Belajar PTI
Semua topik

Topik 3 · Pertemuan 3

Perangkat Keras dan Organisasi Dasar Sistem Komputer

Performa komputer adalah hasil interaksi banyak komponen, bukan satu angka spesifikasi. Topik ini menjelaskan fungsi setiap komponen dan bagaimana semuanya bekerja bersama sebagai satu sistem.

01Sistem Komputer dan Motherboard

  • Komputer adalah sistem elektronik yang menerima input, melakukan processing, menghasilkan output, dan menyimpan data (Input → Process → Output → Storage).
  • Hardware adalah seluruh bagian fisik komputer yang dapat dilihat/disentuh. Komputer modern masih dapat dipahami dengan model stored-program computer.
  • Motherboard adalah papan sirkuit utama yang menghubungkan komponen: CPU socket (harus kompatibel dengan prosesor), slot RAM (DIMM), PCI Express (GPU, NIC), konektor SATA dan M.2, serta firmware BIOS/UEFI.
  • Alur BIOS/UEFI: Power On → Hardware Initialization → POST → Boot Device Selection → Operating System.

02CPU (Central Processing Unit)

  • CPU memproses instruksi program dan terdiri dari Register, Cache, Control Unit, dan ALU.
  • ALU (Arithmetic Logic Unit) melakukan operasi aritmetika (+, −, ×, ÷), logika (AND, OR, NOT, XOR), dan perbandingan (>, <, =).
  • Register adalah penyimpanan sangat kecil dan sangat cepat di dalam CPU untuk data, instruksi, alamat memori, dan hasil sementara.
  • Instruction cycle: Fetch (ambil instruksi dari memori) → Decode (tentukan jenis instruksi) → Execute (jalankan) → Store (simpan hasil), lalu berulang.
  • Clock diukur dalam GHz (1 GHz = 1 miliar siklus/detik). CPU 4 GHz belum tentu lebih cepat dari 3,5 GHz karena performa juga dipengaruhi arsitektur, IPC, jumlah core, cache, batas termal, dan workload.
  • Core memungkinkan pekerjaan paralel; thread adalah unit eksekusi yang dijadwalkan OS. Core ≠ thread (contoh: 6 core, 12 thread).

03Memori dan Storage

  • Cache (L1 → L2 → L3) menyimpan data/instruksi yang sering dipakai CPU. Makin dekat CPU: makin cepat, makin kecil, makin mahal per bit.
  • RAM menyimpan sementara program dan data yang sedang digunakan dan bersifat volatile (hilang saat daya mati). RAM besar tidak selalu membuat CPU lebih cepat, tetapi mengurangi akses ke storage yang lambat.
  • ROM/flash firmware bersifat non-volatile dan menyimpan firmware seperti BIOS/UEFI.
  • RAM ≠ storage: laptop "RAM 16 GB, SSD 512 GB" bukan berarti memori 512 GB.
  • HDD memakai media magnetik dan komponen mekanis (platter, head, spindle): kapasitas besar dan murah per GB, tetapi lebih lambat dan rentan benturan.
  • SSD memakai flash memory tanpa bagian bergerak: lebih cepat, senyap, latensi rendah. NVMe SSD memakai jalur PCIe sehingga throughput lebih tinggi dari SATA SSD.

04GPU, I/O, Daya, dan Bus

  • GPU awalnya untuk grafis, kini juga untuk rendering 3D, video, machine learning, dan AI. Integrated GPU hemat daya untuk office/coding ringan; dedicated GPU memiliki VRAM sendiri untuk gaming, rendering, dan AI.
  • Input device: keyboard, mouse, scanner, mikrofon (sinyal analog → ADC → digital), kamera, touchscreen, barcode reader. Output device: monitor (resolusi, refresh rate), printer, speaker (digital → DAC → suara), projector.
  • Perangkat input sekaligus output: touchscreen, NIC, storage, headset, printer multifungsi.
  • PSU mengubah listrik AC menjadi DC. Sistem pendingin (heatsink, fan, heat pipe, liquid cooling) mencegah thermal throttling.
  • Bus adalah jalur komunikasi antar-komponen: data bus (mengirim data), address bus (lokasi data), control bus (sinyal kontrol).

05Komponen Bekerja Bersama dan Memilih Spesifikasi

  • Saat membuka Firefox: program di SSD → dimuat OS ke RAM → CPU mengambil instruksi via cache → CPU mengeksekusi → GPU membuat tampilan → monitor menampilkan.
  • Spesifikasi disesuaikan kebutuhan: Office (RAM 8–16 GB, GPU integrated, SSD), Programming (RAM 16 GB+), Multimedia (CPU tinggi, RAM 16–32 GB+, dedicated GPU, NVMe), AI/ML (RAM 32 GB+, GPU kuat, VRAM penting), Server (core, kapasitas RAM, reliabilitas, redundansi).
  • Komputer lambat belum tentu solusinya menambah RAM — bisa karena CPU bottleneck, HDD lambat, thermal throttling, malware, proses latar, atau masalah aplikasi/jaringan.

Istilah Kunci

ALU
Bagian CPU yang menjalankan operasi aritmetika, logika, dan perbandingan.
Register
Penyimpanan terkecil dan tercepat yang berada di dalam CPU.
Volatile
Sifat memori yang datanya hilang saat daya dimatikan, seperti RAM.
POST
Power-On Self Test — pemeriksaan hardware oleh firmware saat komputer dinyalakan.
Thermal Throttling
Penurunan performa otomatis untuk mengurangi suhu komponen.

Sudah memahami ringkasannya? Uji pemahaman Anda.