Komponen komputer dan sistem tertanam
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| embedded system/emˈbedɪd ˈsɪstəm/ | sistem tertanam |
| input devices/ˈɪnpʊt dɪˈvaɪsɪz/ | perangkat input |
| output devices/ˈaʊtpʊt dɪˈvaɪsɪz/ | perangkat output |
| primary memory/ˈpraɪməri ˈmeməri/ | memori primer |
| RAM/ræm/ | RAM |
| ROM/rɒm/ | ROM |
| secondary storage/ˈsekəndəri ˈstɔːrɪdʒ/ | penyimpanan sekunder |
| volatile/ˈvɒlətaɪl/ | volatil |
| removable storage/rɪˈmuːvəbl ˈstɔːrɪdʒ/ | media penyimpanan dapat dilepas |
| buffer/ˈbʌfə/ | penyangga |
| firmware/ˈfɜːmweə/ | firmware |
Seratus komputer yang tidak pernah Anda lihat
- Mobil baru membawa sekitar seratus komputer kecil. Tidak ada yang memiliki keyboard atau layar, dan sebagian besar tidak akan pernah menerima pembaruan perangkat lunak.
- Satu menjalankan mesin, satu pengereman, satu untuk setiap jendela. Setiap komputer melakukan satu tugas seumur hidup mobil.
- Mereka adalah sistem tertanam, dan jumlahnya jauh lebih banyak di dunia daripada laptop dan ponsel digabungkan.
- Sebelum kita membahasnya, kita perlu empat blok dasar yang membentuk setiap komputer, baik tersembunyi maupun tidak.
Empat blok
- Perangkat input memasukkan data: keyboard, mouse, mikrofon, pemindai, sensor.
- Perangkat output menampilkan hasil: monitor, speaker, printer, aktuator.
- Memori primer adalah memori cepat yang langsung diakses prosesor: RAM dan ROM. Memori ini menyimpan program yang berjalan dan datanya.
- Penyimpanan sekunder lebih lambat tetapi berkapasitas besar, dan menyimpan program serta data saat daya dimatikan: hard disk, SSD, cakram optik, flashdisk.
Monitor: perangkat output yang paling dikenal
Ketuk blok-blok sistem komputer
Jelajahi empat blok ditambah CPU. Data mengalir input → pemrosesan → output, sementara memori primer memegang program yang berjalan dan penyimpanan sekunder menyimpannya untuk kemudian.
Manakah dari berikut ini yang merupakan perangkat input?
Pemindai memasukkan data. Monitor, speaker, dan printer adalah perangkat output.
Mengapa setiap blok diperlukan
- Input: komputer hanya dapat memproses data dan instruksi yang telah dimasukkan.
- Output: hasil harus disajikan dalam bentuk yang dapat digunakan oleh manusia atau mesin lain.
- Memori primer: prosesor hanya dapat mengeksekusi instruksi dan menggunakan data yang disimpan dalam memori yang dapat diaksesnya secara langsung, dan harus menjangkaunya dengan cepat.
- Penyimpanan sekunder: memori primer berukuran kecil dan volatil, sehingga program dan data harus bertahan antar sesi dan saat daya dimatikan.
Pasangkan setiap blok dengan alasan mengapa diperlukan.
Kurikulum meminta kebutuhan untuk setiap blok, jadi setiap alasan adalah poin sendiri.
Primer versus sekunder
- Memori primer diukur dalam gigabyte dan merespons dalam nanodetik; penyimpanan sekunder diukur dalam terabyte dan merespons dalam mikrodetik atau milidetik.
- RAM adalah volatil: isinya hilang tanpa daya. Penyimpanan sekunder bersifat non-volatil.
- Prosesor tidak dapat menjalankan program langsung dari disk. Program tersebut dimuat dari penyimpanan sekunder ke RAM terlebih dahulu, baru kemudian dieksekusi.
RAM: memori primer yang cepat dan volatil
Hard disk: lambat namun berkapasitas besar, penyimpanan sekunder non-volatil
Pasangkan setiap bagian dengan kategorinya.
Keyboard = input, monitor = output, RAM = memori primer cepat, SSD = penyimpanan sekunder non-volatil.
Memori primer berbeda dari penyimpanan sekunder karena:
Memori primer (RAM/ROM) cepat dan dapat diakses langsung oleh CPU; penyimpanan sekunder lebih lambat, lebih besar, dan non-volatil.
Susun langkah-langkah menjalankan program tersimpan secara berurutan.
CPU hanya dapat menjalankan kode dari memori primer, sehingga program dimuat dari penyimpanan ke RAM terlebih dahulu.
RAM bersifat volatil (isinya hilang tanpa daya), sedangkan penyimpanan sekunder menyimpan data saat daya dimatikan.
Itulah sebabnya pekerjaan Anda harus disimpan ke penyimpanan — RAM hanya menyimpannya selama komputer menyala.
Penyimpanan dapat dilepas
- Penyimpanan dapat dilepas adalah penyimpanan sekunder yang dapat dikeluarkan dari satu komputer dan dimasukkan ke komputer lain: flashdisk USB, kartu memori, cakram optik, drive eksternal.
- Hal ini diperlukan untuk memindahkan data antar mesin yang tidak terhubung jaringan, menjaga cadangan menjauh dari komputer, dan mendistribusikan perangkat lunak atau media.
- Kekurangannya adalah alasan bagi topik keamanan dalam silabus lainnya: dapat hilang, dicuri, atau membawa malware.
Cakram optik: penyimpanan sekunder yang dapat dilepas dan dibaca oleh laser
Manakah dari berikut ini yang merupakan penyimpanan sekunder yang dapat dilepas? Pilih semua yang berlaku.
RAM dan firmware ROM adalah memori primer, tetap di dalam mesin. Flash drive, cakram, dan kartu memori bersifat non-volatil dan dapat berpindah antar komputer.
Buffer
- Buffer adalah area memori sementara yang menahan data saat melewati antara dua perangkat yang bekerja pada kecepatan berbeda.
- Buffer printer menerima seluruh dokumen sekaligus, sehingga prosesor dapat melanjutkan pekerjaan lain sementara printer membutuhkan waktu beberapa menit untuk mencetaknya.
- Aliran video melakukan buffering beberapa detik ke depan, sehingga kelambatan singkat pada jaringan tidak menghentikan gambar.
- Soal ujian menanyakan mengapa: dua perangkat bekerja pada laju berbeda, dan buffer memungkinkan perangkat yang lebih cepat terus beroperasi alih-alih menunggu.
Sebuah ____ adalah area memori sementara yang menyimpan data saat melintas antara dua perangkat yang bekerja pada kecepatan berbeda.
Buffer printer adalah contoh standarnya: prosesor menyerahkan seluruh dokumen dan melanjutkan sementara printer lambat memprosesnya.
Sistem tertanam
- Sistem tertanam adalah komputer yang dibangun di dalam perangkat lain untuk melakukan satu tugas tetap: mesin cuci, microwave, pengontrol mesin mobil, termostat.
- Programnya disimpan dalam ROM sebagai firmware dan biasanya tidak pernah diubah.
- Input berupa sensor dan tombol; output berupa motor, pemanas, dan tampilan kecil. Tidak ada sistem operasi serbaguna dan tidak ada pengguna yang menginstal perangkat lunak.
Sistem tertanam adalah:
Sistem tertanam (dalam mesin cuci, microwave, mobil...) didedikasikan untuk satu tugas tetap.
Contoh soal: manfaat dan kekurangan dalam format ujian
- Setiap poin memerlukan fitur dan konsekuensinya bagi pengguna.
- Manfaat: dioptimalkan untuk satu tugas, sehingga ukurannya kecil, murah dalam produksi massal, dan hemat daya. Menjalankan satu program tetap, sehingga andal dan langsung menyala tanpa pengaturan awal.
- Kekurangan: firmware sulit atau mustahil untuk diperbarui, sehingga cacat keamanan yang ditemukan kemudian tidak dapat diperbaiki. Melakukan satu tugas saja, sehingga tidak dapat ditingkatkan untuk melakukan hal lain. Saat rusak, seluruh perangkat biasanya diganti, karena tidak dapat diperbaiki.
- "Dioptimalkan" atau "sulit diperbarui" sendiri hanyalah setengah poin. Klausul "sehingga" mendapatkan setengah poin lainnya.
Kelemahan sistem tertanam adalah bahwa ia:
Dedikasi membuatnya efisien tetapi kaku — tidak dapat dengan mudah digunakan kembali dan firmware-nya sulit diperbarui.
Contoh soal: memilih komponen untuk skenario
- Kasir mandiri supermarket. Sebutkan perangkat untuk setiap blok dan jelaskan mengapa cocok.
- Input: pemindas barcode (membaca kode produk lebih cepat dan akurat daripada mengetik), layar sentuh (pilihan pelanggan), pembaca kartu (pembayaran).
- Output: layar (prompt dan total), printer struk, speaker (peringatan "barang tak terduga").
- Memori primer: RAM menyimpan program kasir yang sedang berjalan dan keranjang belanja saat ini.
- Penyimpanan sekunder: SSD menyimpan basis data produk dan transaksi hari itu antar siklus daya.
Di kasir mandiri, manakah dari berikut ini yang merupakan perangkat input? Pilih semua yang berlaku.
Pemindai dan pembaca kartu memasukkan data; printer dan speaker memberikan hasil keluar. Layar sentuh akan dihitung sebagai keduanya.
⟦⟧ Nilai yang sering terlewat
- "Memori" dan "penyimpanan" tidak bisa saling menggantikan. RAM tidak menyimpan program secara permanen, dan hard disk bukan tempat program dijalankan.
- Buffer bukan cache. Cache mempercepat akses berulang ke data yang sama; buffer melicinkan transfer satu arah antara perangkat dengan kecepatan berbeda.
- Kekurangan sistem tertambat perlu konsekuensinya: "tidak dapat diperbarui, sehingga cacat keamanan kemudian tetap tidak diperbaiki".
- Layar sentuh berfungsi sebagai input sekaligus output. Jelaskan peran mana yang dimaksud.
Buffer dan cache melakukan pekerjaan yang sama.
Cache menyimpan salinan data yang baru saja digunakan sehingga akses berulang menjadi cepat; buffer menyimpan data yang sedang berpindah antar perangkat dengan kecepatan berbeda.
Anda telah memahaminya
- Empat blok: input, output, memori primer (RAM/ROM, cepat, volatil, langsung CPU), penyimpanan sekunder (besar, non-volatil; dapat dilepas memindahkan data antar mesin)
- program dimuat dari penyimpanan sekunder ke RAM sebelum dijalankan
- buffer menyimpan data antara dua perangkat berkecepatan berbeda agar perangkat yang lebih cepat dapat melanjutkan
- sistem tertanam melakukan satu tugas tetap dari firmware: murah, andal, instan, namun sulit diperbarui atau ditingkatkan