Cara CPU Bekerja
Penulis: ***

infokomputer.com, Central Processing Unit (CPU): otak yang ada didalam sebuah PC yang memproses data serta unit yang menentukan kekuatan dan harga dari sebuah komputer.

Dalam setahun ke belakang, kecepatan CPU meningkat drastis dari 600 MHz menjadi 1 GHz, dan baru-baru ini Intel mengumumkan telah mengapalkan Pentium III 1,13 GHz. Pada akhir tahun ini diperkirakan kecepatan di atas 1,5 GHz akan terlampaui, menandakan perlombaan CPU tercepat telah dimulai. Ini ada sebuah tip: Kinerja CPU di PC Anda tidak hanya ditentukan oleh angka megahertz atau gigahertz yang banyak diiklankan perakit PC di majalah atau Internet. Dengan peningkatan kecepatan chip dan aplikasi yang membutuhkan tenaga yang lebih besar,

Yang Anda perlu ketahui:

· Sebuah CPU melakukan tiga tugas utama: Membaca data, memproses data, dan biasanya menulis data ke memori.
· Kecepatan kasar (raw speed) diukur dalam skala megahertz, tetapi bagian lainnya seperti desain arsitektur chip juga menentukan kinerja dari CPU tersebut.
· Chip yang Anda inginkan dalam PC Anda tergantung pada berapa banyak yang akan Anda keluarkan dan untuk apa Anda menggunakan PC tersebut.

Membangun Blok

infokomputer.com, Sebelum Anda mengerti bagaimana sebuah CPU bekerja, Anda perlu mengetahui bagaimana sebuah CPU dibuat. Sebuah CPU terdiri dari jutaan transistor mikroskopis yang melalui pemrosesan secara kimiawi dan photolithografis untuk menjadi sebuah cetakan silikon yang besarnya tidak lebih dari ibu jari Anda.

Transistor kecil mungil itu menyimpan pulsa elektrik yang memberikan nilai satu atau nol, yang membentuk sistem bahasa binari yang digunakan komputer untuk berkomunikasi. Grup transistor tersebut saling terhubungkan untuk menyimpan nilai-nilai; mereka juga melakukan kalkulasi logika dan matematika, dan dengan bantuan sebuah jam kristal kuartz, mereka melakukan fungsinya seperti layaknya pendayung perahu naga yang mendayung secara tersinkronisasi. Dengan kata lain, mereka dapat memproses data.

Cara CPU Bekerja
Penulis: ***

Proses Sebuah CPU

infokomputer.com, Sebuah CPU memproses informasi yang disimpan dalam bentuk byte di memori. Informasi tersebut dapat berupa data atau instruksi. Data adalah bentuk biner dari sebuah huruf, sebuah angka, atau sebuah warna. Sebuah instruksi memberitahu CPU apa yang harus dilakukan terhadap data tersebut, sebagai contoh: menambahkannya, membaginya, atau memindahkannya

CPU akan melakukan tiga operasi utama terhadap data tersebut: membacanya, memanipulasi (memproses) data tersebut, dan seringkali menuliskannya ke dalam memori. Pada tingkat yang lebih sederhana, CPU hanya memerlukan empat elemen untuk melakukan operasi terhadap datanya: instruksi, penunjuk instruksi, beberapa register, dan sebuah aritmethic logic unit.

Penunjuk instruksi akan memberitahu CPU dimana instruksi tersebut diletakkan di memori saat dibutuhkan untuk menjalankan aplikasi.

Register adalah tempat penyimpanan sementara di CPU. Sebuah register menyimpan sebuah data yang menunggu untuk diproses oleh sebuah instruksi, atau sebuah data yang telah diproses (misalkan, hasil dari penambahan dua angka sekaligus).

Unit logika aritmatika (arithmetic logic unit/ALU) berfungsi sebagai kalkulatornya CPU, bekerja dengan fungsi matematika dan logika yang diperintahkan oleh set instruksi.

CPU terdiri atas beberapa bagian tambahan yang membuat bagian dasar CPU bekerja sebagaimana mestinya:

· Fetch instruksi mengambil instruksi dari RAM atau bagian dari memori yang terletak di CPU.

· Dekoder instruksi mengambil instruksi dari fetch dan menerjemahkannya sehingga CPU mengerti. Dekoder ini menentukan langkah selanjutnya yang harus dilakukan untuk menyelesaikan instruksi tersebut.

· Unit kontrol akan mengatur dan mengkoordinasikan seluruh operasi chip. Unit ini akan memberitahu ALU kapan untuk melakukan kalkulasi, kemudian memberitahu fetch kapan untuk mengambil sebuah nilai, dan memberitahu dekoder kapan untuk menerjemahkan nilai tersebut menjadi sebuah instruksi

Menjejak Sebuah Instruksi

infokomputer.com, Beginilah caranya CPU melakukan tugasnya: penunjuk instruksi mengarahkan fetch instruksi ke sebuah spot di memori yang menampung sebuah instruksi. Fetch kemudian menangkap instruksi tersebut dan memberikannya ke dekoder instruksi, kemudian mengamati instruksi tersebut dan menentukan langkah selanjutnya untuk melengkapi instruksi tersebut (sebuah instruksi dapat terdiri dari rangkaian langkah yang harus dilengkapi dalam urutan tertentu).

ALU kemudian mengerjakan perintah yang diminta instruksi: menambah data, membagi data, atau memanipulasi data yang ada. Setelah CPU menerjemahkan dan mengerjakan instruksi, unit kontrol memberitahukan fetch instruksi untuk menangkap instruksi berikutnya di memori. Proses ini berlangsung terus menerus--dari satu instruksi ke instruksi berikutnya, dalam suatu langkah yang rumit--untuk menciptakan hasil yang dapat Anda lihat di monitor. Itulah kerjanya sebuah program
seperti pengolah kata: sebuah seri instruksi-instruksi dan data-data.

Untuk meyakinkan semua itu berjalan dalam satu kesatuan waktu, bagian itu memerlukan suatu clock generator. Clock generator meregulasi setiap langkah yang dikerjakan CPU. Seperti sebuah metronome, sebuah clock generator mengirim pulsa-pulsa elektrik untuk menentukan langkah CPU. Pulsa tersebut diukur dalam jutaan langkah per detik, atau megahertz, yang Anda kenal sebagai ukuran kecepatan CPU. Semakin banyak pulsa dibuat, semakin cepat CPU bekerja. Dalam keadaan ideal, seharusnya sebuah CPU berkecepatan 700 MHz bekerja lebih cepat dibanding CPU 600 MHz, tetapi tambahan dan variasi pada basis CPU dapat membuat angka-angka tersebut tidak berarti.

Meningkatkan Basis CPU

infokomputer.com, Sebuah CPU hanya memerlukan sedikit bagian untuk melakukan tugasnya, tetapi desain dasar tersebut telah dimodifikasi selama bertahun-tahun untuk meningkatkan kinerja secara keseluruhan. Tujuan utama peningkatan tersebut sama: memproses data lebih cepat.

Sambil mencari cara untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan, pembuat chip menyadari bahwa CPU tidak melakukan pemrosesan selama mereka melakukan fetching untuk sebuah instruksi atau data dari RAM sistem. Untuk mereduksi downtime tersebut, mereka menempatkan sebuah area penyimpanan, yang dikenal sebagai cache, dalam sebuah CPU. Data dan instruksi dapat ditempatkan sementara di CPU itu sendiri, mengurangi perjalanan data atau instruksi dari RAM.

Menambah ide penyediaan cache, pembuat sistem menempatkan RAM berkecepatan tinggi (dan mahal)--yang dikenal sebagai cache tingkat 2 atau L2 cache--antara cache CPU tingkat satu dan RAM sistem. Semakin dekat ke CPU berarti semakin pendek jarak yang harus ditempuh ke RAM sistem. Cache sekunderi ini sangat bermanfaat untuk meningkatkan kinerja sehingga semakin banyak prosesor yang mengintegrasinya ke dalam CPU-nya itu sendiri, menciptakan lebih banyak ruang untuk menyimpan data dan instruksi.

Lebih banyak ALU dan Sebuah FPU

infokomputer.com, Untuk meningkatkan kinerja kalkulasi, pembuat chip menempatkan sebuah unit aritmetik logika (arithmetic logic unit/ALU) di dalam CPU. Secara teoritis ini berarti pemrosesan dapat dilakukan dua kali lebih cepat dalam satu langkah. Menggunakan multiple ALU akan tampak seperti menambah tukang kayu lagi dalam membuat lemari dapur, yang berarti mempercepat penyelesaian pekerjaan.

Sebagai tambahan multiple ALU, Intel mengintegrasikan floating point unit ke dalam CPU. FPU ini menangani angka dari yang paling besar hingga yang paling kecil (yang memiliki banyak angka di belakang koma). Sementara FPU menangani kalkulasi semacam itu, ALU menjadi bebas untuk melakukan tugas lain dalam waktu yang bersamaan, untuk meningkatkan kinerja.

Advanced Micro Devices dan Intel juga menambah kecepatan pemrosesan instruksi dengan melakukan pipelining instruksi, atau menjalankan instruksi secara paralel satu dengan lainnya. Eksekusi dari sebuah instruksi memerlukan langkah yang terpisah--sebagai contoh, fetching dan dekoding sebuah instruksi. Sebenarnya CPU harus menyelesaikan sebuah instruksi secara keseluruhan sebelum melanjutkan ke instruksi berikutnya. Sekarang sirkuit yang berbeda menangani langkah yang terpisah tersebut.

Begitu sebuah instruksi telah selesai dalam satu langkah untuk dilanjutkan ke langkah berikutnya, transistor yang mengerjakan langkah pertama bebas untuk mengerjakan instruksi berikutnya, sehingga akan mempercepat kerja pemrosesan. Ini mirip dengan mendaki tangga: begitu kaki Anda meninggalkan sebuah anak tangga, orang yang di belakang Anda dapat menggunakannya untuk dinaiki.

Sebagai tambahan untuk meningkatkan kinerja adalah memprediksi cabang-cabang instruksi, yaitu memperkirakan lompatan yang akan dilakukan sebuah program dapat dilakukan; eksekusi secara spekulatif, yaitu mengeksekusi cabang instruksi yang ada di depat; dan penyelesaian tanpa mengikuti urutan, yakni kemampuan untuk menyelesaikan sebuah seri instruksi tidak berdasarkan urutan normal.

Perubahan-perubahan tersebut membuat peningkatan kecepatan clock, seperti lompatan hingga 1 GHz pada bulan Februari lalu, bukan lagi menjadi keutamaan kinerja. Tes yang dilakukan oleh majalah komputer PC World menunjukkan bahwa lompatan kecepatan bukan lagi menjadi hal utama dalam peningkatan kinerja, terutama pada aplikasi perkantoran, yang sangat tergantung pada kecepatan hard drive dan jumlah serta kecepatan RAM sistem.

CPU dalam PC Anda

infokomputer.com, Dua pemain mendominasi pasar CPU PC: Intel (www.intel.com), yang menguasai 80 persen pangsa pasar PC rumah dan bisnis, dan Advanced Micro Devices (www.amd.com). Kedua perusahaan tersebut membuat model untuk mesin-mesin high-end, midrange, dan low-end. Perusahaan lain juga memproduksi CPU, seperti Motorola PowerPC 750 (www.mot-sps.com), yang memberi tenaga untuk komputer-komputer Macintosh.

AMD Athlon dan Intel Pentium III saling berbagi pasar untuk CPU bertenaga lebih yang menjalankan sistem operasi Microsoft Windows. Keduanya hampir seimbang dalam desain dan performa, termasuk peningkatan kinerja untuk menjalankan software game 3D dan CAD (computer aided design).

CPU high-end dari Intel dan AMD banyak terdapat pada berbagai jenis PC, dari sistem rumahan kelas menengah (antara 600 hingga 850 MHz) hingga workstation rekayasa industri dan sistem multimedia high-end yang paling mahal (dari 866 MHz ke atas). Untuk model terbaru, PC dengan CPU ini harganya berkisar antara $200 hingga $1000.

Untuk kelas high-end, PC dengan chip 1 GHz akan berharga $2700 hingga $3300, tergantung pada komponen yang ditawarkan oleh perakit PC. Untuk sistem kelas menengah, yang menggunakan chip AMD atau Intel berkecepatan 600 hingga 850 MHz harganya sekitar $900 hingga $1600.

Chip berharga ekonomis (di bawah $150) biasanya berjalan dengan kecepatan clock lebih rendah dari Athlon dan P-III, cache yang lebih sedikit atau lebih lambat, dan memiliki peningkatan kinerja yang lebih kecil. AMD K6-III dan K6-2 serta Intel Celeron ditujukan untuk PC-PC dengan harga kurang dari $1000.

Komputer portabel biasanya tidak menawarkan CPU tercepat yang ada. Sebuah desain desktop dirancang untuk menahan panas yang lebih tinggi dibanding sebuah laptop, yang berarti laptop harus menggunakan CPU yang lebih lambat dan kurang bertenaga. Prosesor yang lebih cepat juga membutuhkan daya yang lebih besar juga, yang mengakibatkan umur pakai tenaga baterei juga berkurang. Saat ini, portabel tercepat yang tersedia di pasaran adalah 700 MHz, tapi tampaknya dengan desain yang baru, kecepatan tersebut akan segera bertambah.

Di Masa Depan

infokomputer.com, Pembuat CPU selalu mencari cara untuk meningkatkan performa. Baru-baru ini mereka telah mengganti sistem fabrikasi dari 0.25 mikron ke 0.18 mikron, yang memungkinkan celah yang lebih sempit dalam menempatkan transistor yang lebih kecil, sehingga memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi dan panas yang lebih kecil untuk desain arsitektur yang sama. Tambahan lain, interkoneksi antar transistor menggunakan alumunium telah digantikan dengan tembaga, yang mengkonduksikan listrik lebih baik dibanding alumunium.

Tetapi perbaikan ini tidak berarti perlombaan penambahan kecepatan akan berakhir. Intel telah mengumumkan chip Willamette (alias Pentium-4), yang akan berjalan dengan kecepatan 1,5 GHz dan akan tersedia pada akhir tahun ini. Sementara kompetitornya, AMD, juga akan terus menempel ketat pada perlombaan tersebut.

Cara Kerja Kamera Digital
Penulis: ***

infokomputer.com, Apa itu kamera digital? Kamera digital adalah peranti yang menangkap gambar secara elektronis, dan menyimpannya dalam memori bukan di atas film.

Selama beberapa tahun ini kamera digital telah mempermudah kita dalam mengirim foto ke situs Web atau ke teman-teman kita lewat e-mail. Tetapi foto digital tidak dapat dibandingkan dengan film saat kita hendak membagi kenangan kita ke teman atau keluarga seperti album foto. Waktu terus berjalan dan sekarang telah ada kamera digital resolusi tinggi baru, dilengkapi dengan pencetak berkualitas foto, sehingga anda tidak membutuhkan film sama sekali. Harganya? Terus turun dan turun sehingga anda tak perlu lagi pergi ke lab foto untuk memproses film anda.

ˆ Kamera digital menangkap gambar dengan sebuah jajaran sensor bukan lewat film dan menyimpannya pada memori flash.
ˆ Meningkatkan resolusi berarti anda mendapatkan gambar berkualitas bagus, tetapi akibatnya ukuran file akan membengkak.
ˆ Harga kamera telah turun hingga $300, dan cukup untuk mengambil gambar biasa atau untuk Web.

Bila anda memencet tombol untuk mengambil gambar--secara digital atau lewat film biasa--kamera akan melewatkan sinar yang masuk ke sebuah lensa. Pada kamera tradisional, sinar tersebut diterpakan pada film, terjadi reaksi kimia pada film dan mengubahnya menjadi negatif dari gambar tersebut. Gambar ini akan muncul jika film diproses menjadi foto.

Kamera digital menangkap gambar bukan dengan film tapi dengan jajaran sensor yang sensitif terhadap cahaya. Sensor yang biasa digunakan adalah charge-coupled device (CCD). Bentuknya adalah sebuah chip silikon seukuran kuku, CCD memiliki dioda yang sensitif terhadap cahaya pada grid di depannya.

Menangkap Gambar

Sebuah jajaran CCD dapat memiliki jutaan sensor di dalamnya. Tiap sensor menyimpan posisi dari kecerahan sebuah warna (merah, hijau, atau biru). Sebuah jajaran dengan sejuta sensor dapat dikatakan mampu menangkap data satu "megapixel".

Data kecerahan ini dibaca, satu baris dalam satu waktu, dengan konverter analog-ke-digital (ADC) yang mengubah bacaan kecerahan (yang ditangkap CCD sebagai perubah voltase) menjadi data digital. Dengan membandingkan data dari perbedaan pixel merah, hijau, dan biru, ADC menentukan dan menyimpan warna dari tiap pixel.

Sebagai contoh, bila merah, hijau, dan biru memiliki kecerahan maksimum, maka pixelnya menjadi putih. Bila kesemuanya dalam keadaan minimum, pixelnya adalah hitam. Jutaan warna dapat dijelaskan sebagai berbagai perbedaan kecerahan pada tiga warna utama yang terbaca pada tiap pixel. Data kemudian dikoreksi warnanya, dikompres, dan disimpan di memory.

Pada kamera film, film berlaku sebagai penangkap gambar dan media penyimpan. Kamera digital menyimpan gambar sebagai file, seperti anda menyimpan file di komputer.

Kamera digital tipe lama dan beberapa jenis awal menyimpan gambar pada chip memori di kamera itu sendiri. Bila memorinya telah penuh anda harus menghapus gambar yang tidak anda inginkan atau menyimpannya ke komputer untuk membersihkan isi memori. Kamera digital jenis baru menyimpan file gambar tersebut ke dalam memori flash. Pikirkanlah memori flash sebagai sebuah film digital. Memori flash adalah RAM, mirip dengan RAM yang digunakan pada komputer anda, tetapi ada perbedaan utama: RAM sebuah komputer akan hilang datanya bila daya pada komputer dimatikan. Memori flash tetap menyimpan data yang terekam sampai anda berniat menghapus atau memindahkannya, walau tidak ada sumber daya yang tersambung padanya.

Bila anda telah menyimpan gambar tersebut, anda dapat menyimpannya ke PC untuk diedit atau dicetak. Kamera digital kebanyakan datang dengan kabel serial atau USB dan software yang memungkinkan anda mengirimkan file ke PC. Cara lain, anda dapat menggunakan pembaca flash card yang memungkinkan komputer anda membaca sebuah kartu memori seperti layaknya sebuah floppy disk. Beberapa printer memungkinkan anda mencetak langsung lewat memori flash.

Sebuah Kamera Untuk Tiap Acara

infokomputer.com, Sebuah Kamera Untuk Tiap Acara

Kamera digital biasanya harganya mahal dan kualitasnya rendah. Tapi itu dulu, sekarang anda akan memperoleh resolusi profesional untuk harga di bawah $1000, dan kamera-kamera terbaru mampu menangkap data gambar di atas tiga megapixel. Dilengkapi dengan printer baru dan layanan pencetakan, kamera tersebut mampu menghasilkan salinan sebaik sebuah film.

Bila anda menginginkan sebuah kamera digital, ada satu yang sesuai untuk anda. Kamera entry-level seperti JamCam dari KBGear (www.gojamcam.com) mampu menangkap gambar pada ukuran 640x480 pixel dan harganya mulai dari $90. Kekurangannya: Gambar yang dihasilkan kurang bagus, dan kamera semacam ini tidak memiliki memori yang dapat dilepas.

Kamera yang mampu menangkap hingga 1 megapixel bagus buat gambar sederhana dan Web, dan berharga sekitar $300 dari vendor-vendor seperti Olympus (www.olympusamerica.com), Epson (www.epson.com/cam_scan), dan Kodak (www.kodak.com/US/en/digital/cameras/DCSGateway.jhtml). Kamera kelas menengah, dengan label antara $500 sampai $900, menangkap data sekitar 2 megapixel, menghasilkan gambar hingga ukuran 1600x1200 pixel. Kamera semacam itu memungkinkan anda mencetak foto berukuran letter pada printer ink-jet, atau gambar berkualitas tinggi berukuran 5x7 inci.

Kamera paling baru mampu menangkap data lebih dari 3 megapixel, untuk gambar berukuran 2048x1536 pixel--cukup besar untuk cetakan kualitas tinggi berukuran 8x10 inci. Harganya sekitar $1000. Kamera untuk para profesional, yang memiliki fasilitas seperti kamera film kelas high-end, harganya mulai dari $4000.

Ekstra dan Tambahan
Walau beberapa kamera baru datang dengan memori flash, anda dapat membeli kartu tambahan untuk memperbesar kapasitas penyimpanan. CompactFlash dan SmartMedia adalah versi populer untuk memori ini. Kartu CompactFlash datang dengan kapasitas sampai 128MB; sebuah kartu 8MB berharga $40. Kartu SmartMedia dapat menyimpan data sampai 64MB, dan sebuah kartu 8MB berharga $30.

Bila anda menyimpan sebuah gambar (atau lusinan lainnya) pada hard disk, dan anda ingin mengeditnya agar menjadi sempurna, atau hanya ingin menambah efek khusus, beberapa jenis kamera datang dengan software pengedit gambar tingkat dasar (seperti Adobe Photo Deluxe) yang memungkinkan anda mengedit dan menyempurnakan gambar anda. Bila anda ingin fasilitas tambahan, adan dapat membeli paket lanjut seperti Adobe Photoshop (www.adobe.com) atau Corel Photo-Paint (www.corel.com).

Beberapa perusahaan memiliki printer ink-jet khusus yang mampu mencetak gambar seperti foto yang dihasilkan dari film. Printer tersebut datang dari Epson (www.epson.com), Hewlett-Packard (www.pandi.hp.com), dan Lexmark (www.lexmark.com). Dapat mencetak sampai resolusi 1440 dpi dan berharga antara $300 sampai $900. Kadang-kadang mereka membutuhkan kertas khusus untuk menghasilkan kualitas yang bagus.

Tapi belum tentu anda membutuhkan printer. Situs Web semacam Kodak PhotoNet (pvind.photonet.com/account.htm), Ofoto (www.ofoto.com/welcome.jsp), dan Mystic Color Lab (www.mistyccolorlab.com) memungkinkan anda meng-upload gambar digital area anda di situs tersebut dan membaginya ke yang lain atau memungkinkan mereka mencetak dan mengirimkannya kepada anda.

Kamera digital makin lama makin baik. Seorang analis dari grup riset IDC memperkirakan bahwa kamera 4 megapixel akan segera tersedia tahun depan dengan harga sekitar $1000. Ini akan menekan harga dari model yang lain ke titik dimana kamera 1 megapixel dimulai dari harga $200.

Harga yang murah dan kualitas yang semakin meningkat mampu menjadikan kamera digital sebagai alternatif bagi film untuk semua orang. Bahkan InfoTrends Research Group memprediksi penjualan kamera digital akan mengalahkan penjualan kamera film pada tahun 2002. Dengan file beresolusi tinggi dan teknologi pencetakan terbaru, sebuah foto digital dapat tampil sebaik foto yang berasal dari lab. Ambil semuanya dan mungkin tiba saatnya untuk meninggalkan film dan menjadi digital