2.1 Apakah Dia Sistem?
Sistem ialah satu set elemen atau komponen yang berinteraksi untuk mencapai matlamat tertentu. Contohnya: sistem sekolah dan sistem komputer.
2.2 Sistem Komputer
Sistem komputer terdiri daripada koleksi manusia, perkakasan, perisian, data, dan tatacara (procedures) yang berinteraksi untuk menghasilkan data serta maklumat yang bermakna kepada pihak yang memerlukannya.
Peranti Input
Peranti input diguna untuk memasukkan data ke dalam komputer. Dua peranti input yang umum ialah papan kekunci dan tetikus.
Unit Sistem
Unit sistem mengandungi litar elektronik yang membolehkan pemprosesan data berlaku. Litar elektronik ini adalah sebahagian daripada atau disambung kepada papan litar utama dipanggil papan induk (mother board). Papan induk ini termasuk unit pemprosesan pusat (CPU – Central Processing Unit), ingatan, dan komponen-komponen elektronik lain.
Unit Pemprosesan Pusat (CPU) mengandungi satu unit kawalan dan unit Aritmetik/Logik (ALU). CPU juga dikenali sebagai pemproses (processor).
Ingatan, juga dipanggil ingatan capaian rawak (RAM – Random Access Memory) dan ingatan utama menyimpan data dan suruhan program secara sementara apabila ia diproses.
Komponen elektronik lain termasuk komponen yang bekerja sama dengan peranti input, output dan storan.
Peranti Output
Output ialah hasil pemprosesan data. Peranti output menukarkan hasil pemprosesan ke dalam bentuk yang boleh difahami oleh pengguna. Tiga peranti umum ialah monitor, pencetak dan pembesar suara.
Peranti Storan
Peranti storan, juga dikenali sebagai storan sekunder, menyimpan suruhan dan data apabila diperlukan oleh unit sistem. Peranti storan sering berfungsi sebagai sumber input apabila data tersimpan dibaca ke dalam ingatan. Contoh-contoh peranti sekunder termasuk pemacu cakera liut, pemacu cakera keras dan pemacu CD-ROM.
Peranti Komunikasi
Peranti komunikasi menghubungkan satu komputer kepada komputer lain. Modem ialah peranti komunikasi untuk menghubungkan komputer melalui talian telefon. Kad antara muka rangkaian (network interface card) diguna bersama dengan kabel komunikasi untuk menyambungkan komputer bersama seperti di dalam makmal komputer. Satu kumpulan komputer yang disambungkan bersama dipanggil satu rangkaian (network).
Peranti Perisian
Peranti perisian ialah satu istilah umum untuk sebarang peranti yang disambungkan kepada unit sistem.
2.4 Komponen-komponen Unit Sistem
Komponen-komponen unit sistem biasanya terkandung dalam satu kotak logam or plastik. Komponen-komponen ini terdiri daripada papan induk, mikropemproses dan CPU, soket upgrade, ingatan, kopemproses (coprocessor), bas, slot tambah (expansion slot), port dan penyambung (connector), ruang (bay), bekalan kuasa dan komponen bunyi.
2.41 Papan Induk
Papan induk, juga dikenali sebagai papan sistem atau papan utama. Ia terdiri daripada satu papan litar yang mengandungi kebanyakan komponen-komponen elektronik bagi unit sistem. Salah satu komponen utama papan induk ialah mikropemproses.
2.42 Mikropemproses dan CPU
Bagi komputer peribadi, Unit Pemprosesan Pusat (CPU) terkandung dalam satu litar bersepadu yang dipanggil mikropemproses. Satu litar bersepadu, juga dipanggil cip atau IC, ialah satu litar elektronik lengkap yang telah diukir pada bahan yang nipis seperti silikon. Bagi kerangka utama dan superkomputer, CPU terdiri daripada satu atau beberapa papan litar.
Unit Pemprosesan Pusat (CPU ) mengandungi unit kawalan dan unit Aritmetik/Logik. Dua komponen ini bekerjasama mengguna data dan program tersimpan dalam ingatan untuk melaksanakan operasi pemprosesan.
Unit Kawalan (Control Unit)
Unit kawalan boleh diibaratkan “otak” komputer. Fungsi-fungsinya termasuk:
1. Membaca semua suruhan yang diterima
2. mentafsir suruhan yang diinput
3. mengarah dan mengawal semua aktiviti peranti input, unit storan, ALU dan peranti output supaya setiap tugas dapat dilakukan dengan lancar dan licin
Ia mengawal operasi komputer melalui 4 operasi: ambil (fetch) nyahkod (decode), lakukan (execute) dan simpan (storing). Empat operasi ini dipanggil kitar mesin (machine cycle).
Ambil bermakna mendapat suruhan program daripada ingatan. Nyahkod menterjemahkan suruhan program ke dalam bentuk perintah yang diproses komputer. Lakukan merujuk kepada pemprosesan sebenar perintah komputer. Simpan berlaku apabila hasil pemprosesan ditulis ke dalam ingatan.
Ambil dan nyahod dipanggil kitar suruhan (instruction cycle) sementara lakukan dan simpan dipanggil kitar laku (execution cycle).
Unit Aritmetik/Logik (ALU)
Unit ini mengandungi litar elektronik yang melakukan operasi aritmetik dan operasi logik ke atas data. Ia mengandungi banyak get logik (logic gates) untuk melakukan operasi aritmetik seperti operasi tambah, tolak, darab dan bahagi. Operasi logik pula membandingkan data untuk menentukan sama ada satu data adalah lebih besar, sama dengan, atau lebih kecil daripada data yang lain.
Daftar (Register)
Kedua-dua unit kawalan dan unit Aritmetik/Logik mempunyai daftar. Daftar ialah storan sementara untuk data yang spesifik. Daftar yang berbeza wujud untuk suruhan program semasa, alamat untuk suruhan berikut, dan nilai data yang sedang diproses. Storan dalam daftar adalah sedikit kecil, hanya untuk kegunaan kecil.
Jam Sistem (System Clock)
Unit kawalan mengguna jam sistem untuk menyegerak (synchronize) atau mengawal rentak masa (timing) untuk semua operasi komputer. Ia terdiri daripada satu cip yang menjana denyutan (pulse) elektronik pada kadar yang tetap. Unit kawalan dan ALU direkabentuk untuk melengkapkan operasi mereka satu langkah pada satu masa dengan kedua-dua unit memulakan setiap langkah pada masa yang sama. Denyutan daripada jam sistem menetapkan rentak itu. Kadar denyutan ini diukur dalam unit megahertz (MHz). Satu MHz sama dengan satu juta denyutan sesaat.
Saiz Kata (Word Size)
Kelajuan komputer dipengaruhi oleh saiz kata CPU. Saiz kata ialah bilangan bits yang boleh diproses oleh CPU pada satu masa. Unit ukuran bagi saiz kata ialah bits. CPU boleh mempunyai 8-bit, 16-bit, 32-bit atau 64-bit saiz kata. CPU dengan 64-bit saiz kata boleh manipulasikan 64 bit pada satu masa. Komputer dengan saiz kata yang besar dapat memproses lebih banyak data dalam masa yang sama dibandingkan dengan komputer yang mempunyai saiz kata yang lebih kecil.
Soket Upgrade (Upgrade Socket)
Sesetengah papan induk mempunyai ruang khas yang dipanggil soket upgrade untuk memasang CPU yang lebih kuasa tinggi.
2.43 Ingatan (Memory)
Ingatan ialah litar bersepadu yang menyimpan suruhan program, data dan keputusan pemprosesan buat sementara waktu. Cip ingatan dipasang pada papan induk dan pada papan litar yang mengawal peranti komputer seperti pencetak. Sesetengah ingatan direkabentuk secara terus pada cip CPU.
Ingatan komputer menyimpan 3 perkara:
a) sistem pengendalian (OS) dan perisian sistem lain yang mengarah dan mengkordinasi alatan komputer;
b) suruhan program aplikasi yang mengarah tugasan untuk dilakukan dan
c) data yang sedang diproses oleh program aplikasi.
Jadi, data dan program sentiasa keluar –masuk pada ingatan.
Unit asas bagi ingatan ialah bait (byte) dan satu bait terdiri daripada 8 bit. Setiap bait dalam ingatan komputer mempunyai satu alamat yang menunjukkan lokasinya dalam ingatan. Nombor yang menunjukkan lokasi satu bait dalam ingatan komputer dipanggil alamat ingatan.
Saiz ingatan diukur dalam unit kilobait, megabait atau gigabait. Satu kilobait (KB atau K) sama dengan 1,024 bait. Tetapi biasanya, ia dibundar kepada 1,000 bait untuk kemudahan perbincangan semata-mata. Satu megabait (MB) lebih kurang sama dengan satu juta bait dan satu gigabait (GB) sama dengan satu billion bait. Unit-unit ini diguna untuk ukuran storan dalam ingatan dan keupayaan storan dalam peranti seperti pemacu cakera.
Ingatan komputer disimpan melalui dua cara, iaitu di dalam komputer sebagai storan primer atau di luar sebagai storan sekunder.
Storan Primer
Tiga jenis cip ingatan bagi storan primer yang biasa ialah RAM, ROM dan CMOS.
RAM (Random Access Memory)
Ingatan Capaian Rawak (RAM ) ialah litar bersepadu atau cip yang boleh dibaca dan ditulis oleh mikropemproses atau peranti komputer lain. Ingatan RAM dikatakan mudah meruap (volatile) kerana program dan data yang tersimpan dalamnya akan hilang apabila kuasa komputer ditutup. Selagi kuasa elektrik masih ada, kandungannya tetap wujud sehingga mereka digantikan dengan program dan data lain. Data dan program yang diperlukan untuk kegunaan pada masa depan perlu dipindahkan dari RAM kepada storan sekunder sebelum kuasa ditutup. Flash RAM atau ingatan flash dapat mengekalkan data walaupun kuasa elektrik diputuskan.
Pada hari ini, kebanyakan ingatan dipasang mengguna SIMM (single in-line memory module) atau DIMM (Dual in-line memory module). SIMM ialah satu papan litar kecil dengan banyak cip RAM disebelahnya. DIMM adalah sama dengan SIMM tetapi mempunyai cip ingatan di kedua-dua belahnya.
Kecekapan pemprosesan komputer boleh ditingkatkan dengan menggunakan RAM dengan kelajuan tinggi, iaitu ingatan cache, di antara CPU dengan ingatan RAM utama. Cache menyimpan suruhan dan data yang sering digunakan. Apabila pemproses memerlukan suruhan program atau data selanjut yang dikehendaki, ia akan memeriksa ingatan cache dahulu.
Kebanyakan mikropemproses baru mempunyai ingatan cache, dipanggil ‘level 1’ (atau L1) atau cache dalaman (internal cache) dipasang siap pada cip mikropemprosesnya. Cache yang tidak dipasang pada CPU dipanggil cache level 2 (L2). Ia biasanya terdapat pada papan induk.
ROM (Read Only Memory)
Ingatan baca sahaja (ROM) ialah cip yang menyimpan maklumat atau suruhan yang tidak berubah. Umpamanya, ROM diguna untuk menyimpan suruhan dan data pemula yang memulakan komputer apabila komputer dipasang buat kali pertama. Suruhan dan data ini direkod kekal ke dalam ROM semasa dikilangkan. Kandungan ini tidak kehilangan apabila kuasa elektrik ditutup. Oleh itu ia dikatakan tidak mudah meruap (nonvolatile). Ia hanya boleh dibaca (read only) tetapi tidak boleh diubah. Banyak komputer tujuan-khas di dalam automobil dan alat elektrik mengguna ROM yang mengandungi suruhan yang akan dilakukan berulang kali.
PROM (Programmable Read Only Memory)
Cip ingatan yang tidak mengandungi apa-apa program atau data pada mulanya. Setelah suruhan program dan data direkod ke dalamnya, PROM menyimpan maklumat ini secara kekal dan berlakuan seperti ROM.
EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
Cip ingatan seperti PROM tetapi kandungannya boleh dihapuskan dan diprogram semula dengan alat khas apabila diperlukan. Kandungan dalamannya dihapuskan dengan mendedahkannya kepada cahaya ultra ungu
CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)
Ingatan CMOS diguna untuk menyimpan maklumat tentang sistem komputer, seperti jumlah ingatan, jenis papan kekunci dan monitor, dan jenis dan kapasiti pemacu cakera. CMOS juga mengendalikan jam masa nyata (real time clock) komputer yang menguruskan tarikh dan masa. Maklumat sistem dalam CMOS diperlukan setiap kali komputer dipasang. CMOS mendapat kuasa daripada bateri. Kandungan ingatan CMOS boleh berubah, seperti apabila satu peranti baru ditambah kepada sistem komputer.
Kelajuan Ingatan
Kelajuan ingatan ditakrifkan sebagai masa yang diperlukan untuk mencari data dan mendapat kembalinya. Kelajuan ingatan diukur dalam nanosaat (nanosecond), iaitu satu per satu billion saat. Kebanyakan ingatan terdiri daripada cip RAM dinamik (DRAM) yang mempunyai kelajuan capaian dari 50 hingga 100 nanosaat. Ingatan cache RAM adalah lebih cepat dan terdiri daripada cip RAM statik (SRAM). Ia mempunyai kelajuan capaian dari 10 hingga 50 nanosaat.
Ingatan ROM mempunyai kelajuan capaian dari 50 hingga 250 nanosaat. Daftar (register) dan cache paras 1 yang dipasang pada CPU adalah ingatan yang paling cepat dengan masa capaian dari 1 hingga 10 nanosaat.
Kopemproses (Coprocessor)
Satu cara komputer dapat meningkatkan kecekapannya ialah melalui kegunaan kopemproses. Kopemproses ialah cip mikropemproses khas yang direka untuk melakukan tugas spesifik. Umpamanya, kopemproses diguna untuk mempercepatkan pemprosesan pengiraan matematik. Kopemproses lain mempercepatkan pemaparan grafik dan untuk tujuan komunikasi. Setengah komputer mempunyai kopemproses direka terus dalam CPUnya.
Bas (Buses)
Computer menyimpan dan memproses data sebagai satu siri bit elektronik. Data ini dipindah di dalam litar komputer sepanjang laluan yang boleh menghantar impuls elektrik. Laluan ini merupakan wayar sebenar dan garisan terukir pada papan litar. Laluan melalui mana data ini dipindah dipanggil bas. Bas diguna untuk mengangkut data dari peranti input ke ingatan, dari ingatan ke CPU, dari CPU ke ingatan, dan dari ingatan ke peranti output atau storan. Bas yang berbeza diguna untuk alamat ingatan, isyarat kawalan dan data. Satu jenis bas ialah bas tambah.
Bas tambah mengangkut data ke dan dari slot tambah di mana sistem peranti baru ditambah. Kebanyakan bas tambah dihubung secara langsung ke ingatan. Untuk meningkatkan prestasi, sesetengah bas tambah mengetepikan ingatan dan dihubung secara langsung ke CPU. Bas tambah yang berhubung secara langsung dengan CPU dipanggil bas setempat (local bus). Berikut adalah bas tambah yang berbeza untuk komputer peribadi. (Perhatian: peranti berlainan hanya berfungsi pada bas tambah tertentu sahaja).
Bas boleh memindah gandaan 8 bit pada satu masa. 16-bit bas mempunyai 16 talian dan boleh memindahkan 16 bit pada satu masa. Pada 32-bit bas, data dipindahkan 32 bit pada satu masa dan bagi 64-bit bas, 64 bit pada satu masa. Lebih besar bilangan bit bas, lebih cepat data dapat dipindahkan.
Slot Tambah (Expansion Slots)
Slot tambah ialah soket yang direka untuk memegang papan litar untuk sesuatu peranti seperti kad bunyi. Papan litar untuk peranti tambahan dipanggil kad tambah (expansion card) atau papan tambah (expansion board). Kad tambah juga dikenali sebagai kad kawalan (controller card), kad penyesuai (adaptor card), atau kad antara muka (interface card). Kad tambah biasanya disambung kepada peranti yang dikawal melalui satu kabel. Soket yang memegang kad pula dihubung kepada bus tambah yang memindahkan data kepada ingatan atau CPU.
Satu jenis slot tambah khas ialah slot Kad PC. Kad PC ialah satu peranti dengan saiz kad kredit yang diselit ke dalam komputer riba (labtop computer). Ia diguna untuk menambah ingatan, storan dan keupayaan komunikasi. Kad PC bersesuaian dengan spesifikasi yang ditetapkan oleh PCMCIA (Personal Computer Memory Card International association).
Port dan Penyambung (Port and Connectors)
Port ialah soket untuk menghubungkan unit sistem kepada peranti perisian seperti modem dan pencetak. Port mempunyai pelbagi penyambung untuk menyambung kabel kepada peranti.
Port selari (paralell port) menghubungkan peranti yang menghantar dan menerima kuantiti data yang banyak seperti pencetak. Port selari memindahkan 8 bit pada satu masa melalui satu kabel yang mempunyai 8 talian.
Port SCSI (Small Computer System Interface) diguna untuk menghubungkan sebanyak 7 peranti kepada satu port melalui rantai daisi (daisy chain). Contoh peranti SCSI adalah seperti DVD, CD-ROM, ZIP dan pemacu pita.
Port berisiri memindahkan data satu bit pada satu masa. Port bersiri diguna untuk menghubungkan tetikus, papan kekunci, dan peranti komunikasi seperti modem. Satu port bersiri khas, MIDI(Musical Instrument Digital Interface) diguna untuk menghubungkan peranti musik seperti papan kekunci musik elektronik.
Teknologi baru seperti USB (Universal Serial Bus) meningkatkan kadar pemindahan data dan membenarkan sebanyak 128 peranti disambung terus kepada port bersiri. Peranti seperti monitor atau papan kekunci boleh disambung terus kepada port bersiri. Peranti lain kemudian dihubungkan kepada soket tambah pada monitor atau papan kekunci.
0 comments:
Post a Comment