Komponen Utama CPU (Central Processing Unit)

Central processing Unit (CPU) atau Unit Pemprosesan Pusat adalah merupakan otak perangkat sistem komputer . Ia adalah merupakan satu kumpulan litar panel Integrated Circuit (IC) yang juga disebut chip. Mikro pemproses XT mempunyai chip 8088 yang berbentuk segi empat bujur dipasang pada bagian atas di kanan papan utama dan mikro pemproses AT dan Pentium mempunyai chip 80386, 80386, 80486 berbentuk segi empat. Litar dalamnya terdiri dari komponen diskret seperti Transistor, Diod, perintang dan lain-lain. Bilangannya mencapai berjuta-juta atau mungkin mencapai beratus-ratus juta transistor.

Litar tersebut boleh melaksanakan tugas Arithmetik atau Logik dan Unit Kawalan. Unit Arithmetik menerima data dari ingatan komputer. Data akan diproses berdasarkan arahan yang diterima, misalnya , kurang, kali, bagi, tambah dan perbandingan logik (sama, lebih besar, lebih kecil) atau apa-apa kombinasi tersebut. Hasil pemprosesan akan disimpan di dalam ingatan komputer. Unit kawalan menjalankan tiga fungsi utama iaitu:

Unit kawalan mengandung ruang-ruang simpanan yang digelar daftar (register) untuk kerjanya. Data-data ini hanya boleh menyimpan beberapa byte saja. Lazimnya ukurannya adalah 8 bit, 16 bit, dan 32 bit. Chip Intel Pentium mempunyai 256 byte (1 byte = 8 bit = 1 aksara). Mikro pemproses terdapat dalam 2 bentuk utama:

Mikro pemproses adalah merupakan tempat melakukan kawalan pada sistem komputer. Ia memproses data yang diterima dari I/O secara cepat. Kecepatannya diukur dalam unit megahertz (MHz). Miro pemproses diatur dengan hanya menggunakan bahasa mesin (assembly language) untuk jenis tersebut saja. Contoh mikro pemproses INTEL adalah 8088, 80286, 80386, 880486, 80586 (Pentium) dan Pentium II. Motorola mengeluarkan 6800, 6802, 68000 dan lain-lain lagi.

Slot Pengembangan (Expansion Slot)

Slot pengembang terletak di bahagian belakang papan utama. Papan utama komputer XT terdapat 8 slot pengembang yang dikenali sebagai J1 hingga J8 dan dapat melihat nomor-nomornya dicetak pada papan utama. Card dimasukkan kepada slot pengembangan ini. Anda boleh memasang card tersebut di slot mana saja slot tersebut ada.

Contohnya Memasang Kad Pada Slot Pengembangan

Nomor 1, 3, 5, 7 dengan membiarkan satu slot kosong di antaranya. Namun jika bilangan card anda banyak, anda tidak dapat melaksanakan teknik yang telah disebutkan. Sesetengah komputer hanya dipasang dengan dua card dalam slot perhubungan yaitu kad monitor (video) serta pencetak, manakala yang satu lagi adalah card pengawal pemacu cakera (disk drive controller). Selain daripada itu terdapat juga kad yang dibuat khusus untuk digunakan pada slot pengembangan nombor 8 sahaja. Jadi sekiranya anda membeli kad yang khusus, anda perlulah membaca arahan yang diberikan dalam buku panduan yang disertakan bersama kad berkenaan bagi menetukan samada terdapat arahan khas mengenainya. Kadangkala slot pengembangan ini dikenali juga sebagai bas sistem atau bas tetapi ia bukanlah bas. Namun jika anda perhatikan betul-betul anda akan dapat melihat beberapa baris wayar atau surih (traces) pada papan utama yang menghala ke kanan dan ke kiri bermula daripada slot pengembangan. Wayar surih ini beserta dengan beberapa cip sokongan (support chips) yang terdapat berhampiran merupakan sebahagian daripada sistem bas.

Cip Sokongan

Cip sokongan menjalankan tugas sokongan cip yang penting seperti mikropemproses, ko-pemproses, ROM, RAM dan lain-lain. Cip ini menjalankan tugas dalam mengawal papan kekunci (keyboard) antara muka (interface), jangka masa (timing) dan fungsi-fungsi lain.

Suis DIP

Kebanyakan komputer peribadi mempunyai suis DIP pada papan utama atau papan sistem. Suis DIP ini digunakan untuk menetapkan maklumat sistem komputer (system configuration) seperti maklumat mengenai mikropemproses, ko-pemproses, bilangan pemacu cakera, jenis paparan dan jumlah ingatan (memory). Dua suis DIP yang dinamakan SW-1 dan SW-2, dilabelkan pada papan utama. Untuk kebanyakan komputer peribadi, kebanyakan suis DIP ini terletak di bahagian bawah dari mikropemproses 8088 dan ko-pemproses 08087.

Pelompat (Jumper)

Hampir kesemua komputer peribadi menggunakan jumper untuk menentukan jenis kad video atau kad paparan video (video display card) yang anda gunakan konfigurasi (configuration) cakera keras, ingatan pada papan utama dan kelajuan komputer berkenaan. Kedudukan jumper pada papan utama adalah berbeza-beza antara satu komputer dengan komputer yang lain.

Penyambung Kuasa (Power Connector)

Penyambung kuasa ini terletak di bahagian penjuru atas sebelah kanan papan utama, dan di bahagian tepi unit bekalan kuasa (power supply unit). Kabel warna yang membawa kuasa dari unit bekalan kuasa akan disambung ke dalam soket yang disediakan pada papan utama ini untuk kegunaan seluruh papan utama dan komponen-komponen elektronik yang terdapat di atasnya.

Penyambung Papan Kekunci (Keyboard Connector)

Penyambung papan kekunci terletak dibahagian belakang papan utama di sebelah kanan dan biasanya ditandakan dengan label J9. Kedudukan penyambung papan kekunci agak menonjol ke atas pada papan utama. Ada sesetengah komputer

yang mempunyai penyambung papan kekunci di bahagian depan.

Memori atau Ingatan Komputer

Komputer memerlukan ingatan untuk menyimpan data dan aturcara. Ingatan biasanya dibina dengan menggunakan peranti-peranti magnet atau litar-litar semikonduktor. Semua bahagian (dalam ingatan mempunyai alamat bernombor masing-masing sama seperti rumah kediaman dan kedai). Setiap bahagian beralamat itu boleh menyimpan satu arahan atau nombor. Ingatan komputer sama seperti peti-peti surat. Setiap peti surat mempunyai nombor tersendiri. Setiap peti mungkin mengandungi dokumen, surat dan lain-lain. Ingatan komputer juga mempunyai satu alamat untuk setiap bahagian dalam ingatan dan isinya mungkin satu arahan atau data. Ingatan komputer dapat menerima maklumat daripada peranti-peranti input dan memindahkan maklumat kepada peranti-peranti output. Komputer memerlukan bahagian ingatan untuk mengingati data dan tugas yang perlu dibuat. Unit pemproses pusat akan merujuk kepada bahagian ingatan untuk mendapatkan data serta memastikan semua tugas telah siap.

Jenis-jenis ingatan ialah seperti:

Ingatan Capaian Rawak (Random Access Memory) RAM

RAM bermaksud ingatan capaian rawak dimana komputer menyimpan secara sementara arahan dan data yang diberi kepadanya. Jika arus elektrik terputus, kandungan dalam storan ini akan hilang. Terdapat dua jenis ingatan dalam komputerk iaitu ingatan meruap dan ingatan tidak meruap. Ingatan meruap juga dikenali sebagai ingatan utama manakala ingatan tidak meruap dikenali sebagai ingatan sekunder. Perkataan meruap digunakan kerana ingatan ini tidak kekal pada komputer. Ingatan ini hanya ada bila komputer di’on’kan sahaja dan hilang bila komputer di’off’kan, sebaliknya bagi ingatan sekunder, ianya kekal walaupun komputer di’off’kan. Komputer sebenarnya memerlukan kedua-dua jenis ingatan. Ingatan utama diperlukan oleh komputer bagi menyimpan maklumat tentang data yang sedang diproses. Sebagai contoh, jika kita menggunakan Windows 95, data-data program berkaitan Windows 95 akan diambil daripada ingatan sekunder (hard disk) dan disimpan dalam ingatan utama. Maklumat-maklumat yang disimpan dalam ingatan utama lebih cepat untuk dibaca atau disimpan semula berbanding maklumat/data daripada ingatan sekunder.

Memori RAM terbahagi kepada dua jenis dalaman iaitu SIMM (Single Inline Memory Module), DIMM (Double Inline Memory Module). Kedua-dua jenis ini menggunakan antaramuka 72 pin dan 124 pin. SIMM menawarkan laluan data sebanyak 32 bit manakala DIMM menawarkan laluan 64 bit. Sebenarnya SIMM dan DIMM merujuk kepada modul (papan litar yang beserta dengan chip) di mana RAM dipakejkan bersama. Bahagian komputer yang melaksanakan fungsi ingatan utama adalah RAM. Terdapat dua jenis RAM yang utama, iaitu

Static RAM (SRAM) dan Dynamic RAM (DRAM). Biasanya bila kita menyebut RAM, kita merujuk kepada DRAM. Perkataan dynamic pada DRAM digunakan kerana ingatan pada DRAM perlu sentiasa dikemaskinikan sepanjang masa. SRAM sebagai perbandingan, tidak perlu dikemaskini selalu di mana segala maklumat yang disimpannya akan kekal sehinggalah komputer ditutup. Terdapat pelbagai variasi DRAM, setiap satu dengan kelebihannya yang tersendiri. EDO RAM (Extended Data Out RAM) adalah varisi baru bagi DRAM . lanya adalah lebih laju sedikit berbandingan DRAM yang biasa. BEDO RAM (Burst EDO RAM adalah lanjutan daripada EDO RAM tetapi dengan sedikit penambahan). Mengikut spesifikasi yang dikeluarkan, kelajuannya adalah sehingga 33% lebih berbandingan EDO RAM. Perkembangan terkini dari segi perkakasan dan perisian menyaksikan saiz RAM yang besar diperlukan oleh PC. Windows 95 sebagai contoh, untuk beroperasi ia memerlukan sekurang-kurangnya 4MB RAM tetapi pihak Microsoft mengesyorkan sekurang-kurangnya 8 MB RAM. Keperluan untuk saiz memori yang lebih besar bertambah jika kita menggunakan perisian yang lebih besar, terutama yang melibatkan aplikasi grafik dan multimedia.

Cache

Memori untuk cache adalah dari jenis SRAM. Memori jenis ini lebih laju daripada DRAM tetapi ia menghadapi satu masalah iaitu kosnya yang telalu mahal. SRAM mampu membekalkan data kepada CPU sepantas keupayaan CPU memproses data. Disebabkan kosnya yang mahal, sesebuah PC biasanya mempunyai saiz cache yang kecil sahaja yang hanya mengendalikan data-data tertentu sahaja yang selalu digunakan oleh CPU.

Ingatan Baca Sahaja (Read Only Memory–ROM)

Memori pada ROM berbeza pada RAM kerana ia mampu mengekalkan segala data yang disimpannya walaupun tiada tenaga elektrik. Selain daripada itu segala data yang disimpan tidak boleh diubah, hanya boleh dibaca sahaja oleh komputer. Biasanya data-data yang ada pada ROM disetkan oleh pengeluar ROM berkenaan. Terdapat beberapa jenis ROM, antaranya PROM, EPROM, EEPROM dan Flash EEPROM. Setiap satu ROM-ROM ini berbeza dari segi bagaimana data padanya boleh dipadam dan ditulis semula. PROM adalah singkatan daripada "Programmable ROM", menggunakan pembakar PROM (PROM Burner) untuk melakukan litar cip ROM bagi menghasilkan data-data yang kekal. Proses ini dikenali sebagai pembakaran PROM. EPROM adalah singkatan daripada "Erasable Programmable ROM". Ianya agak berbeza berbanding PROM kerana data-data yang terdapat dalam EPROM ini boleh dipadamkan menggunakan sinar ultra ungu yang berkeamatan tinggi. Kelebihannya adalah segala jenis data yang terdapat didalamnya boleh diprogramkan semula. EEPROM (Electrical Erasable ROM) adalah hampir sama dengan EPROM Cuma ianya hanya memerlukan arus elektrik yang agak kuat untuk memadamkan kandungan ROM. Kelebihannya EEPROM adalah ianya tidak perlu dikeluarkan daripada komputer untuk diprogramkan semula, manakala kekurangannya ialah data akan semakin hilang dan perlu diganti semula. Flash EEPROM adalah teknologi ROM yang terkini dimana ianya hanya memerlukan voltan biasa untuk memadamkan kandungannya.

DIMM (Dual In-Line Mmory Module)

Mempunyai 168 pin, 64 bit/80 bit. Oleh itu papan induk boleh menggunakan "Single Module". Ia digunakan pada papan induk yang menggunakan socket 7 dan slot 1. Ia mempunyai laluan "path" yang lebar ( 133.3 mm ) untuk tulis dan baca data. Mempunyai 2/4 "host clock". Ia menerima EDO, FPM dan Modul SDRAM DIMM. Ia merupakan peranti 3.3 V dipasangkan pada DIMM Socket. Socket DIMM direka agar modul dimuatkan pada satu arah. Modul juga di "keyed" dengan tanda ( notch ) untuk megelakkan kesilapan pemasangan ke socket.

Jenis-jenis DIMM :

SIMM (Single In-Line Memory Module)

Merupakan papan litar kecil yang boleh menampung sekumpulan "memory chipsets". Pada kebiasaannya ia boleh menampung sehingga 8/9 cip – cip RAM (pada PC). Pada PC, cip yang kesembilan digunakan untuk memeriksa kesislapan-kesilapan kecil. SIMM diukur di dalam "bytes". Bus dari SIMM ke chip memory adalah seluas 32 bit. Bagi Pentium Mikropemprossesor moden yang mempunyai 64 bit bus, sepasang SIMM hendaklah digunakan.

IDE (Integrated Drive Elektronik)

Pemacu cakera yang mengawal aliran data di antara CD-Rom atau hard drive dengan komputer. Ia terdiri daripada Primary IDE yang disambungkan kepada hard disk dan Secondary IDE yang disambungkan kepada CD-ROM. Ia mempunyai 40 pin. IDE adalah sebahagian daripada ‘drive’ dan ianya memerlukan satu sambungan yang mudah di dalam komputer. Versi terbaru iaitu EIDE (Enhanced Intergrated Drive Electronic), mampu menyokong ‘hard drive’ dengan kapasiti sehingga 8.4 gigabyte (IDE-528 megabyte) dan sehingga 4 drive berbanding dua drive pada IDE.

BIOS

BIOS merupakan koleksi program yang terdapat dalam EPROM (Eraseble Programmable Read-Only Memory) atau EEPROM (Electrically Eraseable PROM yang juga dikenali cip Flash ROM. Program berkenaan akan dimuatkan sebaik sahaja bekalan kuasa disambung ke komputer sebelum sistem operasi. Antaranya ialah :

© Bootstrap loader. Satu rutin yang mencari sistem operasi dan memboot komputer untuk mengawal komputer sepenuhnya.

© CMOS Setup. Konfigurasi sistem dan program setup. Ia membolehkan anda melakukan papan induk dan chipset.

Perisian ini bertanggungjawab mengendalikan fungsi-fungsi sistem yang kritikal seperti :

Walaupun fungsi BIOS sama, program yang ditulis di dalamnya bergantung kepada perkakasan komputer itu sendiri. BIOS yang ditulis sesuatu perkakasan tidak boleh digunakan untuk perkakasan yang lain. BIOS bertindak sebagai orang tengah antara perisian contoh Word 97 dengan perkakasan.

CMOS

Untuk menjalankan kerjanya, BIOS perlu mendapat maklumat tentang perkakasan dalam sistem komputer. Maklumat ini tersimpan dalam CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) satu cip yang penting yang mempunyai baterinya sendiri untuk berfungsi. Bila terdapat penambahan dalam sistem, contohnya kita menambahkan memori, kita perlu mengemaskinikan rekod pada CMOS. CMOS yang terkini biasanya boleh mengesan dan mengenalpasti penambahan sebarang perkakasan secara automatik. Disebabkan memori pada CMOS menggunakan bateri, ia akan hilang bila bateri dikeluarkan atau kehabisan tenaga. Oleh sebab itu, sangat penting bagi kita untuk menulis "setting" pada CMOS sebelum kita menggantikan bateri komputer.

Kapasitor

Kapasitor digunakan pada pemproses yang menggunakan soket 7 seperti AMD, Cyrix dan Intel. Kapasitor digunakan untuk mengurangkan pergerakan voltan sistem beroperasi. Semakin banyak bilangan kapasitor, pergerakan voltan akan berkurangan. Terdapat dua jenis kapasitor yaitu tantalum dan Electrolytic. Kualiti bagi kedua-dua kapasitor ini akan memberikan kesan yang besar ke atas pengurangan pergerakan voltan. Sebagai contoh, lebih rendah ESR (Equivalent Serial Resistor) dan lebih tinggi jumlah kapasiti, maka lebih rendah pergerakan voltan CPU. Kapasitor Tantalum berkualiti tinggi tetapi terdapat kapasiti Electrolytic yang lebih baik. Walaubagaimanapun jumlah kapasitor yang banyak bukanlah bermakna produk yang lebih baik. Kedudukan kapasitor adalah faktor penting yang perlu diberi perhatian.

Chipset

Kebanyakan komputer desktop dikawal oleh beberapa keping silikon yang terdapat di atas papan induk. "Specification Application Specific Integrated Curcuit" atau ASICs adalah dikenali sebagai chipset. Chipset menentukan jenis memori yang boleh digunakan oleh papan induk, kelajuan penghantaran data di antara "hard drive" dan juga sistem dan mengawal semua peranti-peranti yang terdapat pada slot-slot pengembangan (expansion slots). Pada umumnya fungsi-fungsi utama yang dikawal oleh chipset adalah kesesuaian sistem (compatibility), keluasan (expandability) dan juga memori.

© Memory controller

© Real Time Clock

© Keyboard Controller

© L2 Cache Controller

© DMA Controller

© PCI Bridge

© EIDE Hard Drive Controllers

Oleh kerana chipset mempunyai banyak tugas-tugas yang berbeza, ia telah menjadi bahagian-bahagian kecil yang utama pada papan induk. Chipset terbahagi kepada 2 jenis iaitu :

Chipset Northbridge

Ia merupakan litar "bus controller" yang utama seperti memori, cache dan "PCI Controller". Ia mungkin mempunyai lebih daripada satu "discrete cip". Keseluruhan chiset dinamakan dengan nombor-nombor primary ataupun cip north bridge yang terbesar. Sebagai contoh : "FW82439HX" menandakan PCI set Intel 430HX.

Chipset Southbridge

Ia merujuk kepada peripheral dan controller yagn tidak begitu penting ( non-essential controller ) seperti EIDE dan controller serial port. Ia mempunyai hanya satu "descrete chip" dan boleh ditukarganti dengan chipset-chipset yang berbeza sahaja, contoh Sis 5513 Intel PIIX.

Ciri-Ciri Chipset

Pengawal Sistem

Pengawalan masa (system timing) adalah sesuatu yang kritikal pada sistem-sistem desktop. "Clock Logic" digunakan untuk merekabentuk papan induk, kesemuanya beroperasi secara serentak. Denyutan adalah samada dikali atau dibahagikan untuk mengenalpasti frekuensi yang akan dijalankan oleh komponen. Konduktor kepada denyutan PC adalah merupakan sistem clock. Alat pengeluar pergerakan gelombang elektrik menghasilkan signal yang mana komponen-komponen papan induk dapat mengenalpastinya secara serentak. Kebanyakan papan induk memprogramkan kelajuan operasi "master oscillators". Ini membolehkan kadar pemproses yang besar digunakan dengan meng"set"kan jumper atau switch. Ia juga turut membolehkan program elektrikal di"set"kan di dalam CMOS.

Memory Controller (Pengawal Memori)

Terbagi kepada :

Memory controller mengenal pasti jenis, kelajuan dan jumlah RAM. Dengan lain perkataan bahagian kecil chipset ini memastikan samada SDRAM, SDRAM II, RAMbus, EDO, FPM atau jenis-jenis lain memori yang boleh ditambah kepada papan induk.

Real Time Clock

Real Time Clock terdapat pada papan induk cip MC146818 adalah merupakan clock yang asal yang digunakan oleh IBM untuk AT. Litar elektrik ini juga mengawal memori CMOS yang disimpan di dalam Setup Sistem Informasi. Kebanyakan chipset adalah mencontohi kepada MC146818. Terdapat juga modul Real Time Clock yang menghubungkan bateri iaitu seperti "Dallas Clock Chip".

Interrupt Controller

Chip 8259A adalah merupakan "de facto standard" untuk interrupter control. Ia mengawal 8 signal yang dinomborkan 0 hingga 7. Terdapat penurunan keutamaan apabila nomor naik, dengan lain perkataan IRQ2 mempunyai keutamaan yang lebih tinggi daripada IRQ6. IBM telah merekacipta AT dengan dua cip 8259A dengan dua "cascading" 8259A. IRQ2 menerima interrupt daripada 8259A, IRQ8-15 yang kedua. IRQ2 dihantar kepada IRQ9.

Serial Port ( Port Seri )

Serial port terdapat dalam 2 saiz iaitu DB-9 dan DB-25. Ia mempunyai 10 pin blok setiap satu. DB-9 selalunya digunakan untuk menyambungkan tetikus kepada komputer. Port DB-25 selalunya berhubung dengan komunikasi komputer dengan komputer seperti "external modem". Setiap port dikenali dengan nombor seperti COM1 dan COM2.

Parallel Port ( Port Pararel )

Ia merupakan port input/output. Port ini merupakan port bagi "printer". Ia membolehkan komunikasi dua arah di antara peripheral dan komputer. Parallel port pula dikenali dengan nombor-nombor seperti 1 pt 1, 1 pt 2 dan lain-lain. Ia mempunyai 26 pin blok.

Komponen-Komponen Lain

Selain daripada peranti dan komponen yang telah dibincangkan, di papan utama terdapat beberapa penyambung kecil yang digunakan untuk sambungan kabel kepada alat pembesar suara, sambungan kepada suis set semula (reset switch) dan suis turbo dan juga sambungan kepada lampu penanda LED (indicator light) di panel hadapan komputer. Jumlah penyambung kecil yang terdapat pada papan utama adalah bergantung kepada jumlah peralatan yang ada pada panel hadapan chasis komputer. LED yang menandakan cakera keras (hard disk) yang terdapat pada panel hadapan chasis komputer adalah disambungkan kepada cakera keras berkenaan bukan daripada papan utama.

Sesetengah daripada komputer peribadi boleh dilengkapkan dengan satu jam dalaman (internal clock). Bagi membolehkan jam ini berfungsi, ia memerlukan sebuah bateri untuk beroperasi semasa suis komputer telah di"off"kan. Kedudukan bateri ini pada komputer adalah berbeza-beza mengikut pembuat komputer berkenaan, tetapi kebanyakannya diletak di bahagian dalam iaitu di belakang panel depan chasis. Bateri ini mungkin juga dilekatkan pada papan utama dengan menggunakan pengepit (clip) dan kadangkala terdapat juga bateri yang dipaterikan (soldered) pada papan utama.

Sumber : Teknik Komputer Malaysia, Sdn Bhd

Demikianlah postingan saya kali ini, semoga bermanfaat buat netter sekalian

Sincerely : Andika Silalahi