MODUL I PERANGKAT KERAS I.
Tujuan 1. Mahasiswa mampu mengidentifikasi perangkat keras dalam sistem pemprosesan antara lain CPU/Prosesor dan memori internal media penyimpan, I/O, peripheral, dan power supply secara fisik. 2. Mahasiswa mampu mengidentifikasi atau menentukan spesifikasi sebuah motherboard secara fisik maupun dengan bantuan perangkat lunak 3. Mahasiswa memahami arsitektur komputer dasar. 4. Mahasiswa mampu menjelaskan spesifikasi masing-masing komponen personal computer. 5. Mahasiswa mempelajari bagaimana cara merakit komputer dengan benar. 6. Mahasiswa mengenal secara langsung baik bentuk dan kegunaan dari semua bagian komputer.
II. Alat dan Bahan 1. Obeng 2. Kuas 3. Motherboard 4. CPU/processor
5. 6. 7. 8.
Memori RAM Memori eksternal: Harddisk, CD-R/RW, Flashdisk Peralatan I/O: Monitor, keyboard, mouse, printer, scanner Power supply
III. Dasar Teori CPU/Proccessor/Microproccessor, merupakan otak pengolah dan jantung dari computer karena merupakan pusat kendali dari sistem computer ( hardware dan software ) dengan fungsi antara lain: Memberikan alamat data dan program Memasukkan dan mengambil data Memproses data secara aritmatik dan logika Melaksanakan instruksi-instruksi secara berturut-turut Tiap-tiap produsen prosesor memiliki perancangan arsitektur tersendiri yaitu dari segi bentuk fisik, tata letak pin, mode pengalamatan maupun bahasa pemrograman. CPU/Processor itancapkan pada socket. Nama dari socket tidak selalu sama untuk tiap CPU/Proccessor contoh Intel Pentium III dan Celeron (socket 370), the Intel Pentium 4 (socket 423 dan socket 478), AMD Athlon dan Duron (socket A). CPU/Proccessor generasi kelima seperti Intel Pentium dan AMD K5 menggunakan socket 5 atau socket 7 dan CPU/processor hybrid generasi kelima seperti AMD K6 dan seri Cyrix 686 menggunakan socket 7. Berikut ini diberikan contoh beberapa produsen mikroprosesor beserta hasil produksinya, juga karekteristik berbagai prosesor Tabel 1. Contoh prosesor yang beredar di pasaran Pabrik Modul 8088, 8086, 80186, 80286, seri 80386, seri 80486, Intel dan terakhir seri Pentium Motorola 6800, PowerPC, MPC8560 Zilog Z-8 Rockwell International PPS - 8 AMD Duron, Athlon
Tabel 2. Karakteristik berbagai Prosesor Prosesor Transistor Kecepatan CPU Celeron 7.500.000 500 - 800 MHz Pentium II 7.500.000 233 - 450 MHz Pentium III 9.500.000 450 MHz- 1GHz Athlon (K7) 22.000.000 850 MHz - 1,2 GHz Athlon XP 37,500.000 1,67 GHz PowerPC G3 6.500.000 233 - 333 MHz PowerPC G4 10.500.000 400 - 800 MHz Cat: FSB merupakan bus I/O pada motherboard
Kecepatan FSB 66 MHz 100 MHz 133 MHz 200MHz & 266 MHz 266 MHz 100 MHz 100 MHz
Gambar 1. Berbagai macam prosesor Memori, terdiri dari memori internal (internal memory/main memory/primary memory), dan memori external (external memory/secondary memory), pada modul berikut, berfungsi sebagai pengingat dengan menyimpan data atau program. Perincian: Menyimpan data yang berasal dari piranti masukan sampai data di kirm ke ALU untuk diproses Menyimpan data hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke piranti keluaran Menampung program/instruksi yang berasal dari piranti masukan atau dari piranti memory sekunder. Memori internal terdiri dari RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory) dan Cache Memory. RAM memungkinkan untuk melakukan operasi baca dan tulis, tetapi bersifat sementara atau mudah hilang (volatile) karena isinya hilang apabila daya listrik di matikan. Tipe-tipe RAM antara lain SRAM (static), DRAM (Dynamic), SDRAM (Synchronous Dynamic), RDRAM (Rambus Dynamic) dan EDO RAM (Extended Data Out). Modul RAM secara fisik terdiri dari DIP (Dual In Line Package), SIMM (Single In Line Memory Module) dan DIMM (Double In Line Memory Module), yang memiliki bentuk fisik dan beberapa karekteristik yang berbeda. ROM adalah memori yang hanya dapat dibaca tapi tidak dapat ditulisi, bersifat tetap atau tidak mudah hilang (non-volatile). ROM BIOS merupakan ROM yang tertancap (di soket) pada komputer yang disedikan oleh vendor komputer dan berisi program atau data dimana instruksi ini akan dijalankan oleh prosesor ketika komputer mulai dihidupkan. Tipetipe ROM antara lain PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable programmable).
Cache memory adalah memori yang memiliki kecepatan sangat tinggi (lebih tinggi dari RAM tapi harga mahal), yang digunakan sebagai perantara antara RAM dan CPU. Dengan menggunakan cache, sejumlah data akan dipindahkan ke memori ini dalam skeali waktu kemudian, ALU akan mengambil data tersebut. Dengan cara ini pemrosesan data dapat di lakukan lebih cepat dari pada CPU mengambil data secara langsung ke RAM. Motherboard, merupakan papan sirkuit utama dari komputer, mengandung rangkaian yang kompleks beserta komponen-komponenyang telah terpasang (onboard) seperti I/O port (PS/2, VGA, audio, USB, parallel, serial, dll), BIOS, Chipset, dan konektorkonektor (socket/slot) untuk menempelkan board-board tambahan (PCI, AGP, IDE, SATA, CNR, dll) atau komponen-komponen lainnya seperti CPU, memori dan mass-storage.
Gambar 2 Arsitektur komputer moderen
Gambar 3. Contoh skema motherboard
Media Penyimpan external (secondary storage / external storage) adalah piranti yang dapat menyimpan data secara permanen. Data tidak hilang jika komputer dimatikan. Contoh penyimpan external adalah harddsik, disket, CD-R/CD-RW, kartu memori, dan flashdisk. Dalam HDD (Hard Disk Drive) terdapat piringan-piringan yang dijadikan tempat penyimpanan data. Interface HDD yang menghubungkan PC dengan HDD adalah IDE (Integrated Drive Electronics) lebih dikenal sebagai ATA ada juga Serial ATA (SATA), dan SCSI (Small Computer System Interface). Kabel ATA terdiri dari 3 varian yaitu Standard (40 wire-40 pin), Standard/CSEL (40 wire-40 pin) dan Ultra-DMA (80 wire-40 pin). Sedangkan untuk kabel SATA terdiri dari 2 varian yaitu SATA/150 dan SATA/200. Tipe Optical Drive yaitu: CD-ROM drive, DVD-ROM drive, CD-RW drive, DVDRW drive. Sedangkan piringannya (disc) sebagai media penyimpan antara lain: CD-R, CDRW, DVD-RAM, DVD-RW, DVD-R. Pemasukkan data ke dalam piringan dimulai dari bagian dalam piringan terus mengikuti arah putaran jarum jam pada bagian terluar piringan. USB Flash Memory drive dikenal dengan banyak sebutan antara lain Keychain Drive, Watch-Fob Drives, Keydrives, Pendrives, Pocketdrives, USB stick, memory stick, Flash Drive, USB Mass Storage Drives, atau berdasar merk dagang seperti ThumbDrive, JumpDrive, dan Gizmo. USB Flashdisk menghubungkan konektor USB dengan memori, beberapa diantaranya juga telah menggunakan LCD display. Memory Files adalah nonvolatile. Data ditulis ke USB flash drive dan tetap ada sampai data dihapus atau ditimpa secara manual. Umumnya digital camera, perekam suara digital dan MP3 Player juga dapat digunakan sebagai USB flashdrive. Kapasitas flash drives berkisar dari 128 MB – 16 GB . Peralatan I/O terdiri dari peralatan input (keyboard, mouse, scanner, dll) dan peralatan output (monitor, printer, dll). Keyboard merupakan unit masukan yang paling banyak digunakan dari suatu terminal atau komputer multimedia. Interface keyboard yaitu AT, PS/2 dan USB. Secara garis besar sistem keyboard terdiri dari tombol-tombol pengetikan angka (numeric pad), fungsi (F1/F12) dan control. Umumnya jenis keyboard saat ini yaitu 101-key enhanced, windows 104-key, standard Apple 82-key, Extended Apple 108-key. Dibawah dari tiap-tiap tombol adalah saklar (switch), berdasarkan teknologi switch rangkaian listrik ada berbagai macam teknologi keyboard, antara lain: Rubber dome mechanical, Capacitive non-mechanical, Metal contact mechanical, Membrane Mechanical dan Foam Element Mechanical. Pada jenis mekanis, saklar menghubungkan rangkaian yang terputus. Pada jenis capacitive non-mechanical, dalam rangkaian selalu ada rangkaian listrik. Penekanan tombol akan memuat piringan dibawah tombol mendekati rangkaian dan mempengaruhi aliran listrik. Aliran listrik inilah yang dipantau oleh prosesor dan di cocokkan dengan peta karakter di ROM. Mouse merupakan piranti penunjuk (pointing device). Interface mouse yaitu PS/2, USB, Serial dan Bus. Secara mekanis, mouse terdiri dari mouse mechanical, optical dan IntelliEye. Mouse Mekanik menggunakan sebuah bola berlapis karet yang diletakkan diatas mouse pad. Bola karet akan menyentuh salah satu atau kedua roller silinder internal yang menyebabkan kursor bergerak vertikal, horizontal atau bergerak bebas. Roller silinder internal ini harus sering dibersihkan supaya gerakan penunjuk mouse menjadi mulus. Mouse Optik menggunakan optical sensor sebagai bola mouse yang memerlukan mouse pad khusus. Kekurangannya adalah alas untuk optical sensor memerlukan mouse padyang berisi campuran jarring kawat sangat kecil. Karena berisi kawat, mouse pad ini mudah rusak. Mouse optic ini tidak harus sering dibersihkan. Mouse Intellieye, merupakan yang paling utama dalam dunia mouse optic dengan menggunakan lebih banyak sensor sensitif. Dengan menggunakan sebuah dioda laser relative berdaya tinggi, mouse ini dapat menyinari setiap permukaan dengan cukup baik untuk
mendeteksi variasi yang sangat kecil pada permukaan bertekstur sehinggga dapat bekerja pada mouse pad standar ataupun tanpa mouse pad, kecuali diatas kaca. Mouse initidak memerlukan pembersihan yang rutin. Scanner atau image scanner, merupakan peranti yang dapat mengambil masukan data gambar, foto bahkan juga tulisan tangan . hasilnya kemudian diubah menjadi isyarat digital dan dapat disimpan di dalam tape/disk, atau diproses menjadi sesuatu yang dikehendaki pemakai. Interface terdiri dari : Serial ; dalam komuniksi ini, bit-bit ditransfer ke peralatan secara seri satu setelah yang lainnya. Untuk mengkomuniksi sebuah byte, peralatan serial memecahnya menjadi komponen-komponen bit kemudian mengurutkan kembali ke interface komunikasi seri. Bit –bit disimpan sementara di buffer sampai semua bit di terima secara utuh dan membangun kembali bit-bit tersebut ke byte yang sebenarnyasebaimana dikirim. PC serial port, juag dikenal sebagai communications port, comm port, asynchronous port, atau async port, berhubungan dengan peripheral-peripheral orientasi bit rendah seperti modem, mouse, printer, dan plotter hingga pada orientai byte pada sistem bus yang cepat. Port –port serial biasa terletak dalam motherboard atau expansion card, atau mungkin pada peralatan embedded seperti internal modem. Serial port tidak banyak perubahan dari tahun ke tahun meski kecepatan dan buffernya bertambah. Paralel, komunkasi interface paralel ini menggunakan satu byte sekaligus dengan menggunakan delapan baris data (data lines).sehingga port parallel dapat mentransfer data 5 s/d 10 kali lebih cepat dari por serial, namun kabel paralel tidak bisa lebih panjang dari 5 s/d 10 kaki, sebaliknya 50 kaki atau lebih untuk tipe serial. Sekarang ini pada PC terdapat satu atau beberapa port paralel pada motherboard atau dalam video, I/O card, atau juga untuk printer. Universal Serial Bus adalah yang paling sering digunakan sebaga bus external yang dihubungkam dengan mous, keyboard, camera, GPS receiver, handheld computers disk drive, port-port serial dan parallel.. Power Supply adalah alat untuk mengubah tegangan dan arus bolak-balik menjadi tegangan dan arus searah yang dibutuhkan oleh sistem PC. IV. Prosedur Umum 1. Matikan komputer dan cabut kabel power dari stop kontak. 2. Bukalah sekrup penutup (samping kiri) kotak PC yang terletak bagian belakang. 3. Jangan menyentuh komponen-komponen pada motherboard jika tegangan statik ditubuh anda masih ada. 4. Buanglah tegangan statik pada tubuh anda dengan kedua tangan menyentuh kotak PC atau gunakan anti-static wrist strap jika ada. 4.1 Pengamatan Prosesor 4.1.1 Langkah-langkah 1. Lakukan prosedur umum. 2. Lepaska sambungan kabel kipas CPU dari motherboard. 3. Lepaskan kipas CPU, dengan membuka pengait kipas dan taruh kipas di meja 4. Lepaskan CPU dengan membuka (keluar-atas) tuas pengancing CPU sampai CPU tergeser untuk siap diangkat. 5. Setelah pengamatan, pasang kembali prosesor beserta kipas prosesor ketempatnya semula.
4.1.2 Hasil Pengamatan Prosesor 1. Isilah tabel berikut ini Tabel 3. Hasil Pengamatan Prosesor Pabrik Model Soket Jumlah Pin 4.2. Pengamatan Memori 4.2.1 Langkah-langkah 1. Prosedur umum. 2. Lepaskan memori dengan menekan tuas ujung kiri-kanan slot memori. 3. Setelah pengamatan pasang kembali ke dalam slot sampai tuas ujung kiri-kanan slot memori mengapit kartu memori. 4.2.2 Hasil Pengamatan Tuliskan spesifikasi memori yang diamati Tipe/chip memori (SDR/DDR-SDRAM) Modul (DIPP/SIPP/SIMM/DIMM) Nama Modul (PC ……..) Kapasitas Memori Jumlah Pin Tegangan (VDC) 4.3 Pengamatan Motherboard 4.3.1 Langkah-langkah 1. Prosedur umum 2. Amati motherboard yang terpasang 4.3.2 Hasil Pengamatan Tuliskan spesifikasi motherboard yang di amati pada tabel berikut Tabel 4. Hasil pengamatan motherboard Nama Motherboard Tipe chipset (southbridge) Dukungan memori (maksimum) / jumlah slot memori Tipe soket prosesor Tipe slot ekspansi
Konektor-konektor dalam
……………… ……………… ………………. ……………….
……………… ……………… ………………. . ……………….
Tipe IC BIOS IC-IC lainnya(onboard device )
……………… ……………… ……………….
Konektor I/O belakang
……………… ……………… ………………. ……………… ……………… ………………. ……………… ……………… ……………….
4.4 Storage unit dan Interface : Langkah-langkah 1. Prosedur umum 2. Isilah tabel pengamatan dengan melihat keterangan di label atau tanda di alat tersebut, atau dengan software bawaan pada OS windows atau utility lainnya. Nama alat HDD FDD Flashdisk CD-R/RW
Tabel 5. Hasil pengamatan storage unit Kapasitas Interface Kebutuhan daya
3. Tuliskan jenis masing-masing komponen berikut: a. Casing b. Connector c. Tipe soket d. Tipe slot 4. Lengkapi
a. Graphic card dipasang pada port _______________
b. Tipe HDD
: __________________
Lain-lain
c. Model : __________________ d. Kapasitas : __________________ e. Kecepatan Transfer Data : __________________ Tabel 6. Hasil pengamatan interface Serial USB Paralel Dalam kotak PC
Nama Jumlah
Depan Kotak PC
Nama Jumlah
Lain-lain ISA 1 MIC
Tipe konektor (BNC/mini DIN/D sub/RJ 11 /RCA/dll) Jumlah Pin Belakang Kotak PC
PS/2
RCA 1
Nama Jumlah Tipe konektor (BNC/mini DIN/D subminiature/RJ 11/RCA/dll) Jumlah Pin
4.5 I/O Device dan Power Supply 4.5.1 Langkah-langkah 1. Prosedur umum 2. Matikan komputer dan cabut kabel power dari stop kontak 3. Lepaskan alat yang akan diamati dari komputer 4. Bukalah dengan hati-hati alat yang akan diamati (jika memungkinkan untuk monitor, printer dan scanner). 4.5.2 Hasil Pengamatan Isilah tabel pengamatan berikut ini
Device
Tabel 7. Hasil pengamatan piranti masukan Teknologi Interface Komponen lainnya Switch/mekanis
Keyboard Mouse Scanner Device Monitor Printer Speaker
Tabel 8. Hasil pengamatan piranti keluaran Interface Tipe Alat Komponen lainnya
Tabel 9. Hasil pengamatan Power Supply Tegangan Input (V ) Tegangan Output (V ) / Jumlah pin Motherboard Device (HDD, Optical, FDD) 4.6 Merakit Komputer 4.6.1 Persiapan 1. Persiapkan peralatan yang dibutuhkan seperti obeng dan senter 2. Pastikan komputer dalam keadaan mati (power off) 3. Jauhkan segala magnet dari hardisk. 4. Jauhkan air dan cairan dari komputer dan komponennya. 5. Siapkan motherboard yang akan digunakan. 4.6.2 Memasang Prosesor Untuk prosesor jenis soket: 1. Lokasikan soket dan buka dengan menarik tangkai soket keatas 2. Masukkan CPU kedalam socket dengan menjaga keadaan tangkai soket ketika memasukkan CPU 3. Ketika memasukkan CPU harus memperhatikan orientasi yang benar ada petunjuk khusus pada pocessor dan socket. 4. Dorong kebawah CPU dan kembalikan tangkai soket ke posisi semula. 5. Letakkan Heatsink diatas CPU dan pasang pengikatnya dengan benar. 6. Rangkaikan kabel fan (kipas) dengan supply.
Gambar 4. Prosedur pemasangan prosesor jenis soket Perhatian: Beberapa Motherboard masih memakai jumper setting untuk mengatur kecepatan clock untuk processor. Sebagaian yang lainnya secara otomatis mendeteksi kecepatan processor atau setting pada BIOS. 4.6.3 Memasang Memori Jumlah slot dari memori tergantung dari slot yang tersedia pada motherboard. Cara pemasangan DIMM (SDRAM): 1. Buka kancing socket 2. Periksa figure cetakan RAM 3. Masukkan modul SDRAM ke DIMM slot 4. Kunci/Tekan kembali kancing
Gambar 5. Prosedur pemasangan RAM pada motherboard 4.6.4 Memasang AGP Card 1. Cari Lokasi AGP slot 2. Pasang AGP Port dengan hati-hati, tekan tegak lurus dengan bidang motherboard.
Gambar 6. AGP Card 3. Pemasangan peralatan lainnya pada slot PCI atau ISA seperti VGA Card, Sound Card dll caranya sama dengan pemasangan AGP card. Perbedaan hanya jenis Slot yang akan dipasang. 4.6.5 Memasang Harddisk 1. Cari Port IDE/SATA (sesuaikan jenis HDD) pada motherboard. 2. Pasang ujung kabel pada IDE connector, perhatikan warna merah pada kabel selalu terpasang pada bagian yang diberi tanda khusus pada IDE connector.
Gambar 7. Contoh lokasi port IDE pada motherboard dan kabel IDE 3. Pasang ujung lainnya pada harddisk 4. Pasang kabel supply harddisk (perhatikan bentuk pasangan soket power supply) 4.6.6 Memasang Connector untuk Panel pada Casing 1. Pasang dengan teliti dan connector untuk panel depan Casing. 2. Posisi pin/kaki connector tergantung motherboard (lihat pada manual MB atau perhatikan data yang tertulis disekitar motherboard)
Gambar 8. Contoh susunan pin untuk panel casing 4.6.7 Memasang Power Supply untuk Motherboard Pasangkan kabel power supply yang berwarna-warni dari casing ke connector power supply yang tersedia pada MotherBoard, dengan cara menekan connector.
Gambar 9. Contoh susunan pin untuk konektor power supply pada motherboard 4.6.8 Memasang Back-panel Connector Hubungkan port-port yang ada dengan peralatan yang ada seperti keyboard, mouse, monitor, dan lain-lain.
Gambar 10. Contoh susunan back-panel connector 4.6.9 Aktifkan Komputer 1. Perhatikan kembali dengan teliti sambungan dari setiap komponen yang baru dipasang. 2. Sebelum mengaktifkan komputer pasang terlebih dahulu supply untuk casing demikian juga untuk monitor. 3. Tekan tombol POWER untuk menyalakan komputer. 4.6.10 BIOS 1. Setelah komputer selesai melakukan POST, perhatikan pesan yang muncul pada monitor terkait tombol pada keyboard yang harus ditekan untuk masuk ke BIOS. 2. Perhatikan menu-menu pada BIOS, tuliskan menu serta sub-menu yang ada. V. Tugas 1. Perangkat keras sistem komputer terdiri atas 3 bagian utama, sebutkan dan jelaskan masing-masing beserta dengan contoh jenis-jenisnya! 2. Jelaskan perbadaan utama antara prosesor dualcore, Core2Duo, dan quadcore? 3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan hyperthreading! 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan SODIMM? 5. Apa perbedaan antara DIMM 182 pin dan DIMM 168 pin, serta buffered dan unbuffered? 6. Jelaskan fungsi dari Southbridge dan Northbridge? 7. Mengapa listrik statis harus dinetralkan sebelum menyentuh komponen dalam PC 8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Sistem Bus dan bagaimana cara kerjanya! 9. Jelaskan mengenai DDR, DDR2, DDR3, persamaan, serta perbedaannya! 10. Jelaskan yang dimaksud dengan PC3200, PC6400, dan seterusnya! 11. Sebutkan jenis-jenis prosesor selain Intel dan AMD (contohnya: ARM, Texas Instrument OMAP, dlsb)! Jelaskan masing-masing!
12. Tuliskan masing-masing komponen/bagian dari motherboard yang ditunjukkan dalam gambar berikut
13. Jelaskan perbedaan USB 1.0, 2.0 dan 3.0! 14. Jelaskan perbedaan Printer inject dan Printer Laser! 15. Apa perbedaan ATA, SATA, SATA II dan SATA III, SCSI, dan SAS pada HDD! 16. Jelaskan mengenai PCI, PCIe, PCI Express x16, persamaan serta perbedaannya! 17. Jelaskan makna warna kabel pada power supply! 18. Jelaskan perbedaan antara istilah pure dan peak pada power supply! 19. Jelaskan perbedaan µATX dan ATX form factor! 20. Jelaskan perbedaan antara jenis port D-Sub (VGA), DVI, dan HDMI! 21. Jelaskan perbedaan antara monitor dengan teknologi CRT, LCD, LED, OLED, dan AMOLED, serta jelaskan juga penggunaan IPS Hard Panel pada monitor, berikan contoh penggunaannya! 22. Apakah perbedaan antara CPU dan GPU? Berikan contoh! 23. Jelaskan fungsi jumper pin setting pada HDD dan ODD yang dengan teknologi ATA! 24. Jelaskan apa yang dimaksud dengan POST! 25. Daftarkanlah jenis-jenis kesalahan yang mungkin terjadi saat melakukan perakitan komputer, bagaimana mengidentifikasinya, serta jelaskan langkah-langkah troubleshooting yang harus diambil terkait masing-masing error! Daftar Pustaka Tim Asisten. 2007. “Modul Praktikum Pengantar Teknologi Informasi”. Laboratorium Sistem Komputer, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sam Ratulangi: Manado.
