a. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti kegiatan
belajar 6 ini
siswa
diharapkan dapat
:
1) Memahami motherboard
2) Menganalisis komponen – komponen motherboard dan tata letak komponen
pada motherboard
b. Uraian Materi
Motherboard
Motherboard adalah saraf pusat
(otak) dalam sistem komputer. Motherboard juga dapat dideskripsikan sebagai dual prosesor atau single prosesor. Gambar 
menunjukkan motherboard dengan single prosesor. Kebutuhan dalam kecepatan memproses semakin meningkat. Prosesor tunggal (single prosesor) tidak selalu
bisa memenuhi kebutuhan
tersebut, terutama dalam lingkungan jaringan
perusahaan. Motherboard dengan dual prosesor biasanya diinstal untuk sistem
operasi jaringan yang
lebih tinggi tingkatannya seperti Windows 2000.
menunjukkan motherboard dengan single prosesor. Kebutuhan dalam kecepatan memproses semakin meningkat. Prosesor tunggal (single prosesor) tidak selalu
bisa memenuhi kebutuhan
tersebut, terutama dalam lingkungan jaringan
perusahaan. Motherboard dengan dual prosesor biasanya diinstal untuk sistem
operasi jaringan yang
lebih tinggi tingkatannya seperti Windows 2000.
Motherboard juga dikenal sebagai sistem board atau papan utama (main board). Semua hal
dalam sistem yang terhubung dalam komputer, dikontrol
atau dikendalikan oleh motherboard untuk berkomunikasi dengan peranti yang lainnya dalam sistem. Sistem board adalah papan sirkuit tercetak (printed circuit board)
yang paling
besar.Setiap
sistem
akan memiliki satu. Sistem
board biasanya
merupakan tempat dari beberapa komponen berikut ini:
· CPU
· Circuit pengontrol
· Bus/adapter
· RAM
· Slot ekspansi untuk board
tambahan
· port untuk peranti
ekternal
· Complementary Metal-Oxide Semiconductor (CMOS,
dibaca
C moss)
· Read Only memory (ROM) lainnya
· chip BIOS
· support
chip yang memiliki fungsi yang bervariasi
Jika komputer menggunakan case desktop, sistem board akan terletak didasar case komputer. Jika komputer menggunakan case
tower, sistem board biasanya akan terletak di satu sisi secara
vertikal. Semua
komponen yang terhubung ke
dalam unit sistem akan
terkoneksi secara langsung dalam sistem board. Peranti eksternal termasuk mouse, keyboard atau monitor.
Form Factor Motherboard
Papan sirkuit tercetak (printed circuit board) dibuat dari bahan fiberglass. Papan sirkuit ini akan dilengkapi soket dan berbagai macam bagian elektronik, termasuk chip yang berbeda
jenisnya. Chip dibuat dari
sirkuit yang sangat kecil dan berbentuk kotak silikon. Silikon adalah bahan yang sama dengan bahan kimia
dan berstruktur seperti
pasir. Chip
memiliki ukuran
yang bervariasi,
namun
kebanyakan berukuran
seperti perangko. Chip juga dikatakan
sebagai semikonduktor
atau
sirkuit terintegrasi. Kabel
individual
dan konektor yang
disolder dengan tangan digunakan dalam sistem board lama dan telah
digantikan dengan aluminium atau tembaga
tercetak dalam papan sirkuit. Peningkatan ini secara signifikan telah mengurangi secara drastis waktu yang biasanya dibutuhkan untuk merakit PC, dan juga telah mereduksi biaya dari pabrik kepada
konsumen. Gambar
menunjukkan
komponen dari motherboard ATX
dan
menunjukkan
komponen dari motherboard ATX
dan
bagaimana semuanya
dapat digabungkan menjadi satu.
Motherboard biasanya
dideskripsikan
dari
faktor
penyusunnya
(form factor).
Form factor akan mendeskripsikan dimensi
fisik dari
sebuah motherboard. Dua
jenis form factor yang sering digunakan adalah motherboard Baby AT dan motherboard ATX. Sebagian besar dari sistem yang baru
menggunakan form factor (faktor
bentuk) motherboard ATX. Motherboard ATX sebenarnya
mirip dengan Baby AT kecuali beberapa peningkatan berikut ini:
· Slot ekspansi tersusun
paralel dengan bagian board yang lebih pendek,
sehingga membuat lebih banyak tempat untuk komponen
lainnya.
·
CPU dan RAM terletak
di sebelah
power
supply. Komponen
ini mengkonsumsi
lebih
banyak
power sehingga membutuhkan lebih banyak pendinginan oleh
kipas power supply.
· Port integrasi
I/O dan konektor
mouse PS/2 juga termasuk di dalam
motherboard.
· Mendukung
operasi
3.3 volt dari ATX power supply
Gambar 
menampilkan rangkuman umum dari form factor motherboard yang
menampilkan rangkuman umum dari form factor motherboard yang
kini sedang
digunakan.
Motherboard biasanya
juga dideskripsikan
berdasarkan tipe interface mikroprosesor, atau soket yang ada
disana. Motherboard dapat dideskripsikan sebagai Soket 1, Slot 370 dan sebagainya. Slot 1 adalah generasi pertama dari ATX. Soket tunggal 370 adalah
generasi kedua ATX. Soket dan slot
akan dibahas lebih lanjut dalam modul ini, setelah
bagian
CPU.
Komponen Motherboard
Komponen yang ditemukan didalam motherboard dapat bervariasi tergantung
dari
umur motherboard dan
level
integrasinya.
ChipsetMotherboard
Chipset motherboard menentukan kompatibilitas (kesesuaian) dari motherboard
dengan
beberapa komponen sistem lainnya yang sangat vital. Hal
ini
juga akan menentukan performa dan keterbatasan
motherboard. Chipset akan terdiri dari grup sirkuit mikro yang terkandung dalam beberapa chip terintegrasi
atau
satu atau dua chip terintegrasi Very Large Scale Integration (VLSI). VLSI adalah chip yang memiliki lebih dari 20,000 sirkuit. Chipset akan menentukan hal-hal sebagai
berikut:
· Jumlah RAM yang dapat digunakan
oleh motherboard
· Tipe chip RAM
· Ukuran dan kecepatan
cache
· Tipe dan kecepatan prosesor
· Tipe slot ekspansi
yang dapat diakomodasi motherboard
Sementara teknologi mikroprosesor baru dan peningkatan kecepatan cenderung menerima
semua perhatian, inovasi
chipset juga danggap
penting.
Terdapat banyak sekali
pabrikan chipset, sebagaimana terlihat dalam
Gambar
. Intel
kini telah memproduksi
beberapa chipset yang
paling cepat.
. Intel
kini telah memproduksi
beberapa chipset yang
paling cepat.
BIOS
Chip Read-only memory (ROM) terletak di dalam motherboard. Chip ROM
mengandung instruksi yang dapat diakses
secara langsung oleh mikroprosesor. Tidak seperti
RAM, chip ROM mengambil
kembali apa yang terkandung didalamnya
meskipun komputer dimatikan.
Isi ROM tidak dapat dihapus atau diubah dengan cara normal. Transfer data dari
ROM lebih lambat daripada RAM,
tapi lebih cepat daripada disk apapun. Beberapa contoh
chip ROM dapat ditemukan dalam motherboard
termasuk
BIOS ROM, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM),
dan
Flash ROM.
Basic Input/Output System (BIOS)
Basic input/output system (BIOS) memiliki instruksi dan
data
dalam chip ROM yang
mengontrol
proses boot dan hardware komputer. BIOS kadang disebut juga
firmware.Chip ROM yang mengandung firmware dinamakan chip ROM BIOS,
ROM BIOS, atau disederhanakan menjadi BIOS. Biasanya letak BIOS dalam
motherboard ditandai. Sistem BIOS ini
merupakan bagian yang sangat penting dalam
komputer. Jika CPU
dikatakan sebagai otak komputer,
sistem BIOS adalah jantung dari sistem. BIOS akan menentukan hard drive apa yang telah
diinstal user, dimana ada atau tidak 3.5 inci floppy drive, memori macam apa yang diinstal dan banyak bagian penting lainnya dari sistem hardware pada
waktu startup.
BIOS bertanggung
jawab
untuk melayani
hubungan antara
software operasi
komputer dan berbagai
komponen hardware yang mendukungnya. Beberapa tanggung jawab
berikut
termasuk:
· Hosting program setup untuk hardware
· Mengetes sistem dalam
proses yang dinamakan POST
· Mengkontrol
semua
aspek
dalam proses boot
· Mengeluarkan
kode kesalahan
audio
dan video ketika ada masalah selama POST
· Menyediakan instruksi
dasar untuk komputer agar dapat mengatur peranti
dalam sistem
· Menemukan dan mengeksekusi
kode BIOS apapun dalam
kartu
ekspansi
·
Menemukan volume atau sektor boot dari drive manapun untuk memulai
sistem operasi
· Memastikan kesesuaian antara hardware dan sistem
BIOS mudah terlihat letaknya karena
ukurannya
lebih
besar dari
pada kebanyakan chip
lainnya. Seringkali memiliki
label
plastik mengkilau yang
memuat nama manufakturer, nomer serial chip, dan tanggal produksi chip.
Informasi ini sangat penting ketika
tiba waktunya dalam memilih chip upgrade
yang sesuai.
EPROM, EEPROM, and Flash
ROM
ROM adalah cara paling umum digunakan untuk menyimpan program tingkat-
sistem yang
harus
tersedia dalam PC tiap waktu. Contoh yang paling umum
adalah program sistem BIOS. Program BIOS disimpan dalam ROM yang dinamakan sistem
BIOS ROM. Memiliki
program
ini dalam
ROM
permanen
berarti menyediakan data ketika power dinyalakan. Oleh karena itu, PC akan
dapat
menggunakannya untuk mem-boot up sistem.
EPROM dan EEPROM adalah chip ROM yang dapat dihapus dan diprogram
ulang. Erasable programmable read-only memory (EPROM) adalah tipe
khusus dari programmable read-only memory (PROM) yang dapat dihapus dengan
menggunakan sinar ultraviolet yang dilewatkan
melalui jendela tembus pandang
diatas chip. Karena chip ROM memiliki instruksi yang dapat membuat
peranti
berfungsi dengan baik, kadangkala harus diprogram
ulang atau diganti ketika
instruksi untuk peranti yang diupgrade dibutuhkan. Tidak seperti
EPROM, chip EEPROM dapat dihapus dengan
menggunakan voltase
listrik normal
yang lebih tinggi
daripada menggunakan sinar ultra violet.
Ketika sistem
BIOS termuat
dalam EEPROM, maka dapat diupgrade dengan menjalankan instruksi tertentu.
Flash ROM adalah chip EEPROM spesial yang dapat dikembangkan sebagai
hasil
teknologi
pengembangan EEPROM. Toshiba menciptakan
istilah untuk kemampuan chip dapat
dihapus dalam waktu sekejap atau sangat cepat. Flash
ROM mengatur BIOS
pada kebanyakan
sistem baru. Flash ROM ini dapat
diprogram ulang dibawah penggunaan kontrol
software spesial. Meng-upgrade
BIOS dengan menggunakan software spesial dikenal sebagai flashing. BIOS diimplementasikan dalam flash memory yang dikenal dengan nama plug-and- play BIOS, dan
hal
tersebut mendukung peranti plug-and-play. Chip
tersebut mengambil
data ketika komputer dimatikan sehingga informasi
secara permanen
disimpan. Flash memory lebih murah dan lebih padat daripada
teknologi chip
EEPROM.
Slot Ekspansi
Slot Ekspansi adalah stop kontak dalam motherboard komputer yang menerima
papan sirkuit tercetak (printed circuit board). Slot Ekspansi juga dikenal dengan nama soket. Semua komputer
memiliki
slot ekspansi yang membuat peranti
tambahan dapat dihubungkan ke dalam komputer. Peranti tersebut termasuk kartu video, kartu I/O, dan
kartu
suara (sound card).
Terdapat beberapa tipe
slot ekspansi di dalam motherboard. Nomer dan tipe slot
ekspansi dalam komputer akan menentukan kemungkinan ekspansi di masa mendatang. Gambar menunjukkan perbedaan dalam
tipe
slot. Gambar
menunjukkan perbedaan dalam
tipe
slot. Gambar
merangkum beberapa informasi yang berguna dalam slot yang berbeda. Slot
ekspansi yang
paling umum digunakan meliputi ISA, PCI dan AGP.
Industry Standard Architecture
(ISA) adalah slot ekspansi 16-bit yang dikembangkan oleh IBM. ISA mentransfer data dengan motherboard pada 8
MHz. Slot ISA menjadi
tidak terpakai. Mereka digantikan oleh slot PCI dalam sistem yang baru. Bagaimanapun
juga, kebanyakan
manufaktur motherboard
masih mengikutkan satu atau dua slot ISA untuk kompatibilitas kembali
dengan
kartu ekspansi yang lama. Tahun 1987,
IBM
memperkenalkan bus Extended ISA
(EISA) 32-bit, yang memuat chip Pentium. EISA menjadi cukup dikenal di
pasar PC.
Peripheral Component Interconnect
(PCI) adalah slot bus lokal 32-bit yang dikembangkan oleh Intel. Sejak mereka menggunakan motherboard pada 33
MHz, slot bus PCI menawarkan
peningkatan yang signifikan melampaui slot
ekspansi ISA maupun EISA. Dengan bus PCI, tiap kartu tambahan (add-on card) akan mengandung informasi yang akan digunakan
oleh prosesor untuk mengkonfigurasi kartu
tersebut secara otomatis. Bus PCI adalah satu dari tiga
komponen yang diperlukan untuk
plug-and-play.Tujuan utama bus PCI adalah
untuk memungkinkan akses langsung ke CPU untuk peranti seperti
memori dan video.Slot
ekspansi
PCI adalah
yang paling umum
digunakan dalam
motherboard yang ada
sekarang
ini.
Accelerated Graphics Port (AGP) dikembangkan oleh Intel. AGP didedikasikan untuk bus dengan
kecepatan tinggi
yang digunakan
untuk mendukung kebutuhan
akan software grafik. Slot ini disediakan untuk adapter video. AGP adalah port
grafik standar dalam semua sistem
yang baru.
Pada motherboard
yang dilengkapi
AGP, slot AGP
tunggal digunakan untuk adapter display dan slot PCI dapat digunakan untuk
peranti yang lain. Sedikit lebih pendek dari
slot PCI yang berwarna putih, slot AGP biasanya memiliki warna berbeda dan
terletak satu
inci dibawah slot PCI. AGP 2.0 terkini menetapakan interface yang mendukung 1x
dan
2x kecepatan pada 3.3V dan 1x, 2x dan 4x kecepatan pada sinyal 1.5V. AGP 3.0 adalah spesifikasi paling baru yang dapat menentukan skema sinyal baru untuk 4x dan 8x kecepatan pada tingkat sinyal
.8V. AGP 3.0 mengirimkan lebih dari
2.1 GB/detik dari
bandwidth (lebar pita) untuk
mendukung
aplikasi yang penuh dengan grafik,
termasuk
foto dan
video
digital. Rangkuman dari perbedaan mode AGP
dengan kecepatan clock dan kecepatan transfer ditunjukkan dalam Gambar 
.
.
Riser cards
Kartu riser (peningkat), ditunjukkan
dalam Gambar
, digunakan ketika
komputer di-load penuh. Secara fisik akan menambah
slot sehingga chip ataupun kartu dapat di plug. Dalam tampilan sederhana, case
yang hemat tempat,
kartu
diplug
ke
dalam kartu
riser
yang terletak paralel
dengan
motherboard.
Audio/Modem Riser (AMR), ditunjukkan
dalam Gambar
adalah kartu plug-in untuk motherboard Intel. AMR
mengandung audio dan atau sirkuit modem. Intel menspesifikasi 46-pin tepi konektor untuk
menyediakan interface
digital antara kartu dan motherboard.
AMR memiliki semua fungsi
analog, atau kode, yang dibutuhkan
untuk
audio dan atau operasi modem.
AMR berevolusi menjadi kartu Communications and Networking Riser (CNR),
yang menambah
fungsi LAN dan jaringan rumah (home networking). Kartu CNR
ditunjukkan dalam Gambar 
. CNR adalah interface
. CNR adalah interface
30-pin yang mengakomodasi dua format dan membuat variasi audio/modem dan
audio/network menjadi mungkin
dilakukan.
Mobile Daughter Card (MDC) ekuivalen dengan AMR
untuk komputer laptop.
Tipe
Bus
Komponen dasar dari komputer saling
dihubungkan
menjadi satu dengan
jalur
komunikasi dinamakan bus. Sistem bus adalah koleksi konduktor paralel yang membawa data
dan mengontrol sinyal dari satu komponen ke komponen lainnya. Mengingat bahwa konduktor dalam komputer
modern adalah penjejak metalik
(metallic traces) yang terdapat dalam papan sirkuit.
Terdapat
tiga
tipe
sistem bus
yang dapat diidentifikasikan berdasarkan tipe
informasi yang mereka bawa. Hal ini termasuk
bus
alamat, bus data dan bus
kontrol.
Bus alamat adalah jalur satu arah
(unidirectional pathway).Unidirectional berarti informasi hanya bisa
berjalan satu arah.Fungsi dari jalur adalah untuk membawa alamat yang
dahasilkan dari CPU
ke memori dan
elemen I/O dalam komputer
tersebut.Nomer konduktor dalam bus menentukan ukuran bus address. Ukuran
bus
address menentukan nomer lokasi memori dan elemen I/O yang dapat di-
address oleh mikroprosesor.
Bus data adalah jalur dua arah (bidirectional) untuk arus data.Bidirectional
berarti informasi dapat berjalan dalam dua arah. Data dapat mengalir sepanjang bus data dari CPU
ke memori selama operasi penulisan, dan data dapat berpindah dari memori komputer ke CPU menjelang operasi pembacaan. Bagaimanapun
juga, jika dua peranti mencoba menggunakan bus data ini pada waktu yang bersamaan, maka akan terjadi kesalahan data. Peranti apapun
yang tersambung ke dalam bus data harus memiliki kemampuan
untuk
menahan keluaran
(output)-
nya sementara ketika
tidak terlibat dengan aktivitas dengan prosesor. Status ini dinamakan status mengambang
(floating state). Ukuran bus data, diukur dalam
bit, mewakili
ukuran
huruf suatu komputer. Secara umum, semakin
besar bus data, semakin cepat sistem komputernya. Ukuran bus data normal
adalah
8-bit atau
16-bit untuk sistem lama dan 32-bit untuk sistem baru. Sistem bus 64-bit saat ini masih dalam tahap pengembangan.
Bus kontrol membawa kontrol dan sinyal timing yang dibutuhkan untuk
mengkoordinasi aktivitas dari keseluruhan komputer. Sinyal bus kontrol tidak harus terhubung satu sama lain, tidak seperti bus data dan alamat. Beberapa merupakan sinyal output dari CPU, beberapa lagi merupakan sinyal input ke CPU
dari
elemen I/O dalam
sistem.
Setiap
tipe mikroprosesor merespon terhadap sinyal kontrol set yang berbeda. Sinyal kontrol
yang umum digunakan
saat ini adalah
sebagai berikut:
· System Clock (SYSCLK)
· Memory Read (MEMR)
· Memory Write (MEMW)
· Read/Write Line (R/W Line)
· I/O Read (IOR)
· I/O Write (IOW)
c. Rangkuman
Motherboard
adalah saraf pusat (otak) dalam sistem komputer. Semua hal dalam
sistem yang terhubung
dalam komputer, dikontrol atau dikendalikan oleh motherboard untuk berkomunikasi dengan peranti yang lainnya dalam
sistem. Sistem board biasanya
merupakan tempat dari
beberapa komponen berikut ini: CPU
, Circuit pengontrol, Bus/adapter, RAM , Slot ekspansi
untuk board
tambahan, port untuk peranti ekternal, Complementary
Metal-Oxide
Semiconductor (CMOS, dibaca C moss),
Read Only memory (ROM) lainnya, chip
BIOS, support
chip yang memiliki
fungsi yang
bervariasi.
Chipset motherboard
menentukan kompatibilitas (kesesuaian) dari motherboard dengan beberapa komponen
sistem lainnya yang sangat vital. Hal ini juga akan
menentukan performa dan keterbatasan motherboard.
Slot Ekspansi
juga dikenal dengan nama soket. Semua komputer
memiliki slot
ekspansi yang membuat peranti tambahan dapat dihubungkan ke dalam komputer. Peranti
tersebut termasuk kartu video,
kartu I/O, dan kartu suara
(sound card).
Posting Komentar