Mainboard

1. Pengertian Motherboard

Motherboard adalah salah satu komponen dari Rangkaian Komputer, komponen tersebut dinamakan Motherborad atau Mainboard karena memang komponen ini merupakan komponen utama dari rangkaian CPU, motherboard diartikan dalam bahasa Indonesia adalah papan induk atau papan utama. Jadi Motherboard dapat didefinisikan sebagai papan yang berisi rangakain elektronik yang berfungsi sebagai pusat pegolahan data.

Ada bermacam-macam jenis, keunggulan dan fasilitas-fasilitas yang ditawarkan oleh pembuat motherboard. Misalnya Motherboard model ATX, ATX merupakan model motherboard yang dispesifikasikan oleh Intel untuk PC. Power Supply ATX memiliki output 3.3, 5 dan 12 volt. Salah satu ciri ATX lainnya adalah pada saat melakukan shutsown windows, komputer secara otomatis mati (tidak perlu mematikan power komputer lagi). Diperkenalkan oleh Intel tahun 1995 merupakan tipe motherboard dengan ukuran 30.5 cm x 19 cm yang memutar tata letak komponen pada motherboard ATX 90 derajat sehingga memungkinkan sistem penempatan yang lebih baik dan efisien. Motherboard ATX memerlukan casing yang didesainkhusus.

2. Mengenal Bentuk Motherboard

Seperti apa sih bentuk motherboard, coba Anda lihat gambar dibawah ini. Gambar tersebut adalah bentuk fisik dari motherboard, sekarang bila Anda punya komputer dirumah Anda, cobalah matikan dahulu komputer tersebut dan jangan lupa matikan semua aliran listriknya. Sekarang yang Anda lakukan adalah membuka casing dari CPU Anda. Lepas bautnya beberapa saja, disitu Anda melihat komponen-komponen yang terlihat semrawut. Terus anda perhatikan sebuah komponen yang berada paling bawah dimana terlihat semua komponen dan kabel-kabel terpusat disitu, Itulah adalah motherboard.

Sekarang Anda perhatikan gambar dibawah ini beserta keterangannya akan tetapi perlu di ingat letak dari bagian-bagian motherboard tidak selalu sama tergantung jenis dan merknya.

 (click gmbar di atas)
ket :

1.      Socket Processor

2.      socket Memory

3.      Chipset 1

4.      Socket Power Supply

5.      Socket Flopy Disk

6.      Socket Harddisk

7.      Socket Keyboard dan Mouse PS/2

8.      USB Port

9.      Printer Port

10.  Slot AGP

11.  Slot PCI

12.  Slot ISA

13.  BIOS

14.  Chipset 2

2. Perlengkapan dan Fasilitas Yang Ada Pada Motherboard

Setelah Anda tahu mana yang dinamakan motherboard sekarang yang Anda lakukan adalah melihat fasilitas dan perlengkapan yang ada pada motherboard tersebut, mengapa demikian ?. Yah karena setiap pabrik pembuat motherboard mempunyai pasar-pasar tersendiri. Mungkin saja misalnya, pabrik pembuat motherboard A lebih mengutamakan kehandalan dan kelengkapan dari motherboard yang dibuatnya. Pabrik B lebih mengutamakan kecepatan proses dari motherboard yang dibuatnya, sedangkan pabrik C mungkin lebih mengutamakan harga yang murah tanpa memperhatikan yang lainnya. Disini pengetahuan kita tentang motherboard dibutuhkan. Paling tidak kita bisa tahu fasilitas dan perlengkapan apa saja yang ada pada motherboard yang kita gunakan.

Coba Anda perhatikan sekali lagi gambar dan keterangannya diatas. Disitu terlihat beberapa perlengkapan dari sebuah motherboard. Pada gambar diatas ada yang namanya socket processor ini yang pertama kali Anda harus perhatikan, Biasanya pabrk pembuat motherboard menyantumkan Processor apa saja yang mendukung motherboard yang dibuatnya. ( mengenai apa itu processor dibahas pada halaman tersendiri ) misalnya motherboard merk A mendukung processor merk INTEL dengan maksimum kecepatan 1,2 Ghz, merk B mendukung processor merk INTEL dengan kecepatan maksimum sampai 2 Ghz sedangkan merk C mendukung processor merk AMD dengan kecepatan maksimum 2 Ghz. Dari keterangan pabrik itu Anda dapat melihat kelebihan-kelebihan yang ada pada motherboard tersebut. Semakin tinggi kecepatan processor yang didukung motherboard tersebut maka semakin baik juga.

Setelah Processor yang harus Anda perhatikan adalah slot memory, nah disini Anda bisa lihat berapa banyak slot yang ada pada motherboard tersebut dan berapa kecepatan memory yang didukung oleh motherboard tersebut serta sampai berapa batas maksimum kapasitas dari memory yang didukung oleh motherboard tersebut. Sebagai contoh lagi. motherboard A mendukung memory jenis DDR ( keterangan mengenai memory dibahas pada halaman lain ) dengan kecepatan 256 Mhz dan mendukung sampai 2 GB, Motherboard B mendukung memory jenis DDR dengan kecepatan 300 Mhz dan mendukung hingga 3 GB, sedangkan motherboard C hanya mendukung memory jenis DDR dengan kecepatan 133 Mhz dan batas maksimum kapasitasnya hanya sampai 512 MB. Tentu saja semakin besar kemampuan untuk mendukung kapasitas memory serta semakin tinggi kemampuan untuk mendukung kecepatan dari memory, motherboard tersebut semakin baik.

Selanjutnya setelah kita tahu kemampuan yang ada pada sebuah motherboard untuk mendukung processor dan memory, perlu juga kiranya kita tengok slot-slot yang ada pada motherboard tersebut, karena walau bagaimanapun slot-slot tersebut akan sangat berarti bagi kita untuk menambahkan kemampuan dari CPU yang akan kita gunakan dimasa yang akan datang. Ada beberapa motherboard yang mengurangi slot expansinya karena beberapa fasilitas telah dijadikan satu dengan rangkaian motherboard (build-up). Menurut saya motherboard tersebut tidaklah begitu baik, karena kita tidak dapat memaksimalkan kemampuan dari sebuah motherboard. Sekilas memang terlihat praktis, tapi bila nanti suatu saat kita mendapatkan sebuah program yang membutuhkan spesifikasi dari hardware tertentu, kita tidak dapat berbuat banyak dengan motherboard build-up tersebut. Menurut saran saya dalam memilih motherboard. Usahakan fasilitas-fasilitas seperti Slot AGP dan Slot PCI sebaiknya menjadi perhatian pokok kita selain kemampuan-kemampuan motherboard yang telah dibicarakan diatas dan usahakan juga komponen-komponen yang memang seharusnya tidak terpasang pada motherboard seperti AGP CARD, SOUND CARD, MODEM Internal, dan sebagainya, tidak menjadi satu dengan rangkaian motherboard (build-up). Jadi jangan beranggapan bahwa motherboard yang mempunyai fasiltas lengkap dengan Sound Card, AGP Card dan MODEM Internal terintegrasi dengan motherboard adalah motherboard yang baik, justru sebaliknya motherboard yang tidak terintegrasi komponen-komponen tersebut menurut saya adalah yang terbaik.

Bagian berikutnya yang harus Anda perhatikan dalam memilih motherboard adalah USB Port. Bagian ini juga penting untuk Anda perhatikan, sebab port USB nantinya akan sangat berguna untuk memasang perlengkapan lain yang membutuhkan port tersebut, misalnya Printer, Modem External, Flashdisk, Bluetooth, Kamera Digital, dsb. Beberapa produsen motherboard ada yang menitik beratkan produknya dengan kecanggihan dari port USB ini sehingga produsen tersebut terus meng up-date kemampuan dan kecepatan dari USB port motherboard yang dibuatnya. Hal ini baik karena produk-produk yang mendukung port USB ini juga semakin canggih dan membutuhkan kecepatan akses dari port USB tersebut.

perbedaan RISC dan CISC

CISC vs RISC

Sudah sering kita mendengar debat yang cukup menarik antara komputer personal IBM dan kompatibelnya yang berlabel Intel Inside dengan komputer Apple yang berlabel PowerPC.  Perbedaan utama antara kedua komputer itu ada pada tipe prosesor yang digunakannya. Prosesor PowerPC dari Motorola yang menjadi otak utama komputer Apple Macintosh dipercaya sebagai prosesor RISC, sedangkan Pentium buatan Intel diyakini sebagai prosesor CISC. Kenyataannya komputer personal yang berbasis Intel Pentium saat ini adalah komputer personal yang paling banyak populasinya. Tetapi tidak bisa pungkiri juga bahwa komputer yang berbasis RISC seperti Macintosh, SUN adalah komputer yang handal dengan sistem pipelining, superscalar, operasi floating point dan sebagainya.

Apakah memang RISC lebih lebih baik dari CISC atau sebaliknya. Tetapi tahukah kita dimana sebenarnya letak perbedaan itu. Apakah prosesor dengan instruksi yang lebih sedikit akan lebih baik dari prosesor yang instruksinya kompleks dan lengkap. Apakah memang perbedaan prosesor itu hanya dari banyak atau tidaknya instruksi saja. Bukankah jumlah instruksi tidak berhubungan dengan ke-handal-an suatu prosesor. Pertanyaan-pertanyaan ini yang hendak dijawab melalui tulisan berikut. Namun supaya lebih dekat dengan elektronika praktis,  ElectronicLab akan lebih fokus pada mikrokontroler low-cost yang berbasis RISC dan CISC. Sebagai contoh dari mikrokontroler CISC adalah 68HC11 buatan Motorola dan  80C51 dari Intel. Kita juga mengenal keluarga PIC12/16CXX dari Microchip dan COP8 buatan National Semiconductor sebagai mikrokontroler yang berbasis RISC.   

CISC adalah singkatan dari Complex Intruction Set Computer dimana prosesor tersebut memiliki set instruksi yang kompleks dan lengkap. Sedangkan RISC adalah singkatan dari Reduced Instruction Set Computer yang artinya prosesor tersebut memiliki set instruksi program yang lebih sedikit. Karena perbedaan keduanya ada pada kata set instruksi yang kompleks atau sederhana (reduced), maka mari kita bahas sedikit tentang intruksi itu sendiri.

Sistem mikrokontroler selalu terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat lunak ini merupakan deretan perintah atau instruksi yang dijalankan oleh prosesor secara sekuensial. Instruksi itu sendiri sebenarnya adalah bit-bit logik 1 atau 0 (biner) yang ada di memori program. Angka-angka biner ini jika lebarnya 8 bit disebut byte dan jika 16 bit disebut word. Deretan logik biner inilah yang dibaca oleh prosesor sebagai perintah atau instruksi. Supaya lebih singkat, angka biner itu biasanya direpresentasikan dengan bilangan hexa (HEX). Tetapi bagi manusia, menulis program dengan angka biner atau hexa sungguh merepotkan. Sehingga dibuatlah bahasa assembler yang direpresentasikan dengan penyingkatan kata-kata yang cukup dimengerti oleh manusia. 

Bahasa assembler ini biasanya diambil dari bahasa Inggris dan presentasinya itu disebut dengan Mnemonic. Masing-masing pabrik  mikroprosesor melengkapi chip buatannya dengan set instruksi yang akan dipakai untuk membuat program.

Biner          Hexa   Mnemonic   

10110110   B6      LDAA ...

10010111   97      STAA ...

01001010   4A      DECA ...

10001010   8A     ORAA ...

00100110   26      BNE ...

00000001   01      NOP...

01111110   7E      JMP ...

Sebagian set instruksi 68HC11 

Pada awalnya, instruksi yang tersedia amat sederhana dan sedikit. Kemudian desainer mikroprosesor berlomba-lomba untuk melengkapi set instruksi itu selengkap-lengkapnya. Jumlah instruksi itu berkembang seiring dengan perkembangan desain mikroprosesor yang semakin lengkap dengan mode pengalamatan yang bermacam-macam. Mikroprosesor lalu memiliki banyak instruksi manipulasi bit dan seterusnya dilengkapi dengan instruksi-instruksi aritmatik seperti  penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Seperti contohnya 68HC11 banyak sekali memiliki set instruksi untuk percabangan seperti BNE, BLO, BLS, BMI, BRCLR, BRSET dan sebagainya. 

Perancang mikroprosesor juga memperkaya  ragam instruksi tersebut dengan membuat satu instruksi tunggal untuk program yang biasanya dijalankan dengan beberapa intruksi. Misalnya pada 80C51 untuk contoh program berikut ini.

LABEL    ...

                ...

                DEC    R0

                MOV  A,R0

                JNZ     LABEL

Program 'decrement' 80C51

Program ini adalah program pengulangan yang mengurangi isi register R0 sampai register R0 menjadi kosong (nol). Intel menambah set instruksinya dengan membuat satu instruksi khusus untuk keperluan seperti ini :

LABEL    ....  

                DJNZ   R0,LABEL  

Instruksi 'decrement jump not zero'  80C51 

Kedua contoh program ini hasilnya tidak berbeda. Namun demikian, instruksi kompleks seperti DJNZ mempermudah pembuat program. Set instruksi yang lengkap diharapkan akan semakin membuat pengguna mikroprosesor leluasa menulis  program dalam bahasa assembler yang mendekati bahasa pemrograman level tinggi. Intel 80C51 yang  dikembangkan dari basis prosesor 8048 dirilis pada tahun 1976 memiliki  tidak kurang dari 111 instruksi. Tidak ketinggalan, 68HC11 dari Motorola yang populer di tahun 1984 dilengkapi dengan 145 instruksi. Karena banyak dan kompleksnya instruksi yang dimiliki 68HC11 dan 80C51, kedua contoh mikrokontroler ini disebut sebagai prosesor CISC. 

Debat CISC versus RISC dimulai ketika pada tahun 1974 IBM mengembangkan prosesor 801 RISC. Argumen yang dipakai waktu itu adalah mengapa diperlukan instruksi yang kompleks. Sebab pada prinsipnya, instruksi yang kompleks bisa dikerjakan oleh instruksi-instruksi yang lebih sederhana dan kecil. Ketika itu penggunaan bahasa tingkat tinggi seperti Fortran dan kompiler lain (compiler/interpreter) mulai berkembang. Apalagi saat ini compiler seperti C/C++ sudah lazim digunakan. Sehingga sebenarnya tidaklah diperlukan instruksi yang kompleks di tingkat prosesor. Kompiler yang akan bekerja men-terjemahkan program  dari bahasa tingkat tinggi menjadi bahasa mesin. 

Untuk melihat bagaimana perbedaan instruksi RISC dan CISC, mari kita lihat bagaimana keduanya melakukan perkalian misalnya c = a x b.  Mikrokontroler 68HC11 melakukannya dengan program sebagai berikut :

LDAA #$5

LDAB #$10

MUL

Program 5x10 dengan 68HC11

Cukup tiga baris saja dan setelah ini accumulator D pada 68HC11 akan berisi hasil perkalian dari accumulator A dan B, yakni 5 x 10 = 50. Program yang sama dengan PIC16CXX, adalah seperti berikut ini. 

             MOVLW 0x10

             MOVWF Reg1

             MOVLW 0x05

             MOVWF Reg2

             CLRW

LOOP  ADDWF  Reg1,0

             CFSZ      Reg2,1

             GOTO     LOOP

             …

             …

Program 5x10 dengan PIC16CXX

Prosesor PIC16CXX yang RISC ini, tidak memiliki instruksi perkalian yang khusus. Tetapi perkalian 5x10 itu sama saja dengan penjumlahan nilai 10 sebanyak 5 kali. Kelihatannya membuat program assembly dengan prosesor RISC menjadi lebih kompleks dibandingkan dengan prosesor CISC. Tetapi perlu diingat, untuk membuat instruksi yang kompleks seperti instruksi MUL dan instruksi lain yang rumit pada prosesor CISC, diperlukan hardware yang kompleks juga. Dibutuhkan ribuan gerbang logik (logic gates) transistor untuk membuat prosesor yang demikian. Instruksi yang kompleks juga membutuhkan jumlah siklus mesin (machine cycle) yang lebih panjang untuk dapat menyelesaikan eksekusinya. Instruksi perkalian MUL pada 68HC11 memerlukan 10 siklus mesin dan instruksi pembagiannya memerlukan 41 siklus mesin.

Pendukung RISC berkesimpulan, bahwa prosesor yang tidak rumit akan semakin cepat dan handal. Hampir semua instruksi prosesor RISC adalah instruksi dasar (belum tentu sederhana),  sehingga instruksi-instruksi ini umumnya hanya memerlukan 1 siklus mesin untuk menjalankannya. Kecuali instruksi percabangan yang membutuhkan 2 siklus mesin. RISC biasanya dibuat dengan arsitektur Harvard, karena arsitektur ini yang memungkinkan untuk membuat eksekusi instruksi selesai dikerjakan dalam  satu atau dua siklus mesin.

Sebagai perbandingan jumlah instruksi pada prosesor RISC,  COP8 hanya dilengkapi dengan 58 instruksi dan PIC12/16CXX hanya memiliki 33 instruksi saja. Untuk merealisasikan instruksi dasar yang jumlah tidak banyak ini, mikroprosesor RISC tidak memerlukan gerbang logik yang banyak. Karena itu dimensi dice IC dan konsumsi daya prosesor RISC umumnya lebih kecil dibanding prosesor CISC. Bukan karena kebetulan, keluarga mikrokontroler PICXX banyak yang dirilis ke pasar dengan ukuran mini. Misalnya PIC12C508 adalah mikrokontroler DIP 8 pin. 

CISC dan RISC perbedaannya tidak signifikan jika hanya dilihat dari terminologi set instruksinya yang kompleks atau tidak (reduced). Lebih dari itu, RISC dan CISC berbeda dalam filosofi arsitekturnya. Filosofi arsitektur CISC adalah memindahkan kerumitan software ke dalam hardware. Teknologi pembuatan IC saat ini memungkinkan untuk menamam ribuan bahkan jutaan transistor di dalam satu dice. Bermacam-macam instruksi yang mendekati bahasa pemrogram tingkat tinggi dapat dibuat dengan tujuan untuk memudahkan programmer membuat programnya. Beberapa prosesor CISC umumnya memiliki microcode berupa firmware internal di dalam chip-nya yang berguna untuk menterjemahkan instruksi makro. Mekanisme ini bisa memperlambat eksekusi instruksi, namun efektif untuk membuat instruksi-instruksi yang kompleks. Untuk aplikasi-aplikasi tertentu yang membutuhkan singlechip komputer, prosesor CISC bisa menjadi pilihan.

Sebaliknya, filosofi arsitektur RISC adalah arsitektur prosesor yang tidak rumit dengan membatasi jumlah instruksi hanya pada instruksi dasar yang diperlukan saja. Kerumitan membuat program dalam bahasa mesin diatasi dengan membuat bahasa program tingkat tinggi dan compiler yang sesuai. Karena tidak rumit, teorinya mikroprosesor RISC adalah mikroprosesor yang low-cost dalam arti yang sebenarnya. Namun demikian, kelebihan ruang pada prosesor RISC dimanfaatkan untuk membuat sistem-sistem tambahan yang ada pada prosesor modern saat ini. Banyak prosesor RISC yang di dalam chip-nya dilengkapi dengan sistem superscalar, pipelining, caches memory, register-register dan sebagainya, yang tujuannya untuk membuat prosesor itu menjadi semakin cepat. 

Jadi mana yang lebih baik apakah RISC atau CISC, anda tentu punya pendapat sendiri.

Written by Aswan Hamonangan