dapat diatur secara software.
4. Dapat merekam suara
Dengan menggunakan sound card maka kita dapat merekam suara dan menyimpannya pada PC.
5. Mendapatkan MIDI interface
Dengan menggunakan sound card maka kita dapat menghubungkan PC dengan alat musik Keyboard melalui MIDI
6. Interface ke joystick
Dengan adanya interface joystick maka kita dapat memainkan game dengan menggunakan joystick.
ISTILAH pada Sound CARD
1. Sound card x bit
Bila mendengar sound card 8 bit maka berarti sound card tersebut hanya dapat mengolah data dengan lebar 8 bit. Sedangkan sound card 16 bit berarti data yang dapat diolah lebar 16 bit.
Semakin lebar data yang dapat diperoleh maka semakin bagus kualitas sound card tersebut.
2. Sampling rate
Sampling Rate (SR) adalah bilanganyang menyatakan frekuensi pengambilan data oleh sound card. Misalkan kita merekam dengan SR 22 KHz maka hal ini berarti unstuk setiap 1/22000 detik sound card akan mengambil data dari sumber suara. Semakin besar SR maka suara yang ditampilkan akan semakin jernih. SR untuk kualitas CD besarnya 44 KHz.
3. Channels
Channel adalah jalur data pada sound card. Misalkan suatu sound card memiliki 20 channel data maka sound card tersebut dapat memainkan data pada 20 saluran sekaligus secara bersamaan sehingga dihasilkan berbagai suara secara bersamaan.
4. Waveform Synthesis
Waveform Synthesis dapat membuat gelombang sinyal. Semakin banyak WFS maka makin baik sound card tersebut.
5. DSP (Digital Signal Processors)
DSP berfungsi sebagai pengolah data digital suara. Dengan adanya DSP maka pada PC dapat dibuat software equalizer yang dapat menyaring frekuensi suara.
PANDUAN MEMBELI SOUND CARD
1. lebar bit data harus semaksimal mungkin untuk didapat hasil maksimum.
2. Sampling Rate harus mencapai 44 KHz
3. Memiliki interface CD-ROM
4. Kompatibilitas hardware.
5. Jumlah saluran suara output ( 4 saluran suara ) Quadrophonic
Kelebihan Sound Card
1. Sound Card menghasilkan suara digital
Suara digital adalah suara yang berasal dari data digital. Kelebihan dari suara digital adalah kualitasnya yang tidak berkurang dan tidak berbeda dimainkan oleh berbagai alat. Perbandingan kualitas data digital dengan analog dapat terlihat pada perbandingan antara CD musik dengan kaset. Kaset akan berkurang kejernihan suaranya bila direkam terus menerus akan tetapi dengan menggunakan data digital suatu musik dapat direkam terus menerus tanpa kehilangan kualitas suara.
2. Menghasilkan suara yang bermacam-macam
Denagn memakai sound card kita dapat mendengarkan berbagai jenis suara alat musik yang bermacam-macam. Hal ini disebabkan karena umumnya pada sound card terdapat chip FM Synthesizer.
3. Volume dapat diatur
Apabila kita menggunakan internal PC speaker maka suara yang didapat sangat lemah. Dengan menggunakan sound card suara yang dihasilkan diperkuat dan dapat diatur secara software.
4. Dapat merekam suara
Dengan menggunakan sound card maka kita dapat merekam suara dan menyimpannya pada PC.
5. Mendapatkan MIDI interface
Dengan menggunakan sound card maka kita dapat menghubungkan PC dengan alat musik Keyboard melalui MIDI
6. Interface ke joystick
Dengan adanya interface joystick maka kita dapat memainkan game dengan menggunakan joystick.
ISTILAH pada Sound CARD
1. Sound card x bit
Bila mendengar sound card 8 bit maka berarti sound card tersebut hanya dapat mengolah data dengan lebar 8 bit. Sedangkan sound card 16 bit berarti data yang dapat diolah lebar 16 bit.
Semakin lebar data yang dapat diperoleh maka semakin bagus kualitas sound card tersebut.
2. Sampling rate
Sampling Rate (SR) adalah bilanganyang menyatakan frekuensi pengambilan data oleh sound card. Misalkan kita merekam dengan SR 22 KHz maka hal ini berarti unstuk setiap 1/22000 detik sound card akan mengambil data dari sumber suara. Semakin besar SR maka suara yang ditampilkan akan semakin jernih. SR untuk kualitas CD besarnya 44 KHz.
3. Channels
Channel adalah jalur data pada sound card. Misalkan suatu sound card memiliki 20 channel data maka sound card tersebut dapat memainkan data pada 20 saluran sekaligus secara bersamaan sehingga dihasilkan berbagai suara secara bersamaan.
4. Waveform Synthesis
Waveform Synthesis dapat membuat gelombang sinyal. Semakin banyak WFS maka makin baik sound card tersebut.
5. DSP (Digital Signal Processors)
DSP berfungsi sebagai pengolah data digital suara. Dengan adanya DSP maka pada PC dapat dibuat software equalizer yang dapat menyaring frekuensi suara.
PANDUAN MEMBELI SOUND CARD
1. lebar bit data harus semaksimal mungkin untuk didapat hasil maksimum.
2. Sampling Rate harus mencapai 44 KHz
3. Memiliki interface CD-ROM
4. Kompatibilitas hardware.
5. Jumlah saluran suara output ( 4 saluran suara ) Quadrophonic
JARINGAN SYARAF TIRUAN (JST )
JST adalah cabang ilmu multidisiplin yang relatif masih baru. Paper ilmiah tentang teori JST pertama kali diajukan oleh McCulloch dan Pitts(1943), menyusul Hebb (1949), Rosenblatt (1957), dan widrow-holf (1960). Sampai disini laju perkembangan JST menurun karena tidak ditemukannya cara atau algoritma untuk melatikh JST berlapis banyak serta pesimisnya para penyandang dana penelitian untuk tetap mendukung riset JST selanjutnya.
Beberapa pakar terus melanjutkannya meski mereka harus bekerja tanpa penyandang dana. Barulah setelah Kohonen (1974) dengan prinsip-prinsip adaptive associative memori, JST mendapatkan kembali dukungan dan dana penelitian. Selain dari itu terdapat peneliti Hopfield, Grossberg, Rummelhart dan lain-lain menyumbangkan buah pikiran mereka.
JST dapat menyelesaikan persoalan rumit yang sulit atau tidak mungkin diselesaikan oleh komputasi konvensional (Artificial Intelegent). JST berbeda dengan AI dalam hal adanya fase untuk belajar dan pelatihan. Pola pelatihan JST dapat dibandingkan dengan pelatihan untuk mengasosiasikan pola pada manusia. Bila sebuah jeruk berwarna kuning berada dihadapan bayi dan secara berulang-ulang disebutkan kuning maka kekuatan koneksi synaptic akan meningkat bila sel syaraf yang sesuai dari pusat optik secara simultan teraktivasi bersama dengan yang berasal dari pusat auditori suara untuk kata jeruk yang diucapkan. Prinsip ini dikemukakan oleh Hebb(1949).
PENGGOLONGAN JST
JST secara umum dapat digolongkan berdasarkan aplikasinya yaitu :
1. Optimisasi ( Optimization)
2. Klasifikasi pola ( Pattern Classification )
Penggolongan berdasarkan algoritma pelatihan yaitu :
1. Terawasi ( Supervised)
2. Tak Terawasi ( unsuvervised )
Prinsip kerja JST adalah meniru fisiologi dari jaringan syaraf otam manusia, maka JST dibentuk oleh elemen-elemen yang dapat melakukan sebagian besar fungsi mendasar seperti yang dilakukan oleh neuron syaraf otak manusia.
Elemen-elemen ini diatur sedemikian rupa sehingga akan menyerupai anatomi otak manusia. Oleh karena itu JST dapat menunjukkan sejumlah karakteristik yang dimiliki oleh otak manusia yaitu :
1. Kemampuan untuk belajar dari pengalaman.
2. Kemampuan untuk melakukan generalisasi terhadap input baru dari pengetahuan yang dimilikinya.
3. Kemampuan mengabstraksikan karakteristik penting dari input yang mengandung data yang tidak penting.
Kemampuan belajar JST ditunjukkan dengan memodifikasi tingkah laku mereka terhadap lingkungannya. Misalnya satu paket input diperlihatkan kepada JST maka JST akan mengatur dirinya untuk menghasilkan tanggapan tanggapa seperti yang telah ditetapkan.
Untuk dapat melakukan proses diatas maka diperlukan algoritma belajar tertentu. Setelah JST dilatih maka JST sanggup menerima input yang mengalami sedikit gangguan ataupun derau. Komputer konvensional memiliki keunggulan dalam komputasi numerik sedangkan JST memiliki keunggulan mengolah data simbolik.
Beberapa pakar terus melanjutkannya meski mereka harus bekerja tanpa penyandang dana. Barulah setelah Kohonen (1974) dengan prinsip-prinsip adaptive associative memori, JST mendapatkan kembali dukungan dan dana penelitian. Selain dari itu terdapat peneliti Hopfield, Grossberg, Rummelhart dan lain-lain menyumbangkan buah pikiran mereka.
JST dapat menyelesaikan persoalan rumit yang sulit atau tidak mungkin diselesaikan oleh komputasi konvensional (Artificial Intelegent). JST berbeda dengan AI dalam hal adanya fase untuk belajar dan pelatihan. Pola pelatihan JST dapat dibandingkan dengan pelatihan untuk mengasosiasikan pola pada manusia. Bila sebuah jeruk berwarna kuning berada dihadapan bayi dan secara berulang-ulang disebutkan kuning maka kekuatan koneksi synaptic akan meningkat bila sel syaraf yang sesuai dari pusat optik secara simultan teraktivasi bersama dengan yang berasal dari pusat auditori suara untuk kata jeruk yang diucapkan. Prinsip ini dikemukakan oleh Hebb(1949).
PENGGOLONGAN JST
JST secara umum dapat digolongkan berdasarkan aplikasinya yaitu :
1. Optimisasi ( Optimization)
2. Klasifikasi pola ( Pattern Classification )
Penggolongan berdasarkan algoritma pelatihan yaitu :
1. Terawasi ( Supervised)
2. Tak Terawasi ( unsuvervised )
Prinsip kerja JST adalah meniru fisiologi dari jaringan syaraf otam manusia, maka JST dibentuk oleh elemen-elemen yang dapat melakukan sebagian besar fungsi mendasar seperti yang dilakukan oleh neuron syaraf otak manusia.
Elemen-elemen ini diatur sedemikian rupa sehingga akan menyerupai anatomi otak manusia. Oleh karena itu JST dapat menunjukkan sejumlah karakteristik yang dimiliki oleh otak manusia yaitu :
1. Kemampuan untuk belajar dari pengalaman.
2. Kemampuan untuk melakukan generalisasi terhadap input baru dari pengetahuan yang dimilikinya.
3. Kemampuan mengabstraksikan karakteristik penting dari input yang mengandung data yang tidak penting.
Kemampuan belajar JST ditunjukkan dengan memodifikasi tingkah laku mereka terhadap lingkungannya. Misalnya satu paket input diperlihatkan kepada JST maka JST akan mengatur dirinya untuk menghasilkan tanggapan tanggapa seperti yang telah ditetapkan.
Untuk dapat melakukan proses diatas maka diperlukan algoritma belajar tertentu. Setelah JST dilatih maka JST sanggup menerima input yang mengalami sedikit gangguan ataupun derau. Komputer konvensional memiliki keunggulan dalam komputasi numerik sedangkan JST memiliki keunggulan mengolah data simbolik.
FIBER OPTIK
Pelayanan telepon konvensional menyediakan komunikasi audio dua arah melalui band frekuensi terbatas dari 300 Hz s/d 3,4 KHz. Banyak permintaan yang diajukan untuk pemasangan hubungan telepon video. Akan tetapi permintaan ini sulit untuk diwujudkan karena hubungan telepon video membutuhkan lebar band 1000 kali bila dibandingkan dengan sinyal audio. Kabel telepon konvensional tidak sesuai sama sekali untuk mentransmisi sinyal dengan karakteristik tersebut.
Para peneliti telah melakukan riset untuk mengembangkan kabel telepon agar dapat mentransmisi sinyal dengan jangkauan frekuensi yang cukup lebar. Hasil penelitian didapat bahwa fiber optik memberikan hasil yang cukup menggembirakan.
Fiber optik yang digunakan untuk sistem telekomunikasi harus mempunyai faktor redaman yagn relatif rendah atau sejumalh besar alat repeater akan dipergunakan di sepanjang saluran. Fiber optik tipikal yang terdapta sekarang memiliki faktor redaman dari kira-kira beberapa dB per Km. Untuk dapat memperkecil redaman sampai serendah-rendahnya maka bahan baku yang digunakan dalam pembuatan gelas fiber untuk fiber optik harus dari tingkat kemurniah yang paling tinggi. Bentuk yang tidak homogen dalam bahan gelas harus pula diperkecil agar dapat menekan nilai redaman.
Kabel dengan faktor redaman serendah sampai 3 dB/km bisa diperoleh untuk penggunaan pada gelombang yang mendekati infra-merah ( panjang gelombang 820 nM ) yaitu gelombang yang diemisi oleh laser injeksi semikonduktor arsenide gallium. Peredaman dibatasi sampai tidak lebih dari 1,5 - 2 dB / KM pada gelombang 820 nm oleh penghamburan Raleigh ( Raleigh scattering). Oleh karena penghamburan ini berbanding terbalik dengan pangkat empat dari panjang gelombang maka penggunaan cahaya yang dapat dilihat pada ujung birud ari spektrum akan membawa ke peredaman yang berlebihan.
Pada saat ini para ahli sedang meneliti penggunaan panjang gelombang 1200-1400 nm pada fiber optik. Redaman sampai 0,5 dB dapat dicapai dengan menggunakan panjang gelombang ini .
Fiber optik komersial mempunyai faktor redaman yang cukup rendah sehingga alat repeater dapat ditempatkan pada interval jarak 10 Km dengan batas transmisi data sebesar 140 M bit/detik. Apabila kaber dengan redaman ultra rendah telah didapat maka repeater dapat ditempatkan untuk interval jarak sekitar 50 Km.
FIBER BERMUTU
Fiber yang bermutu diperlukan untuk menghasilkan kecepatan rambatan gelombang yang sama sepanjang fiber. Hal ini untuk mengurangi distorsi pulsa yang akan terjadi. Fiber yang digunakan harus memiliki ukuran yang cukup panjang. Fiber yang panjang akan mengurangi jumlah sambungan yang dipasang pada instalasi fiber optik. Tiap sambungan yang ada akan menambah faktor redaman kira-kira 0,3 dB. Semakin sedikit jumlah sambungan maka faktor redaman akibat sambungan dapat diminimalisir.
Fiber dapat dibuat dengan menggunakan tungku peleburan ganda dari platina murni. Bahan gelas yang merupakan inti fiber dimasukkan ke dalam tungku tengah yang bisa terdiri dari gelas alkali silikat germanium berisikan konsentrasi ion potassium sehingga memiliki indeks refraksi tinggi. Suatu bahan gelas yang agak sama dimasukan ke dalam tungku yang diluar. Gelas fiber ditarik dari titik konsentrik pada dasar tungkudan pertukaran ios sodium dan potasium dalam daerah pada dasar tungku ini menghasilkan profil dengan peningkatan mutu indeks refraksi yang diinginkan.
Dapat dipahami bahwa akan terdapat variasi mutu fiber yang dibuat dengan teknik produksi yang sedemikian sulitnya. Variasi yang kecil dalam cara berubahnya indeks refraksi akan menghasilkan perubahan yang besar dalam penerapannya. Walaupun lebar band frekuensi secara teoritis dapat mencapai 1 GHz akan tetapi pada implementasinya hanya sebesar 260 MHz yang digunakan.
Fiber yang bisa diperoleh tersedia dengan lebar ban yang dijamin tidak kurang dari 400MHz/Km. Dengan semakin meningkatnya teknologi maka diharapkan fiber optik dengan lebar band lebih dari 1 GHz akan didapat.
Kabel fiber optik bermutu memiliki diameter sekitar 0,1 mm. Akan tetapi pada implementasi lapangan kabel fiber optik memiliki diameter jauh diatas 0,1 mm. Hal ini dikarenakan pada fiber optik diberi beberapa materi untuk melindungi serat fiber yang rapuh. Kabel fiber optik yang lengkap akan terdiri dari serat fiber dan struktur penguat serat fiber optik yang terdiri dari bahan logam.
EMITER RADIASI
Satu-satunya sumber radiasi gelombang yang dapat dipertimbangkan untuk telekomunikasi fiber optik pada waktu ini adalah LED ( Light Emitting Diode) dan "injection laser Diodes". Sumber radiasi lain seperti lampu pijar dan lampu emisi muatan gas terlalu besar ukurannya dan tidak cukup terang untuk dapat menyuntikkan readiasinya ke dalam fiber optik yang halus sekali pada intensitas yang cukup tinggi. Laser "neodymium solid-state" telah dipertimbangkan pada waktu yang lampau, tetapi tidak dapat dimodulasi pada frekuensi di atas kira-kira 1 MHz.
LED dapat dengan mudah dimodulasi dengan teknik switching arus on dan off. Spektrum radiasi sebuah dioda LED relatif lebar ( 50 nM s/d 820 nm ), sedangkan dalam fiber optik bermutu, waktu transmisi untuk berbagai panjang gelombang cukup berbeda dalam jumlah yang layak dari peleberan pulsa yang akan terjadi. Radiasi sebuah diode laser gallium arsenide mempunyai lebar spektral dari kira-kira 2 nm, sehingga pelebaran waktu pulsa termasuk dalam ukuran 0,1 nanodetik per km. Hal ini jauh berbeda bila menggunakan sebuah dioda non-lasing dengan hasil 2,5 nanodetik per km.
Sebuah dioda laser gallium arsenide sebesar sebutir pasir mempunyai dimensi yang sebanding dengan ukuran fiber optik.Efisiensi komponen ini cukup tinggi.
Terdapat suatu delay sekitar 10 nano detik sebelum radiasi diemisikan setelah diberikannya arus. Waktu delay ini terlalu lama bila data yang ditransmisikan memiliki kecepatan 140 M bit/detik. Oleh karena itu suatu arus daya-panjar(bias) dialirkan ke dioda laser pada setiap waktu sehingga aksi lasing dapat dimulai dengan sangat cepat sekali.
PESAWAT PENERIMA
Radiasi yang keluar pada ujung penerima fiber optik difokuskan oleh sebuah lensa penggandeng kepada sebuah fotodioda "avalanche" yang dapat memberikan efisiensi "quantum" tinggi. Suatu daya panjar sekitar 200 v diberikan pada junction photodioda. Sinyal output photodioda diumpankan ke sebuah amplifier mutu bising-rendah sekali. Kontrol penguatan otomatik disertakan dalam sirkuit.
Para peneliti telah melakukan riset untuk mengembangkan kabel telepon agar dapat mentransmisi sinyal dengan jangkauan frekuensi yang cukup lebar. Hasil penelitian didapat bahwa fiber optik memberikan hasil yang cukup menggembirakan.
Fiber optik yang digunakan untuk sistem telekomunikasi harus mempunyai faktor redaman yagn relatif rendah atau sejumalh besar alat repeater akan dipergunakan di sepanjang saluran. Fiber optik tipikal yang terdapta sekarang memiliki faktor redaman dari kira-kira beberapa dB per Km. Untuk dapat memperkecil redaman sampai serendah-rendahnya maka bahan baku yang digunakan dalam pembuatan gelas fiber untuk fiber optik harus dari tingkat kemurniah yang paling tinggi. Bentuk yang tidak homogen dalam bahan gelas harus pula diperkecil agar dapat menekan nilai redaman.
Kabel dengan faktor redaman serendah sampai 3 dB/km bisa diperoleh untuk penggunaan pada gelombang yang mendekati infra-merah ( panjang gelombang 820 nM ) yaitu gelombang yang diemisi oleh laser injeksi semikonduktor arsenide gallium. Peredaman dibatasi sampai tidak lebih dari 1,5 - 2 dB / KM pada gelombang 820 nm oleh penghamburan Raleigh ( Raleigh scattering). Oleh karena penghamburan ini berbanding terbalik dengan pangkat empat dari panjang gelombang maka penggunaan cahaya yang dapat dilihat pada ujung birud ari spektrum akan membawa ke peredaman yang berlebihan.
Pada saat ini para ahli sedang meneliti penggunaan panjang gelombang 1200-1400 nm pada fiber optik. Redaman sampai 0,5 dB dapat dicapai dengan menggunakan panjang gelombang ini .
Fiber optik komersial mempunyai faktor redaman yang cukup rendah sehingga alat repeater dapat ditempatkan pada interval jarak 10 Km dengan batas transmisi data sebesar 140 M bit/detik. Apabila kaber dengan redaman ultra rendah telah didapat maka repeater dapat ditempatkan untuk interval jarak sekitar 50 Km.
FIBER BERMUTU
Fiber yang bermutu diperlukan untuk menghasilkan kecepatan rambatan gelombang yang sama sepanjang fiber. Hal ini untuk mengurangi distorsi pulsa yang akan terjadi. Fiber yang digunakan harus memiliki ukuran yang cukup panjang. Fiber yang panjang akan mengurangi jumlah sambungan yang dipasang pada instalasi fiber optik. Tiap sambungan yang ada akan menambah faktor redaman kira-kira 0,3 dB. Semakin sedikit jumlah sambungan maka faktor redaman akibat sambungan dapat diminimalisir.
Fiber dapat dibuat dengan menggunakan tungku peleburan ganda dari platina murni. Bahan gelas yang merupakan inti fiber dimasukkan ke dalam tungku tengah yang bisa terdiri dari gelas alkali silikat germanium berisikan konsentrasi ion potassium sehingga memiliki indeks refraksi tinggi. Suatu bahan gelas yang agak sama dimasukan ke dalam tungku yang diluar. Gelas fiber ditarik dari titik konsentrik pada dasar tungkudan pertukaran ios sodium dan potasium dalam daerah pada dasar tungku ini menghasilkan profil dengan peningkatan mutu indeks refraksi yang diinginkan.
Dapat dipahami bahwa akan terdapat variasi mutu fiber yang dibuat dengan teknik produksi yang sedemikian sulitnya. Variasi yang kecil dalam cara berubahnya indeks refraksi akan menghasilkan perubahan yang besar dalam penerapannya. Walaupun lebar band frekuensi secara teoritis dapat mencapai 1 GHz akan tetapi pada implementasinya hanya sebesar 260 MHz yang digunakan.
Fiber yang bisa diperoleh tersedia dengan lebar ban yang dijamin tidak kurang dari 400MHz/Km. Dengan semakin meningkatnya teknologi maka diharapkan fiber optik dengan lebar band lebih dari 1 GHz akan didapat.
Kabel fiber optik bermutu memiliki diameter sekitar 0,1 mm. Akan tetapi pada implementasi lapangan kabel fiber optik memiliki diameter jauh diatas 0,1 mm. Hal ini dikarenakan pada fiber optik diberi beberapa materi untuk melindungi serat fiber yang rapuh. Kabel fiber optik yang lengkap akan terdiri dari serat fiber dan struktur penguat serat fiber optik yang terdiri dari bahan logam.
EMITER RADIASI
Satu-satunya sumber radiasi gelombang yang dapat dipertimbangkan untuk telekomunikasi fiber optik pada waktu ini adalah LED ( Light Emitting Diode) dan "injection laser Diodes". Sumber radiasi lain seperti lampu pijar dan lampu emisi muatan gas terlalu besar ukurannya dan tidak cukup terang untuk dapat menyuntikkan readiasinya ke dalam fiber optik yang halus sekali pada intensitas yang cukup tinggi. Laser "neodymium solid-state" telah dipertimbangkan pada waktu yang lampau, tetapi tidak dapat dimodulasi pada frekuensi di atas kira-kira 1 MHz.
LED dapat dengan mudah dimodulasi dengan teknik switching arus on dan off. Spektrum radiasi sebuah dioda LED relatif lebar ( 50 nM s/d 820 nm ), sedangkan dalam fiber optik bermutu, waktu transmisi untuk berbagai panjang gelombang cukup berbeda dalam jumlah yang layak dari peleberan pulsa yang akan terjadi. Radiasi sebuah diode laser gallium arsenide mempunyai lebar spektral dari kira-kira 2 nm, sehingga pelebaran waktu pulsa termasuk dalam ukuran 0,1 nanodetik per km. Hal ini jauh berbeda bila menggunakan sebuah dioda non-lasing dengan hasil 2,5 nanodetik per km.
Sebuah dioda laser gallium arsenide sebesar sebutir pasir mempunyai dimensi yang sebanding dengan ukuran fiber optik.Efisiensi komponen ini cukup tinggi.
Terdapat suatu delay sekitar 10 nano detik sebelum radiasi diemisikan setelah diberikannya arus. Waktu delay ini terlalu lama bila data yang ditransmisikan memiliki kecepatan 140 M bit/detik. Oleh karena itu suatu arus daya-panjar(bias) dialirkan ke dioda laser pada setiap waktu sehingga aksi lasing dapat dimulai dengan sangat cepat sekali.
PESAWAT PENERIMA
Radiasi yang keluar pada ujung penerima fiber optik difokuskan oleh sebuah lensa penggandeng kepada sebuah fotodioda "avalanche" yang dapat memberikan efisiensi "quantum" tinggi. Suatu daya panjar sekitar 200 v diberikan pada junction photodioda. Sinyal output photodioda diumpankan ke sebuah amplifier mutu bising-rendah sekali. Kontrol penguatan otomatik disertakan dalam sirkuit.
Sejarah Laser dan Fiber Optik
Timeline
1917 Albert Einstein establishes stimulated emission.
1957 Charles Townes, James Gordon, and Herbert Zeiger develop first maser.
1958 Arthur Schawlow develops working principles of laser.
1958 Schawlow and Townes publish paper on laser.
1960 Theodore Maiman develops first laser action in solid ruby.
1961 First semiconductor laser, Robert Hall.
1960s Charles K. Kao is the first to publicly propose the possibility of a practical application for fiber-optic telecommunication.
1970 Robert Maurer leads a team at Corning who design and produce the first optical fiber.
1974 John MacChesney and colleagues at Bell Labs develop the modified chemical vapor deposition process.
1974 John MacChesney introduces an alternative synthesis process leading to low contamination and precise index of refraction profiles.
1975 First nonexperimental fiber-optic link installed in Dorset (UK) police communication system.
1975 First semiconductor laser operating continuously at room temperature.
1976 Bell Labs field tests multimode fiber-optic system at its Norcross, Georgia plant.
1977 General Telephone and Electronics begins first trial of 6Mbit/s fiber-optic link carrying live telephone traffic in Long Beach, California
1977 Bell system starts testing 45 Mbit/s fiber link in downtown Chicago phone system.
1977 Chicago has the first commercial fiber-optic communications system.
1987 Introduction of erbium-doped fiber amplifiers.
1988 TAT-8 fiber-optic cable for telephone service laid
1917 Albert Einstein establishes stimulated emission.
1957 Charles Townes, James Gordon, and Herbert Zeiger develop first maser.
1958 Arthur Schawlow develops working principles of laser.
1958 Schawlow and Townes publish paper on laser.
1960 Theodore Maiman develops first laser action in solid ruby.
1961 First semiconductor laser, Robert Hall.
1960s Charles K. Kao is the first to publicly propose the possibility of a practical application for fiber-optic telecommunication.
1970 Robert Maurer leads a team at Corning who design and produce the first optical fiber.
1974 John MacChesney and colleagues at Bell Labs develop the modified chemical vapor deposition process.
1974 John MacChesney introduces an alternative synthesis process leading to low contamination and precise index of refraction profiles.
1975 First nonexperimental fiber-optic link installed in Dorset (UK) police communication system.
1975 First semiconductor laser operating continuously at room temperature.
1976 Bell Labs field tests multimode fiber-optic system at its Norcross, Georgia plant.
1977 General Telephone and Electronics begins first trial of 6Mbit/s fiber-optic link carrying live telephone traffic in Long Beach, California
1977 Bell system starts testing 45 Mbit/s fiber link in downtown Chicago phone system.
1977 Chicago has the first commercial fiber-optic communications system.
1987 Introduction of erbium-doped fiber amplifiers.
1988 TAT-8 fiber-optic cable for telephone service laid
DEVICE DRIVER
Suatu sistem operasi harus menangani bermacam-macam hal seperti menangani memori dan piranti (Device). Piranti yang ditangani oleh CPU antara lain keyboard, disk drive, harddisk, CRT dll. Device driver adalah suatu modul penendali piranti yang berfungsi untuk menyalurkan semua komunikasi dari dan menuju piranti.
Mengapa device driver harus ada ?
Device driver akan membantu sistem operasi untuk mengatur suatu device yang baru. Pada waktu terdahulu, MS-DOS versi 1.0 mendukung pemakaian piranti berupa disk drive satu sisi ( single sided) dengan kapasitas 180 KB. Tidak lama kemudian IBM menyediakan disk drive tipe baru yaitu disk drive dua sisi( double sided) dengan kapasitas 360 KB. Pemakai MS-DOS versi 1.0 tidak dapat menggunakan disk drive terbaru IBM karena MS-DOS versi 1.0 tidak mengenal device tersebut. Agar dapat menggunakan disk drive tersebut maka sistem operasi harus diupgrade menjadi MS-DOS versi 1.1 .
Pada sistem lama yang tidak mendukung device driver, setiap terdapat hardware baru maka sistem operasi harus diupgrade. Hal ini tidak efisien dan memboroskan biaya. Oleh karena itulah dikembangkan konsep device driver. Pada MS-DOS 2.0 telah didukung kemampuan instalasi device driver. Apabila terdapat suatu hardware / piranti baru maka sistem operasi tidak perlu diupgrade akan tetapi cukup memodifikasi file CONFIG.SYS dan melakukan reboot. Hal ini jelas lebih efisien.
Beberapa device driver telah terinstalasi secara ototmatis pada saat booting komputer. Tetapi ada juga yang harus diinstalasi sendiri. Device driver yang harus diinstalsi sendiri disebut installable device driver.
Dalam instalasi device driver, CONFIG.SYS adalah file yang sangat penting pada sistem operasi MS-DOS. File ini berisi konfigurasi sistem komputer. File ini merupakan file teks sehingga memodifikasi file ini sangatlah mudah. Agar dapat melakukan instalasi device driver baru maka file device driver harus terdapat dalam sistem komputer . Kemudian pada file CONFIG.sys tinggal menambahkan instruksi DEVICE sebagai berikut :
DEVICE namafile
Mengapa device driver harus ada ?
Device driver akan membantu sistem operasi untuk mengatur suatu device yang baru. Pada waktu terdahulu, MS-DOS versi 1.0 mendukung pemakaian piranti berupa disk drive satu sisi ( single sided) dengan kapasitas 180 KB. Tidak lama kemudian IBM menyediakan disk drive tipe baru yaitu disk drive dua sisi( double sided) dengan kapasitas 360 KB. Pemakai MS-DOS versi 1.0 tidak dapat menggunakan disk drive terbaru IBM karena MS-DOS versi 1.0 tidak mengenal device tersebut. Agar dapat menggunakan disk drive tersebut maka sistem operasi harus diupgrade menjadi MS-DOS versi 1.1 .
Pada sistem lama yang tidak mendukung device driver, setiap terdapat hardware baru maka sistem operasi harus diupgrade. Hal ini tidak efisien dan memboroskan biaya. Oleh karena itulah dikembangkan konsep device driver. Pada MS-DOS 2.0 telah didukung kemampuan instalasi device driver. Apabila terdapat suatu hardware / piranti baru maka sistem operasi tidak perlu diupgrade akan tetapi cukup memodifikasi file CONFIG.SYS dan melakukan reboot. Hal ini jelas lebih efisien.
Beberapa device driver telah terinstalasi secara ototmatis pada saat booting komputer. Tetapi ada juga yang harus diinstalasi sendiri. Device driver yang harus diinstalsi sendiri disebut installable device driver.
Dalam instalasi device driver, CONFIG.SYS adalah file yang sangat penting pada sistem operasi MS-DOS. File ini berisi konfigurasi sistem komputer. File ini merupakan file teks sehingga memodifikasi file ini sangatlah mudah. Agar dapat melakukan instalasi device driver baru maka file device driver harus terdapat dalam sistem komputer . Kemudian pada file CONFIG.sys tinggal menambahkan instruksi DEVICE sebagai berikut :
DEVICE namafile
KOMPUTER PARALEL
Kebutuhan pengolahan data dengan arus laju informasi yang sedemikian pesatnya menyebabkan komputer dengan sistem pengolahan prosesor tunggal dirasakan kurang mencukupi. Kemajuan teknologi telah memunculkan komputer dengan arsitektur banyak prosesor, yang memungkinkan pengolahan data secara paralel.
Paralelisasi dalam sistem komputer diakibatkan oleh beberapa alasan. Alasan utama adalah kebutuhan untuk mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk pelaksanaan program dan menaikkan troughput sistem. Selain itu adalah keamanan, keandalan, kemampuan untuk dikembangkan, dan kebutuhan real time.
Dasar proses paralel
Pengolahan data secara paralel pada dasarnya meiru cara kerja benda alam, seperti : otak manusia. Untuk pengolahan pralel diperlukan beberapa elemen dasar yang sedikit berbeda dari pengolahan serial (pengolahan tunggal). Antara lain dibutuhkan tatacara (algoritma) paralel, bahasa pemrograman paralel, serta arsitektur komputer paralel.
Algoritma paralel berbeda dari algoritma serial, sebab pada algoritma paralel dibutuhkan pengaturan pembagian pekerjaan kepada setiap prosesor yang ada. Bila pada sistem serial satu pekerjaan akan dilakukan bila pekerjaan yang lain telah selesai, maka pada sistem paralel beberapa pekerjaan dapat diselesaikan secara terpisah oleh beberapa prosesor dalam waktu yang bersamaan.
Bahasa pemrograman
Dibtuhkan bahasa pemrograman yang berbeda untuk melakukan pemrograman dalam lingkungan kmputer paralel. Bahasa pemrograman yang digunakan antara lain Concurrent C, Actor-Based dan Linda-Based.
Arsitektur komputer.
Arsitektur komuter paralel berbeda dengan arsitektur komputer biasa. Komputer paralel mempunyai banyak prosesor utama, sedangkan komputer prosesor tunggal hanya mempunyai satu prosesor saja.
Terdapat empat bentuk arsitektur paralel yaitu:
1.SISD(Single Instruction Single Data)
2.MISD ( Multiple Instruction Single Data)
3.SIMD (Single Instruction Multiple Data)
4. MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)
Manajemen memori
Ada dua cara pengaturan paralel yaitu dengan cara shared memory dan message-passing.
Shared memory mempunyai rauang pengalamatan tunggal, sehingga mudah diprogram. Akan tetapi tidak scalable dan memerlukan bandwidth sangat tinggi.
Message-passing mengandung transfer data eksplisit sehingga bersifat scalaable. Kelemahannya lebih sulit untuk diprogram
Paralelisasi dalam sistem komputer diakibatkan oleh beberapa alasan. Alasan utama adalah kebutuhan untuk mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk pelaksanaan program dan menaikkan troughput sistem. Selain itu adalah keamanan, keandalan, kemampuan untuk dikembangkan, dan kebutuhan real time.
Dasar proses paralel
Pengolahan data secara paralel pada dasarnya meiru cara kerja benda alam, seperti : otak manusia. Untuk pengolahan pralel diperlukan beberapa elemen dasar yang sedikit berbeda dari pengolahan serial (pengolahan tunggal). Antara lain dibutuhkan tatacara (algoritma) paralel, bahasa pemrograman paralel, serta arsitektur komputer paralel.
Algoritma paralel berbeda dari algoritma serial, sebab pada algoritma paralel dibutuhkan pengaturan pembagian pekerjaan kepada setiap prosesor yang ada. Bila pada sistem serial satu pekerjaan akan dilakukan bila pekerjaan yang lain telah selesai, maka pada sistem paralel beberapa pekerjaan dapat diselesaikan secara terpisah oleh beberapa prosesor dalam waktu yang bersamaan.
Bahasa pemrograman
Dibtuhkan bahasa pemrograman yang berbeda untuk melakukan pemrograman dalam lingkungan kmputer paralel. Bahasa pemrograman yang digunakan antara lain Concurrent C, Actor-Based dan Linda-Based.
Arsitektur komputer.
Arsitektur komuter paralel berbeda dengan arsitektur komputer biasa. Komputer paralel mempunyai banyak prosesor utama, sedangkan komputer prosesor tunggal hanya mempunyai satu prosesor saja.
Terdapat empat bentuk arsitektur paralel yaitu:
1.SISD(Single Instruction Single Data)
2.MISD ( Multiple Instruction Single Data)
3.SIMD (Single Instruction Multiple Data)
4. MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)
Manajemen memori
Ada dua cara pengaturan paralel yaitu dengan cara shared memory dan message-passing.
Shared memory mempunyai rauang pengalamatan tunggal, sehingga mudah diprogram. Akan tetapi tidak scalable dan memerlukan bandwidth sangat tinggi.
Message-passing mengandung transfer data eksplisit sehingga bersifat scalaable. Kelemahannya lebih sulit untuk diprogram
TV LAYAR DATAR
Terdapat empat teknologi yang dapat digunakan untuk membuat TV layar datar yang besar. Teknologi tersebut akan dijelaskan di bawah ini :
LCD ( Liquid Crystal Display )
LCD memiliki kemampuan untuk merubah koefisien transmisi cahaya dari liquid crystal . Pada umumnya lampu fluorescent yang kecil diletakkan dibelakang dari layar sebagai sumber cahaya. Kekuatan dari cahaya yang ditransmisikan dimodulasikan untuk menampilkan text , graphics dan informasi lainnya. LCD pada saat ini diproduksi secara massal dari berukuran beberapa inchi sampai puluhan inchi. Untuk ukuran diatas 40 inchi penggunaannya tidak praktis hal ini dikarenakan pertimbangan ekonomis.
PDP ( Plasma Display Panel )
PDP bekerja mirip seperti lampu fluorescent hanya saja ukurannya yang jauh lebih kecil. Pada layar PDP terdapat “lampu fluorescent “ berukuran sangat kecil yang berjumlah banyak. Dimana didalamnya terdapat gas yang akan diberi muatan. Gas ini bila bermuatan akan membangkitkan sinar UV yang akan membuat fosfor berpendar. Informasi gambar ditampilkan dengan mengatur sel lampu yang mana yang harus diaktifkan. PDP sangat berpotensial sebagai metoda untuk diproduksi massal pada pembuatan TV layar datar yang berukuran lebih dari 40 inchi.
FED ( Field Emission Display )
FED memiliki deretan katoda field-emission yang banyak pada layar. Katoda tersebut akan memancarkan sinar elektron yang akan mengaktifkan fosfor. Secara umum dapat digambarkan FED terdiri dari layar tv tabung yang banyak sekali dan berukuran kecil yang terdapat di layar. Untuk pembuatan FED dibutuhkan teknologi semiconduktor yang tinggi hal ini diperlukan untuk membuat suatu panel katoda yang berukuran sangat kecil.
ELD ( Electoluminescent Display )
ELD pada saat ini memasuki tahap pengembangan dimana teknologi memanfaatkan fenomena yang disebut electrolumenescence yang muncul ketika sebuah fosfor diletakkan pada suatu medan listrik yang sangat kuat. ELD berukuran 10 inchi yang memancarkan cahaya kuning telah ada di pasaran.Pada saat ini para peneliti berusaha untuk mengembangkan ELD yang multi color .
LCD ( Liquid Crystal Display )
LCD memiliki kemampuan untuk merubah koefisien transmisi cahaya dari liquid crystal . Pada umumnya lampu fluorescent yang kecil diletakkan dibelakang dari layar sebagai sumber cahaya. Kekuatan dari cahaya yang ditransmisikan dimodulasikan untuk menampilkan text , graphics dan informasi lainnya. LCD pada saat ini diproduksi secara massal dari berukuran beberapa inchi sampai puluhan inchi. Untuk ukuran diatas 40 inchi penggunaannya tidak praktis hal ini dikarenakan pertimbangan ekonomis.
PDP ( Plasma Display Panel )
PDP bekerja mirip seperti lampu fluorescent hanya saja ukurannya yang jauh lebih kecil. Pada layar PDP terdapat “lampu fluorescent “ berukuran sangat kecil yang berjumlah banyak. Dimana didalamnya terdapat gas yang akan diberi muatan. Gas ini bila bermuatan akan membangkitkan sinar UV yang akan membuat fosfor berpendar. Informasi gambar ditampilkan dengan mengatur sel lampu yang mana yang harus diaktifkan. PDP sangat berpotensial sebagai metoda untuk diproduksi massal pada pembuatan TV layar datar yang berukuran lebih dari 40 inchi.
FED ( Field Emission Display )
FED memiliki deretan katoda field-emission yang banyak pada layar. Katoda tersebut akan memancarkan sinar elektron yang akan mengaktifkan fosfor. Secara umum dapat digambarkan FED terdiri dari layar tv tabung yang banyak sekali dan berukuran kecil yang terdapat di layar. Untuk pembuatan FED dibutuhkan teknologi semiconduktor yang tinggi hal ini diperlukan untuk membuat suatu panel katoda yang berukuran sangat kecil.
ELD ( Electoluminescent Display )
ELD pada saat ini memasuki tahap pengembangan dimana teknologi memanfaatkan fenomena yang disebut electrolumenescence yang muncul ketika sebuah fosfor diletakkan pada suatu medan listrik yang sangat kuat. ELD berukuran 10 inchi yang memancarkan cahaya kuning telah ada di pasaran.Pada saat ini para peneliti berusaha untuk mengembangkan ELD yang multi color .
Selasa, 12 Februari 2008
30 LANGKAH PROSES BOOTING KOMPUTER - DOS
1. Mulai menyalakan komputer
2. Power supply melakukan self-test dan menentukan kelayakan tegangan serta arus listrik dalam motherboard. Jika berhasil baik maka suatu signal tertentu akan dikirimkan ke motherboard
3. Chip timer menerima signal tersebut dan menghentikan pengiriman singnal reset ke mikroprosesor.
4. Mikroprosesor mulai menjalankan program ROM BIOS mulai dari alamat memori FFFF:0000. Alamat ini hanya berisikan instruksi JMP untuk melompat ke program ROM BIOS yang sebenarnya.
5. ROM BIOS memeriksa kelayakan sistem-sistem dasar komputer. Setiap kesalahan yang muncul diindikasikan dengan variasi bunyi beep tertentu
6. ROM BIOS mencari program ROM untuk video adapter yang ada pada setiap video card terpasang mulai alamat C000:0000 sampai C800:0000. Jika ditemukan maka akan dilakukan test checksum dan jika test ini berhasil maka program video ROM dieksekusi dan kursir akan muncul di layar. Kesalahan test checksum akan muncul berupa pesan :
C000 ROM Error
7. Jika ROM BIOS tidak menemukan program video ROM maka akan digunakan program video ROM yang ada di dalam motherboard dan kursor pun akan muncul di layar.
8. ROM BIOS akan memeriksa, melakukan test checksum dan mengeksekusi semua program ROM lainnya mulai alamat memori C800:0000 sampai dengan DF80:0000
9. Setiap kesalahan pada test checksum diindikasikan berupa pesan :
xxx ROM Error.
10. ROM BIOS memeriksa sebuah harga (dalam dua byte) di alamat memori 0000:0472 utnuk menentukan apakah proses ini berupa cold start atau warm start. Jika harga tersebut berilai 1234 heksa maka ini meruakan proses warm stard di mana prosedur POST ( Power On Self Test) tidak akan dijalankan.
11. Harga selain 1234 heksa merupakan proses cold start sehingga ROM BIOS akan melakukan prosedur test memori dan kesalahan yang muncul pada proses ini akan diindikasikan dengan variasi bunyi beep. Jika prosedur ini berhasil maka sebuah bunyi beep akan dikeluarkan.
12. ROM BIOS mencari boot sector pada sector awal (track 0, head 0, sector 1) suatu media penyimpanan (disk) di drive A dan meletakkannya di alamat memori 0000:7C00. Jika tidak terdapat disk di drive A atau sector awal gagal dibaca maka ROM BIOS tetap akan melakukan proses selanjutnya.
13. Jika nilai pada byte awal dari boot sector kurang dari harga 06 heksa atau lebih bear sama dengan 02 heksa, dan 18 byte pertama berisikan pola data yang sama maka ROM BIOS menghentikan proses kerjanya dan pesan kesalahan akan dimunculkan :
602 Diskette Boot Record Error
14. Boot Sector akan mencari dua file sistem yaitu IBMBIO.COM dan IBMDOS.COM (IO.SYS dan MSDOS.SYS pada MS-DOS). Jika file tersebut tidak terdapat di awal direktori atau terjadi kegagalan dalam membaca file-file tersebutmaka pesan kesalahan berikut akan muncul :
Non-system disk or disk error
Replace and strike any key when ready
15. Jika program dalam boot sector telah rusak maka akan muncul pesan :
Disk Boot failure
16. Jika boot sector tidak dapat dibaca dari drive A, ROM BIOS akan mencari tabel partisi induk pda sector awal dalam hard disk (drive C). Jika ditemukan maka akan diletakkan di alamat memori 0000:7C00. Jika dua byte terakhir pada tabel partisi tidak sama dengan nilai 55AA heksa maka ( Untuk kebanyakan sistem) ROM BIOS akan memanggil ROM-BASIC interpreter dengan menggunakan interrupt 18 heksa
17. Program dalam tabel partisi induk tersebut mencari semua tabel partisi anaknya atau extended partisi (maksimum 24 tabel partisi) dan memeriksa apakah terdapat indikator boot dari partisi aktif.
18. Jika tidak ada partisi yang aktif maka ROM-BASIC interpreter akan dieksekusi (atau pesan kesalahan disk dimunculkan di layar) .
19. Jika indikator boot dari tabel partisi induk tidak sesuai atau terdapat lebih dari satu partisi aktif maka sistem akan menghentikan prosesnya dan pesan kesalahan akan muncul di layar:
Invalid partition table
20. Tabel partisi induk akan membaca boot sector di dalam partisi aktif dan meletakkannya ke memori untuk diperiksa.
21. Jika terjadi kegagalan dalam membaca boot sector tersebut(setelah dicoba lima kali) maka pesan kesalahan akan dimunculkan di layar:
Error loading operating system.
22. Boot sector harddisk diperiksa dan jika dua byte terakhir dari sector tidak sama dengan harga 55AA heksa maka pesan kesalahan berikut akan muncul:
Missing operating system.
23. Boot sector akan mencari dua file sistem, yaitu IBMDOS.COM dan IBMBIO.COM . Jika file tersebut tidak ditemukan di awal direktori atau terjadi kegagalan dalam membaca file-file tersebut maka pesan kesalahan beriku akan dimunculkan dilayar :
Non-system disk or disk error
Replacae and strike any key when ready
24. Jika program dalam boot sector telah rusak maka di layar akan muncul pesan kesalahan :
Disk Boot Failure
25. Jika tidak terjadi kesalhan dalam proses ini maka IBMBIO.COM akan dieksekusi dan kontrol beralih ke file sistem tersebut.
27. IBMBIO.COM memeriksa dan kemudian menjalankan IBMDOS.COM yang akan menginisialisasi device driver utama, menentukan status peralatan yang terpasang dan mempersiapkan parameter awal sistem.
28. IBMBIO membaca file CONFIG.SYS sebanyak empat kali:
pertama, semua instruksi yang ada kecuali DEVICE,INSTALL, dan SHELL akan diproses, tidak peduli bagaimana urutan instruksi tersebut ditulis.
Kedua, instruksi DEVICE berikut file device driver akan dieksekusi.
Ketiga, instruksi INSTALL , berikut file program akan dieksekusi.
Keempat, instruksi SHELL berikut program shell akan dieksekusi. Jika tidak terdapat instruksi seperti ini maka akan digunakan file COMMAND.COM sebagai default. Disini, IBMBIO menyerahkan kontrol sepenuhnya kepada file program shell
29. Jika Command.com bekerja sebagai shell, maka ia akan memeriksa apakah terdapat file autoexec.bat di direktori utama. Jika ada maka semua instruksi di dalam file tersebut akan diproses.
30. Jika autoexec.bat tidak ditemukan maka command.com akan mengeksekusi perintah internal seperti DATE, TIME, VER dan DOS Prompt
2. Power supply melakukan self-test dan menentukan kelayakan tegangan serta arus listrik dalam motherboard. Jika berhasil baik maka suatu signal tertentu akan dikirimkan ke motherboard
3. Chip timer menerima signal tersebut dan menghentikan pengiriman singnal reset ke mikroprosesor.
4. Mikroprosesor mulai menjalankan program ROM BIOS mulai dari alamat memori FFFF:0000. Alamat ini hanya berisikan instruksi JMP untuk melompat ke program ROM BIOS yang sebenarnya.
5. ROM BIOS memeriksa kelayakan sistem-sistem dasar komputer. Setiap kesalahan yang muncul diindikasikan dengan variasi bunyi beep tertentu
6. ROM BIOS mencari program ROM untuk video adapter yang ada pada setiap video card terpasang mulai alamat C000:0000 sampai C800:0000. Jika ditemukan maka akan dilakukan test checksum dan jika test ini berhasil maka program video ROM dieksekusi dan kursir akan muncul di layar. Kesalahan test checksum akan muncul berupa pesan :
C000 ROM Error
7. Jika ROM BIOS tidak menemukan program video ROM maka akan digunakan program video ROM yang ada di dalam motherboard dan kursor pun akan muncul di layar.
8. ROM BIOS akan memeriksa, melakukan test checksum dan mengeksekusi semua program ROM lainnya mulai alamat memori C800:0000 sampai dengan DF80:0000
9. Setiap kesalahan pada test checksum diindikasikan berupa pesan :
xxx ROM Error.
10. ROM BIOS memeriksa sebuah harga (dalam dua byte) di alamat memori 0000:0472 utnuk menentukan apakah proses ini berupa cold start atau warm start. Jika harga tersebut berilai 1234 heksa maka ini meruakan proses warm stard di mana prosedur POST ( Power On Self Test) tidak akan dijalankan.
11. Harga selain 1234 heksa merupakan proses cold start sehingga ROM BIOS akan melakukan prosedur test memori dan kesalahan yang muncul pada proses ini akan diindikasikan dengan variasi bunyi beep. Jika prosedur ini berhasil maka sebuah bunyi beep akan dikeluarkan.
12. ROM BIOS mencari boot sector pada sector awal (track 0, head 0, sector 1) suatu media penyimpanan (disk) di drive A dan meletakkannya di alamat memori 0000:7C00. Jika tidak terdapat disk di drive A atau sector awal gagal dibaca maka ROM BIOS tetap akan melakukan proses selanjutnya.
13. Jika nilai pada byte awal dari boot sector kurang dari harga 06 heksa atau lebih bear sama dengan 02 heksa, dan 18 byte pertama berisikan pola data yang sama maka ROM BIOS menghentikan proses kerjanya dan pesan kesalahan akan dimunculkan :
602 Diskette Boot Record Error
14. Boot Sector akan mencari dua file sistem yaitu IBMBIO.COM dan IBMDOS.COM (IO.SYS dan MSDOS.SYS pada MS-DOS). Jika file tersebut tidak terdapat di awal direktori atau terjadi kegagalan dalam membaca file-file tersebutmaka pesan kesalahan berikut akan muncul :
Non-system disk or disk error
Replace and strike any key when ready
15. Jika program dalam boot sector telah rusak maka akan muncul pesan :
Disk Boot failure
16. Jika boot sector tidak dapat dibaca dari drive A, ROM BIOS akan mencari tabel partisi induk pda sector awal dalam hard disk (drive C). Jika ditemukan maka akan diletakkan di alamat memori 0000:7C00. Jika dua byte terakhir pada tabel partisi tidak sama dengan nilai 55AA heksa maka ( Untuk kebanyakan sistem) ROM BIOS akan memanggil ROM-BASIC interpreter dengan menggunakan interrupt 18 heksa
17. Program dalam tabel partisi induk tersebut mencari semua tabel partisi anaknya atau extended partisi (maksimum 24 tabel partisi) dan memeriksa apakah terdapat indikator boot dari partisi aktif.
18. Jika tidak ada partisi yang aktif maka ROM-BASIC interpreter akan dieksekusi (atau pesan kesalahan disk dimunculkan di layar) .
19. Jika indikator boot dari tabel partisi induk tidak sesuai atau terdapat lebih dari satu partisi aktif maka sistem akan menghentikan prosesnya dan pesan kesalahan akan muncul di layar:
Invalid partition table
20. Tabel partisi induk akan membaca boot sector di dalam partisi aktif dan meletakkannya ke memori untuk diperiksa.
21. Jika terjadi kegagalan dalam membaca boot sector tersebut(setelah dicoba lima kali) maka pesan kesalahan akan dimunculkan di layar:
Error loading operating system.
22. Boot sector harddisk diperiksa dan jika dua byte terakhir dari sector tidak sama dengan harga 55AA heksa maka pesan kesalahan berikut akan muncul:
Missing operating system.
23. Boot sector akan mencari dua file sistem, yaitu IBMDOS.COM dan IBMBIO.COM . Jika file tersebut tidak ditemukan di awal direktori atau terjadi kegagalan dalam membaca file-file tersebut maka pesan kesalahan beriku akan dimunculkan dilayar :
Non-system disk or disk error
Replacae and strike any key when ready
24. Jika program dalam boot sector telah rusak maka di layar akan muncul pesan kesalahan :
Disk Boot Failure
25. Jika tidak terjadi kesalhan dalam proses ini maka IBMBIO.COM akan dieksekusi dan kontrol beralih ke file sistem tersebut.
27. IBMBIO.COM memeriksa dan kemudian menjalankan IBMDOS.COM yang akan menginisialisasi device driver utama, menentukan status peralatan yang terpasang dan mempersiapkan parameter awal sistem.
28. IBMBIO membaca file CONFIG.SYS sebanyak empat kali:
pertama, semua instruksi yang ada kecuali DEVICE,INSTALL, dan SHELL akan diproses, tidak peduli bagaimana urutan instruksi tersebut ditulis.
Kedua, instruksi DEVICE berikut file device driver akan dieksekusi.
Ketiga, instruksi INSTALL , berikut file program akan dieksekusi.
Keempat, instruksi SHELL berikut program shell akan dieksekusi. Jika tidak terdapat instruksi seperti ini maka akan digunakan file COMMAND.COM sebagai default. Disini, IBMBIO menyerahkan kontrol sepenuhnya kepada file program shell
29. Jika Command.com bekerja sebagai shell, maka ia akan memeriksa apakah terdapat file autoexec.bat di direktori utama. Jika ada maka semua instruksi di dalam file tersebut akan diproses.
30. Jika autoexec.bat tidak ditemukan maka command.com akan mengeksekusi perintah internal seperti DATE, TIME, VER dan DOS Prompt
MIKROFON
Mikrofon merupakan suatu alat yang akan mentransformasi sinyal suara menjadi sinyal listrik. Daya keluaran mikrofon tergantung kepada jarak antara sumber bunyi dengan mikrofon. Mikrofon memiliki jangkauan frekuensi kerja agar didapat hasil maksimum. Untuk sinyal suara manusia maka frekuensi kerja berada antara 200 s/d 3500 Hz.
Mikrofon terdiri dari beberapa macam, yaitu :
1. Mikrofon Karbon
Mikrofon karbon terdiri atas sebuah diafragma logam yang menempel kepada butiran karbon. Apabila diafragma bergetar diakibatkan oleh suara maka diafragma akan menekan-nekan butiran karbon. Akibatnya maka resistansi listrik dari mikrofon menjadi berubah-ubah sesuai dengan sinyal suara.
Mikrofon karbon menghasilkan output yang kuat akan tetapi memiliki cacat tak linear yang tinggi dan juga tidak stabil.
2. Mikrofon piezo-elektrik.
Mikrofon ini terdiri atas diafragma yang menempel pada keping yang terbuat dari bahan keramik ( barium titanat ). Bahan ini memeiliki sifat piezo-elektrik. Mikrofon menghasilkan output yang cukup tinggi untuk langsung dikuatkan oleh penguat sinyal. Impedansi output dari mikrofon ini tinggi. Impedansi beban akan berpengaruh terhadap frekuensi rendah.
3. Mikrofon dinamik
Mikrofon jenis ini menyerupai pengeras suara dinamik ( terdiri dari kumparan yang bergerak-gerak di dalam medan magnet). Impedansinya rendah dan keluarannya rendah.
4. Mikrofon Elektret
Mikrofon elektret merupakan sebuah isolator yang dapat secara sementara menyimpan muatan listrik. Prinsip kerja menyerupai kondensator karena keping diafragma bergerak-gerak sehingga terjadi perubahan kapasitas. Perubahan kapasitas akan mengakibatkan perubahan tegangan.
Mikrofon terdiri dari beberapa macam, yaitu :
1. Mikrofon Karbon
Mikrofon karbon terdiri atas sebuah diafragma logam yang menempel kepada butiran karbon. Apabila diafragma bergetar diakibatkan oleh suara maka diafragma akan menekan-nekan butiran karbon. Akibatnya maka resistansi listrik dari mikrofon menjadi berubah-ubah sesuai dengan sinyal suara.
Mikrofon karbon menghasilkan output yang kuat akan tetapi memiliki cacat tak linear yang tinggi dan juga tidak stabil.
2. Mikrofon piezo-elektrik.
Mikrofon ini terdiri atas diafragma yang menempel pada keping yang terbuat dari bahan keramik ( barium titanat ). Bahan ini memeiliki sifat piezo-elektrik. Mikrofon menghasilkan output yang cukup tinggi untuk langsung dikuatkan oleh penguat sinyal. Impedansi output dari mikrofon ini tinggi. Impedansi beban akan berpengaruh terhadap frekuensi rendah.
3. Mikrofon dinamik
Mikrofon jenis ini menyerupai pengeras suara dinamik ( terdiri dari kumparan yang bergerak-gerak di dalam medan magnet). Impedansinya rendah dan keluarannya rendah.
4. Mikrofon Elektret
Mikrofon elektret merupakan sebuah isolator yang dapat secara sementara menyimpan muatan listrik. Prinsip kerja menyerupai kondensator karena keping diafragma bergerak-gerak sehingga terjadi perubahan kapasitas. Perubahan kapasitas akan mengakibatkan perubahan tegangan.
DIODA.
Dioda memiliki 2 macam konstruksi yaitu :
1. Dioda pertemuan ( junction dioda).
2. Dioda titik kontak ( point contact dioda).
Bahan pembuat dioda antara lain :
1. Silikon
Dioda dengan bahan dasar silikon menghantarkan tegangan maju ( bias forward ) sebesar 0,6 volt. Resistansi maju cukup kecil . Memiliki nilai resistansi terbalik ( dioda diberi tegangan terbalik) sangat tinggi dapat mencapai beberapa mega ohm. Arus maju yang didapat cukup besar dapat mencapai 100 Ampere. Tegangan maksimum terbalik dapat mencapai 1000 volt.
2. Germanium
Dioda dengan bahan dasar germanium menghantarkan tegangan maju sebesar 0,2 volt . Resistansi maju yang dimiliki lebih besar bila dibandingkan silikon. Resistansi terbalik mencapai 1 M ohm.
Suhu akan mempengaruhi dioda antara lain :
1. Setiap kenaikan 1 derajat C akan menurunkan tegangan maju sebesar 2,5 mV.
2. Arus terbalik naik mencapai dua kali lipat untuk kenaikan suhu sebesar 10 derajat Celcius.
Kerusakan dioda dapat diakibatkan oleh :
1. Arus maju yang terlampau besar.
2. Tegangan terbalik yang terlampau besar.
LED ( lIGHT EMITING DIODE )
LED merupakan dioda yang dapat memancarkan cahaya. Terbuat dari bahan semikonduktor campuran seperti arsen-galium atau fosfida indium. Apabila LED diberi tegangan maju maka titik pertemuan LED akan memancarkan cahaya. warna cahaya tergantung dari bahan yang digunakan. Intensitas cahaya berbanding lurus dengan arus maju yang mengalir pada LED. Tegangan kerja LED berkisar 1,6 s/d 2,2 volt
ARSITEKTUR MIKROPROSESOR RISC
RISC (Reduced Instruction Set Computing) merupakan arsitektur komputer yang telah dikembangkan sejak tahun 1974 oleh John Cocke. Ia meneliti instruksi-instruksi yang digunakan oleh komputer dan menemukan bahwa sebagian besar instruksi yang digunakan adalah instruksi dasar yang sederhana bukan instruksi mikroprosesor yang kompleks. Cocke kemudian merancang sebuah komputer berdasarkan sejumlah kecil instruksi yang dapat dieksekusi dengan cepat.
Istilah RISC mulai digunakan pada tahun 1980 oleh David Peterson dari Iniversitas California di Berkeley (USA). Arsitektur mikroprosesor tradisional memiliki jumlah instruksi yang sangat banyak bisa mencapai ratusan instruksi yang disebut arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer), sementara arsitektur RISC memiliki jumlah instruksi yang sedikit.
Pada tahun 1979 IBM memperkenalkan komputer model 801 yang memanfaatkan penemuan John Cocke dan merupakan komputer RISC pertama yang dibuat oleh IBM. Model 801 merupakan sebuah minikomputer 32 bit dengan 32 register dan dapat mengeksekusi instruksi sederhana dalam satu siklus clock. Pada tahun 1990 IBM meluncurkan RISC system/6000 disingkat RS/6000. CPU RS/6000 terdiri atas beberapa chip. Dalam perkembangan selanjutnya CPU tersebut digantikan dengan hanya menggunakan 1 chip komponen. Chip tunggal ini kemudian menjadi basis untuk mikroprosesor PowerPC yang diproduksi oleh Aliansi IBM,Motorola dan Apple Computer.
Sifat RISC antara lain:
1.Semua atau setidak-tidaknya sebagian besar (80%) instruksi harus dieksekusi dalam satu siklus clock.
2. Semua instruksi harus memiliki satu ukuran standar, yaitu sama dengan ukuran kata dasar (basic word length).
3. Jumlah jenis instuksinya harus kecil, tidak melebihi 128
4. Jumlah format isntruksinya harus kecil, tidak melebihi kira-kira 4
5. Jumlah addressing mode harus kecil, tidak melebihi kira-kira 4
6. Akses ke memori hanya dilakukan dengan instruksi load dan store.
7. Semua operasi, kekcuali operasi load dan store merupakan operasi register ke register di dalam CPU.
8. Memiliki hardwired control unit.
9. Memiliki relatif banyak register serbaguna internal CPU.
EVALUASI RISC
1. Realisasi chip VLSI
Sistem RISC diwujudkan sebagai sebuah chip VLSI maka hasilnya antara lain:
a.Luas permukaan chip akan lebih kecil. Hal ini dikarenakan RISC mengandung instruksi yang jumlahnya kecil. Sehingga hal ini bermanfaat untuk menampung fungsi-fungsi lain selain instruksi seperti cache,FPU dll.
b. Ruang yang menjadi lebih bebas karena kecilnya control area yang diperlukan.
2. Aspek Kecepatan Komputasi
a. RISC sangat cocok dan efisien untuk operasi pipeline. Hal ini dikarenakan instruksi RISC didesai untuk memiliki waktu eksekusi yang relatif sama. Hasil yang didapat antara lain ialah kecepatan komputasi akan meningkat.
b. Decoding unit pada RISC akan berukuran kecil dan sederhana sehingga proses pengeksekusian instruksi akan lebih cepat.
c. Jumlah register internal yang besar akan menghemat waktu komputasi terutama untuk program yang menangani data dalam jumlah besar.
3. Aspek biaya perancangan dan kehandalan
a. Rancangan unit kontrol RISC dapat diselesaikan lebih cepat, sehingga mengurangi biaya perancangan secara keseluruhan.
b. Waktu perancangan yang lebih singkat mengurangi kemungkinan produk akhirnya sudah akan kadaluarsa pada saat rancangannya selesai.
c. Suatu unit kontrolyang sederhana dan lebih kecil akan mengurangi kesalahan desain yang mungkin terjadi.
KELEMAHAN RISC
Kelemahan utama dari RISC ialah jumalh instruksi yang sedikit. Hal ini mengakibatkan untuk melakukan suatu tugas akan dibutuhkan instruksi yang lebih banyak bila dibandingkan CISC. Hasilnya ialah jumlah ukuran program akan lebih besar bila dibandingkan CISC. Penggunaan memori akan semakin meningkat dan lalu lintas instruksi antara CPU dan memori akan meningkat pula.
Istilah RISC mulai digunakan pada tahun 1980 oleh David Peterson dari Iniversitas California di Berkeley (USA). Arsitektur mikroprosesor tradisional memiliki jumlah instruksi yang sangat banyak bisa mencapai ratusan instruksi yang disebut arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer), sementara arsitektur RISC memiliki jumlah instruksi yang sedikit.
Pada tahun 1979 IBM memperkenalkan komputer model 801 yang memanfaatkan penemuan John Cocke dan merupakan komputer RISC pertama yang dibuat oleh IBM. Model 801 merupakan sebuah minikomputer 32 bit dengan 32 register dan dapat mengeksekusi instruksi sederhana dalam satu siklus clock. Pada tahun 1990 IBM meluncurkan RISC system/6000 disingkat RS/6000. CPU RS/6000 terdiri atas beberapa chip. Dalam perkembangan selanjutnya CPU tersebut digantikan dengan hanya menggunakan 1 chip komponen. Chip tunggal ini kemudian menjadi basis untuk mikroprosesor PowerPC yang diproduksi oleh Aliansi IBM,Motorola dan Apple Computer.
Sifat RISC antara lain:
1.Semua atau setidak-tidaknya sebagian besar (80%) instruksi harus dieksekusi dalam satu siklus clock.
2. Semua instruksi harus memiliki satu ukuran standar, yaitu sama dengan ukuran kata dasar (basic word length).
3. Jumlah jenis instuksinya harus kecil, tidak melebihi 128
4. Jumlah format isntruksinya harus kecil, tidak melebihi kira-kira 4
5. Jumlah addressing mode harus kecil, tidak melebihi kira-kira 4
6. Akses ke memori hanya dilakukan dengan instruksi load dan store.
7. Semua operasi, kekcuali operasi load dan store merupakan operasi register ke register di dalam CPU.
8. Memiliki hardwired control unit.
9. Memiliki relatif banyak register serbaguna internal CPU.
EVALUASI RISC
1. Realisasi chip VLSI
Sistem RISC diwujudkan sebagai sebuah chip VLSI maka hasilnya antara lain:
a.Luas permukaan chip akan lebih kecil. Hal ini dikarenakan RISC mengandung instruksi yang jumlahnya kecil. Sehingga hal ini bermanfaat untuk menampung fungsi-fungsi lain selain instruksi seperti cache,FPU dll.
b. Ruang yang menjadi lebih bebas karena kecilnya control area yang diperlukan.
2. Aspek Kecepatan Komputasi
a. RISC sangat cocok dan efisien untuk operasi pipeline. Hal ini dikarenakan instruksi RISC didesai untuk memiliki waktu eksekusi yang relatif sama. Hasil yang didapat antara lain ialah kecepatan komputasi akan meningkat.
b. Decoding unit pada RISC akan berukuran kecil dan sederhana sehingga proses pengeksekusian instruksi akan lebih cepat.
c. Jumlah register internal yang besar akan menghemat waktu komputasi terutama untuk program yang menangani data dalam jumlah besar.
3. Aspek biaya perancangan dan kehandalan
a. Rancangan unit kontrol RISC dapat diselesaikan lebih cepat, sehingga mengurangi biaya perancangan secara keseluruhan.
b. Waktu perancangan yang lebih singkat mengurangi kemungkinan produk akhirnya sudah akan kadaluarsa pada saat rancangannya selesai.
c. Suatu unit kontrolyang sederhana dan lebih kecil akan mengurangi kesalahan desain yang mungkin terjadi.
KELEMAHAN RISC
Kelemahan utama dari RISC ialah jumalh instruksi yang sedikit. Hal ini mengakibatkan untuk melakukan suatu tugas akan dibutuhkan instruksi yang lebih banyak bila dibandingkan CISC. Hasilnya ialah jumlah ukuran program akan lebih besar bila dibandingkan CISC. Penggunaan memori akan semakin meningkat dan lalu lintas instruksi antara CPU dan memori akan meningkat pula.
Format Gambar BMP (Bitmap)
Format file BMP digunakan secara luas pada variasi sistem operasi Microsoft Windows. Penggunaannya tersebar untuk icon, kursor dan komponen visual lainnya.
Format file BMP terdiri dari empat bagian, yaitu:
1. Bitmap file Header
2. Bitmap info Header
3. Tabel warna yang digunakan
4. Bit piksel
Semua data dalam file bitmap tersimpan dalam susunan little-endian. Hal ini berarti bahwa byte pertama dalam file merepresentasikan nilai terkecil dari suatu bilangan. Sebagai contoh bila disimpan suatu angka 0x1234 dalam susunan little- endian maka nilai 0x34 akan disimpan terlebih dahulu baru kemudian nilai 0x12. Tabel daftar file header BMP dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Tabel Daftar File Header BMP
Byte Tipe Keterangan
2 char tipe file
4 32-bit int total ukuran file dalam byte
2 16-bit int tidak digunakan
2 16-bit int tidak digunakan
4 32-bit int byte-offset dari file bit bitmap dimulai
Tipe file pada file header akan memastikan bahwa file yang akan diproses adalah file bitmap. Di bawah ini merupakan tabel dari info header .
Tabel 2.3 Tabel Info Header File BMP
Byte Tipe Keterangan
4 32-bit int Ukuran info header dalam byte
4 32-bit int lebar gambar dalam piksel
4 32-bit int tinggi gambar dalam piksel
2 16-bit int jumlah bit plane
2 16-bit int jumlah bit tiap piksel
4 32-bit int Tipe kompresi yang digunakan
4 32-bit int jumlah data bitmap
4 32-bit int jumlah piksel horizontal per meter
4 32-bit int jumlah piksel vertikal per meter
4 32-bit int jumlah warna yang digunakan
4 32-bit int jumlah warna yang penting
Setelah info header terdapat tabel warna . Warna disimpan dalam susunan yang disebut RGBQUAD yang terdiri dari 4 byte data. RGBQUAD terdiri dari 8 bit intensitas biru, 8 bit intensitas merah, 8 bit intensitas hijau. Bila sebuah file BMP terdiri dari 24 bit warna maka tabel warna tidak digunakan.
Bila tipe kompresi yang digunakan bernilai 0 maka berarti tidak ada kompressi yang digunakan. Sedangkan bila bernilai 1 maka kompresi yang digunakan ialah RLE8. Sedangkan bila bernilai 2 maka kompresiyang digunakan ialah RLE4.
Format file BMP terdiri dari empat bagian, yaitu:
1. Bitmap file Header
2. Bitmap info Header
3. Tabel warna yang digunakan
4. Bit piksel
Semua data dalam file bitmap tersimpan dalam susunan little-endian. Hal ini berarti bahwa byte pertama dalam file merepresentasikan nilai terkecil dari suatu bilangan. Sebagai contoh bila disimpan suatu angka 0x1234 dalam susunan little- endian maka nilai 0x34 akan disimpan terlebih dahulu baru kemudian nilai 0x12. Tabel daftar file header BMP dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Tabel Daftar File Header BMP
Byte Tipe Keterangan
2 char tipe file
4 32-bit int total ukuran file dalam byte
2 16-bit int tidak digunakan
2 16-bit int tidak digunakan
4 32-bit int byte-offset dari file bit bitmap dimulai
Tipe file pada file header akan memastikan bahwa file yang akan diproses adalah file bitmap. Di bawah ini merupakan tabel dari info header .
Tabel 2.3 Tabel Info Header File BMP
Byte Tipe Keterangan
4 32-bit int Ukuran info header dalam byte
4 32-bit int lebar gambar dalam piksel
4 32-bit int tinggi gambar dalam piksel
2 16-bit int jumlah bit plane
2 16-bit int jumlah bit tiap piksel
4 32-bit int Tipe kompresi yang digunakan
4 32-bit int jumlah data bitmap
4 32-bit int jumlah piksel horizontal per meter
4 32-bit int jumlah piksel vertikal per meter
4 32-bit int jumlah warna yang digunakan
4 32-bit int jumlah warna yang penting
Setelah info header terdapat tabel warna . Warna disimpan dalam susunan yang disebut RGBQUAD yang terdiri dari 4 byte data. RGBQUAD terdiri dari 8 bit intensitas biru, 8 bit intensitas merah, 8 bit intensitas hijau. Bila sebuah file BMP terdiri dari 24 bit warna maka tabel warna tidak digunakan.
Bila tipe kompresi yang digunakan bernilai 0 maka berarti tidak ada kompressi yang digunakan. Sedangkan bila bernilai 1 maka kompresi yang digunakan ialah RLE8. Sedangkan bila bernilai 2 maka kompresiyang digunakan ialah RLE4.
CARA MENGATASI DENGUNG PADA PERALATAN ELEKTRONIKA
Penyebab sumua dengung adalah kenyataan bahwa jaringan listrik umum 220 v mengandung arus dengan frekuensi 50 hz. Frekuensi ini dapat ditularkan dengan berbagai cara ke lingkungan sekitarnya antara lain :
1. Secara induksi
2. kapasitas ( melalui medan listrik)
3. gelombang elektromagnetik.
Akibat dari hal diatas yaitu setiap bahan pengantar yang ada didekat jaringan listrik akan memiliki dengung. Pencegahan dapat dilakukan terhadap sumber dengung yang terdekat dari peralatan elektronika.
TRAFO
Medan hamburan dari trafo biasanya tidaklah kecil . Hal ini dapat menginduksi tegangan dengung ke semua kawat yang ada disekitarnya. Karena itu semua kabel sinyal tidak boleh berada didekat trafo. Penempatan kabel harus memperhatikan arah medan listrik dari trafo.
Untuk meminimalisir efek medan yang dihasilkan trafo maka trafo dapat diletakkan dalam suatu tabir penghalang yang terbuat dari logam .
RANGKAIAN PENYEARAH
Sinyal dengung dapat muncul dari output rangkaian penyearah. Untuk menghilangkannya maka pada rangkaian penyearah digunakan filter frekuensi rendah. Filter dapat dibuat secara sederhana dengan menambahkan kapasitor pada output rangkaian penyearah dengan nilai minimal 2200 uF. Untuk lebih efektif maka dapat digunakan IC penyearah tipe 78xx atau 79xx agar didapat hasil yang lebih baik.
1. Secara induksi
2. kapasitas ( melalui medan listrik)
3. gelombang elektromagnetik.
Akibat dari hal diatas yaitu setiap bahan pengantar yang ada didekat jaringan listrik akan memiliki dengung. Pencegahan dapat dilakukan terhadap sumber dengung yang terdekat dari peralatan elektronika.
TRAFO
Medan hamburan dari trafo biasanya tidaklah kecil . Hal ini dapat menginduksi tegangan dengung ke semua kawat yang ada disekitarnya. Karena itu semua kabel sinyal tidak boleh berada didekat trafo. Penempatan kabel harus memperhatikan arah medan listrik dari trafo.
Untuk meminimalisir efek medan yang dihasilkan trafo maka trafo dapat diletakkan dalam suatu tabir penghalang yang terbuat dari logam .
RANGKAIAN PENYEARAH
Sinyal dengung dapat muncul dari output rangkaian penyearah. Untuk menghilangkannya maka pada rangkaian penyearah digunakan filter frekuensi rendah. Filter dapat dibuat secara sederhana dengan menambahkan kapasitor pada output rangkaian penyearah dengan nilai minimal 2200 uF. Untuk lebih efektif maka dapat digunakan IC penyearah tipe 78xx atau 79xx agar didapat hasil yang lebih baik.
Sejarah Cryptography
Bangsa Sparta dari Yunani Kuno menggunakan sebuah alat khusus yang disebut scytale untuk mengkodekan dan untuk membaca data tersebut. Scytale terdiri dari tongkat khusus dan sebuah ikat pinggang . Pesan dituliskan pada ikat pinggang yang dililitkan pada tongkat khusus. Untuk membaca data tersebut maka ikat pinggang dililitkan kembali pada tongkat yang identik. Apabila panjang dan besar tongkat tidak identik maka pesan tidak akan terbaca.
Julius Caesar dari Romawi Kuno menggunakan suatu metoda pengkodean pesan dengan cara substitusi abjad . Metoda dilakukan dengan cara menderetkan abjad . Kemudian pesan dikodekan dengan mengganti huruf dari pesan dengan huruf lain berdasarkan perbedaan 3 posisi deret huruf/abjad. Contoh huruf a diganti dengan huruf c lalu huruf b diganti dengan huruf d , dst.
Gabriel de lavinde mempublikasikan metode-metode cryptography pada tahun 1379 , hal ini membuat cryptography lebih mudah di pelajari dan dikembangkan.
Tahun 1600, Cardinal Richeliu menemukan alat yang disebut Grille. Ia membuat sebuah kartu yang berlubang dan digunakan untuk menuliskan pesan rahasia pada secarik kertas yang bersih. Bila ia telah selesai menulis pesan rahasia maka ia mengisi ruangan kosong pada kertas dengan tulisan-tulisan untuk mengelabui orang sehingga pesan rahasia tidak terbaca. Pesan rahasia hanya dapat terbaca bila seseorang memiliki kartu khusus yang didisain untuk membaca pesan rahasia tersebut.
Arthur Lee , Bangsa Amerika, pada tahun 1776 mengembangkan sebuah buku kode dimana buku kode ini digunakan oleh angkatan bersenjata amerika di waktu itu.
Selama perang dunia II angkatan bersenjata Amerika berhasil membongkar kode yang digunakan pihak Jerman. Kode ini sebenarnya dicuri oleh Alexander Szek yang bekerjadi sebuah stasiun radi di Brussel. Tanpa sepengetahuan pihak Jerman ternyata Szek merupakan simpatisan Inggris. Setiap hari ia berhasil mencuri kode Jerman sedikit demi sedikit sampai akhirnya kode tersebut berhasil di baca oleh pihak Amerika.
Bahasa bangsa Indian Navajo digunakan oleh angkatan bersenjata Amerika dan digunakan secara luas ketika berlangsung pertempuran di Io-Jima.
Penemuan komputer merubah secara revolusioner sistem pengkodean data.
Perusahaan komputer raksasa IBM mengembangkan suatu metodo pengkodean yang disebut DES ( Data Encryption Standard ). Metode ini cukup ampuh dimana hingga kini algoritma ini masih dipakai secara luas di masyarakat.
Terdapat beberapa metode lain yang lebih modern dan lebih efisien seperti RSA, PGP dll.
Julius Caesar dari Romawi Kuno menggunakan suatu metoda pengkodean pesan dengan cara substitusi abjad . Metoda dilakukan dengan cara menderetkan abjad . Kemudian pesan dikodekan dengan mengganti huruf dari pesan dengan huruf lain berdasarkan perbedaan 3 posisi deret huruf/abjad. Contoh huruf a diganti dengan huruf c lalu huruf b diganti dengan huruf d , dst.
Gabriel de lavinde mempublikasikan metode-metode cryptography pada tahun 1379 , hal ini membuat cryptography lebih mudah di pelajari dan dikembangkan.
Tahun 1600, Cardinal Richeliu menemukan alat yang disebut Grille. Ia membuat sebuah kartu yang berlubang dan digunakan untuk menuliskan pesan rahasia pada secarik kertas yang bersih. Bila ia telah selesai menulis pesan rahasia maka ia mengisi ruangan kosong pada kertas dengan tulisan-tulisan untuk mengelabui orang sehingga pesan rahasia tidak terbaca. Pesan rahasia hanya dapat terbaca bila seseorang memiliki kartu khusus yang didisain untuk membaca pesan rahasia tersebut.
Arthur Lee , Bangsa Amerika, pada tahun 1776 mengembangkan sebuah buku kode dimana buku kode ini digunakan oleh angkatan bersenjata amerika di waktu itu.
Selama perang dunia II angkatan bersenjata Amerika berhasil membongkar kode yang digunakan pihak Jerman. Kode ini sebenarnya dicuri oleh Alexander Szek yang bekerjadi sebuah stasiun radi di Brussel. Tanpa sepengetahuan pihak Jerman ternyata Szek merupakan simpatisan Inggris. Setiap hari ia berhasil mencuri kode Jerman sedikit demi sedikit sampai akhirnya kode tersebut berhasil di baca oleh pihak Amerika.
Bahasa bangsa Indian Navajo digunakan oleh angkatan bersenjata Amerika dan digunakan secara luas ketika berlangsung pertempuran di Io-Jima.
Penemuan komputer merubah secara revolusioner sistem pengkodean data.
Perusahaan komputer raksasa IBM mengembangkan suatu metodo pengkodean yang disebut DES ( Data Encryption Standard ). Metode ini cukup ampuh dimana hingga kini algoritma ini masih dipakai secara luas di masyarakat.
Terdapat beberapa metode lain yang lebih modern dan lebih efisien seperti RSA, PGP dll.
PRINSIP OPTICAL PICKUP
Tujuan dari optical pickup pada sebuah CD player ialah untuk mengambil data digital audio dari bentuk pit yang terdapat pada lapisan informasi dari sebuah CD. Pada sebuah CD player aliran data yang dihasilkan akan dikonversi menjadi sinyal audio kualitas tinggi. Sementara pada CD-ROM akan didapat data program ataupun data aplikasi lain.
Pembacaan data dari sebuah CD menggunakan komponen utama berupa sinar laser yang berkekuatan beberapa mW dan beberapa miligram circuit elektronik. Sistem servo yang kompleks digunakan untuk memfokuskan sinar laser pada area yang diinginkan. Data dibaca dengan mendeteksi perbedaan kedalaman dari pit dan land yang sebesar 1/4 panjang gelombang sinar laser ( 0,15 um ).
Sinar laser dihasilkan dari sebuah dioda laser solid state dengan panjang gelombang 780 nm dengan daya beberapa mW. Grating akan menghasilkan berkas sinar yang banyak dengan cara difraksi berkas yang datang. Berkas akan ada dua macam yaitu berkas sinar utama dan berkas sinar sisi. Berkas sinar sisi digunakan untuk melacak track yang akan dibaca. Motor servo akan menjaga agar posisi track yang dibaca sesuai dengan yang diinginkan dengan cara mendeteksi berkas sinar sisi yang dipantulkan agar amplitudonya seimbang antara sisi kiri dan sisi kanan.
Berkas laser akan melewati polarising beam splitter ( sebuah prisma yang akan memantulkan sinar pantul ke photo diode array ), sebuah collimating lens, dan Quarter wave flats, sebuah lensa objektif sebelum akhirnya mencapai disc.
Collimating lens akan mengkonversi berkas divergen sinar dari laser menjadi berkas yang paralel . Lensa Objektif sangat mirip fungsinya dengan lensa objecktif dari mikroskop. Lensa ini ditempatkan pada sebuah media yang dapat digerakkan oleh actuator yang bekerja seperti coil pada loudspeaker. Magnet permanen akan menyediakan medan magnet tetap untuk coil. Actuator akan menggerakkan lensa naik turun agar berkas laser dapat terfokus dengan baik
Berkas sinar laser akan melalui lensa objektif lalu akan mengenai pit pada CD . Pit akan memantulkan sinar laser. Sinar pantulan akan melewati jalur yang sama dengan saat akan menuju pit. Ketika sinar pantulan mencapai polarizing beam splitter , sinar ini dipantulkan ke photodiode array. Cylindrical lens akan mengatur berkas sinar pantul agar berbentuk lingkaran pada photodioda. Berkas sinar pantul akan tepat berbentuk lingkaran bila lensa objectif dalam posisi yang tepat. Posisi yang tidak tepat akan mengakibatkan berkas berbentuk elips pada photodiode array.
Sebagai gambaran yang umum, optikal pickup pada CD player seperti sebuah mikroskop yang dapat dikontrol untuk melihat suatu object yang berukuran 1/20 sel darah merah manusia yang bergerak dengan kecepatan 1,2 meter per detik.
Pembacaan data dari sebuah CD menggunakan komponen utama berupa sinar laser yang berkekuatan beberapa mW dan beberapa miligram circuit elektronik. Sistem servo yang kompleks digunakan untuk memfokuskan sinar laser pada area yang diinginkan. Data dibaca dengan mendeteksi perbedaan kedalaman dari pit dan land yang sebesar 1/4 panjang gelombang sinar laser ( 0,15 um ).
Sinar laser dihasilkan dari sebuah dioda laser solid state dengan panjang gelombang 780 nm dengan daya beberapa mW. Grating akan menghasilkan berkas sinar yang banyak dengan cara difraksi berkas yang datang. Berkas akan ada dua macam yaitu berkas sinar utama dan berkas sinar sisi. Berkas sinar sisi digunakan untuk melacak track yang akan dibaca. Motor servo akan menjaga agar posisi track yang dibaca sesuai dengan yang diinginkan dengan cara mendeteksi berkas sinar sisi yang dipantulkan agar amplitudonya seimbang antara sisi kiri dan sisi kanan.
Berkas laser akan melewati polarising beam splitter ( sebuah prisma yang akan memantulkan sinar pantul ke photo diode array ), sebuah collimating lens, dan Quarter wave flats, sebuah lensa objektif sebelum akhirnya mencapai disc.
Collimating lens akan mengkonversi berkas divergen sinar dari laser menjadi berkas yang paralel . Lensa Objektif sangat mirip fungsinya dengan lensa objecktif dari mikroskop. Lensa ini ditempatkan pada sebuah media yang dapat digerakkan oleh actuator yang bekerja seperti coil pada loudspeaker. Magnet permanen akan menyediakan medan magnet tetap untuk coil. Actuator akan menggerakkan lensa naik turun agar berkas laser dapat terfokus dengan baik
Berkas sinar laser akan melalui lensa objektif lalu akan mengenai pit pada CD . Pit akan memantulkan sinar laser. Sinar pantulan akan melewati jalur yang sama dengan saat akan menuju pit. Ketika sinar pantulan mencapai polarizing beam splitter , sinar ini dipantulkan ke photodiode array. Cylindrical lens akan mengatur berkas sinar pantul agar berbentuk lingkaran pada photodioda. Berkas sinar pantul akan tepat berbentuk lingkaran bila lensa objectif dalam posisi yang tepat. Posisi yang tidak tepat akan mengakibatkan berkas berbentuk elips pada photodiode array.
Sebagai gambaran yang umum, optikal pickup pada CD player seperti sebuah mikroskop yang dapat dikontrol untuk melihat suatu object yang berukuran 1/20 sel darah merah manusia yang bergerak dengan kecepatan 1,2 meter per detik.
Langganan:
Postingan (Atom)