Komponen Perangkat Keras Komputer dan Fungsinya

Pengertian Perangkat Keras Komputer (Hardware)

Perangkat keras komputer adalah bagian dari sistem komputer, perangkat yang secara fisik dapat Anda lihat dan sentuh serta dapat menjalankan instruksi dari perangkat lunak (software). Perangkat keras komputer disebut juga hardware. Secara keseluruhan, perangkat keras mempengaruhi kinerja sistem komputer.

Menurut pakar James O'Brien, definisi perangkat keras mencakup semua komponen/perangkat fisik yang digunakan untuk pemrosesan informasi seperti CPU, RAM, monitor, mouse, keyboard, printer, pemindai, dll.

Perangkat keras biasanya dianggap sebagai beberapa bentuk keluaran dari semua proses sistem operasi komputer. Namun tentunya perangkat keras tersebut harus didukung oleh perangkat lunak pendukung agar perintah tersebut dapat berjalan dengan baik di komputer.

Perangkat keras komputer atau hardware berarti segala jenis perangkat atau komponen komputer yang bagian fisiknya dapat dilihat dan disentuh. Hardware pada dasarnya memiliki bagian non fisik yang disebut firmware. Firmware bertindak sebagai penyedia instruksi dasar yang dijalankan oleh perangkat keras. Firmware disimpan dalam chip memori khusus pada perangkat keras, baik ROM atau EEPROM.

Firmware adalah bagian dari perangkat lunak (software), biasanya ditulis dalam bahasa pemrograman sederhana, yang membuat instruksi dasar yang dapat dengan cepat digunakan oleh perangkat keras yang bersangkutan. Langkah-langkah dasar ini dapat dipecah menjadi tiga intruksi yaitu:

1)    Instruksi Dasar Input

Instruksi dasar input adalah instruksi yang dapat memberikan informasi ke sistem operasi melalui perangkat lunak lain, atau driver. Ini terjadi ketika pengguna berinteraksi dengan perangkat keras yang terlibat. Misalnya mengetik di keyboard atau menggerakkan mouse.

2)    Instruksi Dasar Proses

Instruksi dasar proses adalah instruksi yang bertindak sebagai perantara untuk proses input atau output (tetapi tidak keduanya) yang dieksekusi oleh perangkat keras. Instruksi-instruksi dasar dari proses yang dimaksud adalah instruksi-instruksi yang hanya ada pada sebuah perangkat keras atau tidak terdapat pada keseluruhan sistem komputer.

3)    Instruksi Dasar Output

Instruksi keluaran dasar adalah instruksi yang dipanggil oleh sistem operasi melalui perangkat lunak lain, atau driver. Ini terjadi ketika pengguna menginstruksikan untuk menggunakan perangkat keras. Misalnya, memutar video di monitor atau mencetak dokumen di printer.

Baca juga artikel terkait berikut:

1) Pengertian Sistem Komputer dan Fungsinya 

2) Aplikasi Perkantoran dan Fungsinya 

3) Apa Itu Surel dan Contohnya

Fungsi Perangkat Keras (Hardware) Secara Umum

Fungsi perangkat keras adalah untuk mendukung kerja komputer, menampilkan atau menerima proses input, mengolah data/informasi, memberikan output, menyimpan data/informasi yang terpasang di dalam dan di luar komputer. Secara umum, perangkat keras memiliki dua fungsi utama, yaitu:

1)    Menerima Input

Perangkat keras tertentu memiliki kemampuan khusus untuk menerima masukan dari pengguna. Input diproses menjadi informasi baru.

2)    Pengolahan Data dan Informasi

Setelah menerima masukan atau input, beberapa perangkat keras memiliki kemampuan khusus untuk memproses atau mengolah input menjadi informasi baru.

Komponen-Komponen Perangkat Keras dan Fungsinya

Perangkat keras (hardware komputer) adalah peralatan dalam sistem komputer yang secara fisik terlihat dan dapat disentuh oleh semua bagian fisik komputer, data yang terdapat atau berjalan di dalamnya, dan perangkat keras dibedakan oleh perangkat lunak yang memberikan instruksi untuk menggunakannya dan menyelesaikan tugas.

Perangkat keras adalah perangkat komputasi yang memiliki bentuk fisik yang nyata, dapat disentuh dan dipindahkan, serta dapat digunakan sebagai perangkat input, output, prosesor, memori, dan penyimpanan. Perangkat keras terdiri dari beberapa komponen, yaitu perangkat input, prosesor, perangkat output, memori, dan perangkat lainnya.

1)    Perangkat Masukan (Input Devices)

Perangkat input adalah perangkat yang mengirimkan data ke komputer untuk diproses. Perangkat input adalah perangkat keras komputer yang bertindak sebagai alat untuk memasukkan data atau perintah ke dalam komputer. Jenis perangkat input diantaranya adalah:

a)    Mouse

Gunakan mouse untuk menggerakkan dan mengatur posisi kursor di layar komputer Anda. Manipulasi mouse dapat dilakukan dengan berbagai cara. Tunjuk (point), posisi: Mouse menunjuk ke objek antarmuka di layar komputer. Klik kiri: Tekan tombol mouse sekali dan lepaskan dengan cepat. Klik dua kali: Tekan tombol mouse dua kali dengan cepat tanpa menggerakkan mouse. Klik kanan: Anda dapat melakukan satu klik kanan untuk menampilkan menu tertentu. Tarik: digunakan untuk memindahkan objek antarmuka seperti gambar, ikon, dan teks. Untuk melakukan ini, tahan tombol kiri mouse, arahkan ke objek yang ingin Anda pindahkan, dan seret mouse sesuai kebutuhan. Lepaskan tombol mouse ketika Anda mencapai bagian yang diinginkan.

b)    Keyboard

Keyboard atau papan tombol adalah alat yang memungkinkan pengguna untuk memasukkan karakter ke dalam komputer. Karakter tersebut adalah huruf, angka, dan simbol. Keyboard tradisional memiliki grup tombol berikut:

(1)  Typewriter Keys: tombol untuk mengetik, yang terdapat huruf (alfabet), angka (numerik), dan tanda baca (punctuation).

(2)  Numeric Keypad: tombol khusus angka (numeric), tombol operator aritmatika seperti perkalian, penjumlahan, pembagian, dan pengurangan. Numeric keypad juga memiliki pengendali kursor jika tombol numlock hidup.

(3)  Functions Keys: tombol F1 sampai dengan F12 yang terletak di keyboard bagian atas untuk fungsi khusus.

(4)  Cursor control keys: tombol untuk mengendalikan kursor.

(5)  Application keys: tombol yang berkaitan dengan aplikasi.

(6)  System keys: tombol yang berkaitan dengan sistem.

(7)  Enter Keys: Tombol Enter.

(8)  Other: Tombol lain seperti delete, insert, dan lainnya.

Salah satu cara kerja keyboard adalah ketika Anda menekan tombol pada keyboard, Anda menekan lapisan karet di bawahnya. Karet terhubung ke chip yang mentransmisikan sinyal yang diterimanya saat tombol ditekan. Sinyal yang dikirimkan berupa kode biner. Data biner diubah oleh unit pemrosesan pusat (CPU) dengan mengacu pada data yang disimpan dalam Read Only Memory (ROM) dan ditampilkan pada layar monitor.

c)    Scanner

Pemindai digunakan untuk memindai dan menyalin data dari kertas yang berisi grafik, gambar, foto, atau dokumen menggunakan pembaca data optik. Pemindai bekerja dengan menempatkan objek pada kaca pemindai dan membacanya dengan pembaca data optik.

d)    Joystick

Joystick digunakan sebagai bantuan dalam game/video game yang menggunakan banyak tombol. Joystick digunakan untuk menggerakkan kursor pada layar game. Elemen joystick adalah: Stick/tuas, Base/alas, Trigger/Pemicu, Tombol ekstra, Sakelar autofire, Sakelar throttle, Sakelar tapi (POV hat), dan Cangkir penyedot.

e)    Microphone

Microphone adalah perangkat yang mengubah suara menjadi sinyal listrik. Perangkat ini digunakan untuk memasukkan suara ke komputer Anda. Suara dapat direkam sebagai perintah ke komputer atau diteruskan antar komputer melalui media komunikasi.

f)     Barcode Reader (Barcode Scanner)

Barcode reader adalah pemindai optik yang dapat membaca kode barcode yang dicetak, mengubah kode barcode menjadi data listrik, dan mengirimkannya ke komputer dalam format data sederhana.

2)    Pemroses

Data atau perintah yang diterima dari perangkat input diproses oleh komputer. Unit pemrosesan adalah perangkat keras komputer yang bertindak sebagai pusat data dan mengontrol perangkat internal atau eksternal yang terhubung ke komputer. Singkatnya, perangkat ini adalah otak dari komputer. Prosesor ini terdiri dari banyak komponen seperti:

a)    Unit Pusat Pemrosesan (Central Processing Unit)

Unit pemrosesan pusat (CPU) adalah bagian utama dari komputer, dan tugasnya adalah melakukan semua operasi yang dilakukan oleh komputer, seperti operasi aritmatika, logika, kontrol, dan input/output dasar. CPU memiliki tiga komponen utama, termasuk register, unit kontrol (CU), dan unit logika aritmatika (ALU).

CPU adalah otak dan jantung fisik dari sistem komputer, terhubung ke berbagai periferal seperti perangkat input/output dan penyimpanan sekunder. Di komputer modern, CPU berada pada chip sirkuit terintegrasi yang disebut prosesor, prosesor utama, unit pemrosesan pusat, atau mikroprosesor.

CU dari CPU mengelola dan mengoordinasikan pekerjaan komputer. CU memilih dan mengambil instruksi dari memori/register utama, mengubahnya, dan mengaktifkan elemen fungsional lain dari sistem. Semua data input ditransfer ke ALU melalui memori utama untuk diproses. Memori utama berisi empat fungsi aritmatika dasar (yaitu, penambahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian) dan operasi logika tertentu seperti perbandingan dan pemilihan data.

Di komputer PC atau laptop, CPU dibangun ke dalam motherboard dan terhubung ke komponen eksternal lainnya seperti: Memori utama, sirkuit input/output, dan prosesor khusus untuk fungsionalitas komputer tambahan seperti unit pemrosesan grafis (GPU). Kecepatan diukur dalam kecepatan clock dan dinyatakan dalam Hertz (Hz). Saat ini, kecepatan jam CPU berada di urutan megahertz (MHz) dan gigahertz.

b)    Random Access Memory (RAM) dan Read Only Memory (ROM)

Pemrosesan dengan CPU tidak efisien untuk data yang besar, sehingga diperlukan memori tambahan. Perangkat ini dibangun ke dalam main board/motherboard komputer dan terdiri dari: Random Accese Memory (RAM) dan Read Only Memory (ROM).

(1)  Random Access Memory (RAM)

RAM adalah jenis memori yang sangat cepat yang digunakan untuk menyimpan data sementara saat komputer Anda memproses data atau menjalankan perintah. Ketika data dari file di penyimpanan sekunder dimuat ke dalam CPU untuk diproses, data dimuat ke dalam RAM untuk diproses lebih cepat. Misalnya, saat mengedit gambar bunga ("flower.jpg"), gambar dimuat ke dalam RAM dan diproses di RAM. Data dalam RAM dapat diakses secara acak (tidak harus berurutan).

RAM merupakan memori elektronik dimana semua data disimpan dalam rangkaian dan transistor, sehingga memiliki latency (penundaan) yang sangat kecil. Namun, karena data RAM disimpan secara elektronik, data dalam RAM akan hilang tanpa adanya daya.

(2)  Read Only Memory (ROM)

ROM adalah memori di komputer Anda yang digunakan untuk menyimpan instruksi yang dibuat oleh pabrikan komputer untuk proses boot. Instruksi yang disimpan dalam ROM disebut firmware. Data yang pernah ditulis ke ROM tidak dapat dihapus. Instruksi ROM dijalankan secara otomatis saat komputer dinyalakan. ROM komputer dapat berisi sistem operasi kecil yang disebut sistem input/output dasar "BIOS" Basic Input Output System.

3)    Alat Output (Output Devices)

Perangkat keluaran adalah perangkat yang memberikan informasi dari komputer dan dapat berupa tampilan pada layar monitor, gambar tercetak, suara yang dihasilkan oleh speaker, dan sebagainya. Perangkat keluaran meliputi:

a)    Layar Monitor

Layar monitor digunakan untuk menampilkan data yang diproses komputer seperti gambar, teks, angka, dan grafik. Ada beberapa jenis monitor yang biasa digunakan, antara lain: Cathode Ray Tube (CRT), Liquid Crystal Display (LCD), dan Light-Emitting Diode (LED).

b)    Printer

Printer digunakan untuk mencetak gambar, foto, dan dokumen dalam bentuk media kertas. Ada beberapa jenis printer yang masih digunakan hingga saat ini, antara lain printer dot-matrix, inkjet, laserjet, dan plotter.

c)    Speaker

Perangkat yang digunakan untuk menghasilkan suara dari komputer Anda, seperti musik, dialog film, dan efek suara lainnya, disebut speaker.

4)    Perangkat Penyimpanan Sekunder (Secondary Storage Device)

Penyimpanan sekunder adalah penyimpanan permanen data elektronik. Data yang disimpan di secondary storage memiliki umur yang panjang dan dapat digunakan kembali oleh pengguna sesuai kebutuhan. Penyimpanan sekunder meliputi:

a)    Hard Disk Drive (HDD)

Hard drive adalah media data yang berada pada lapisan magnetik pada disk melingkar tipis (disc). Pada tahun 2020, kapasitas penyimpanan yang dapat disimpan dalam hard drive bervariasi dari 256 GB (gigabyte) hingga 18 TB (terabyte). Data yang tersimpan di hard disk tidak akan hilang tanpa daya (non-volatile). Komponen utama dari hard drive adalah:

(1)  Piringan logam (platter) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data dengan lapisan bahan magnetis yang sangat tipis.

(2)  Head baca tulis yang berupa kumparan yang digunakan untuk proses baca dan tulis data.

(3)  Rangkaian elektronik pada PCB (Printed Circuit Board) terdiri atas DSP (Digital Signal Processor) untuk memproses sinyal digital, memori chip, konektor, serta spindle dan actuator arm monitor.

b)    Solid State Drive (SSD)

Solid state drive (SSD) adalah perangkat penyimpanan data solid state yang menggunakan memori flash. SSD tidak memiliki hard drive, pemutar fisik, atau kepala baca/tulis yang biasanya ditemukan di HDD. Dibandingkan dengan drive elektromekanis pada HDD, SSD biasanya lebih toleran terhadap guncangan fisik, berjalan lebih tenang, memiliki waktu akses yang lebih cepat, dan memiliki latensi (lag) yang lebih rendah. SSD menyimpan data dalam sel semikonduktor. Kapasitas SSD 2019 berkisar dari 60 hingga 100 TB. Data yang tersimpan di SSD tidak hilang saat daya dimatikan (non-volatile).

c)    Flash Drive

Flash drive berfungsi sebagai penyimpanan data portabel permanen. Flash drive menggunakan memori flash dan biasanya menggunakan antarmuka USB. Kapasitas penyimpanan USB flash disk (2018) bervariasi mulai dari 8 GB, 256 GB, bahkan 2 TB. Flash drive biasanya digunakan untuk penyimpanan data, backup data, dan alat transfer data. Cara menggunakan flash drive dengan mencolokkannya ke port USB di komputer, laptop, atau notebook Anda. Tunggu beberapa saat hingga komputer Anda mengenali perangkat keras yang baru ditambahkan.

d)    Compact Disc (CD)

CD adalah format penyimpanan data digital untuk cakram optik yang dikembangkan bersama oleh Philips dan Sony dan dirilis pada tahun 1982. Format awalnya dikembangkan untuk penyimpanan dan pemutaran rekaman audio digital (CD-DA), tetapi kemudian diadaptasi untuk penyimpanan data (CD-ROM). Beberapa format lain telah berevolusi.

Media Penyimpanan Data/Audio Tulis Tunggal CD-Recordable (CD-R), Media Rewritable CD-Rewriteable (CD-RW), Video CD (VCD), Super Video CD (SVCD), Photo CD, PictureCD, Compact Disc - Interaktif ( CD -i) dan CD Musik Extended. Pada bulan Oktober 1982, pemutar CD audio komersial pertama di Jepang, Sony CDP-101, dirilis. Kapasitas penyimpanan CD biasanya 700MB (audio 80 menit) atau lebih.

e)    Memory Card (SD Card)

Kartu memori atau kartu SD (Secure Digital) bekerja seperti hard disk komputer di perangkat portabel seperti smartphone, kamera digital, dan tablet. Kartu memori dilengkapi dengan fungsi CPRM (Content Protection for Recordable Media) untuk mencegah pelanggaran hak cipta dan fungsi write protect untuk mencegah terhapusnya isi memori secara tidak sengaja. Kartu memori tersedia dalam berbagai format dan ukuran, termasuk Kartu PC (PCMCIA), Compact Flash, MiniSD, dan MicroSD. MicroSD adalah kartu SD tertipis dan teringan.

f)     Teknologi Penyimpanan Awan (Cloud Storage)

Saat ini, kebutuhan akan penyimpanan data terus berkembang, menghasilkan teknologi penyimpanan yang inovatif. Salah satu teknologi tersebut adalah teknologi penyimpanan cloud. Ini adalah metode penyimpanan data pada sekumpulan server yang dikendalikan oleh Penyedia Layanan Internet atau Penyedia Layanan Internet (ISP). Penggunaannya membutuhkan konektivitas internet bagi pengguna teknologi cloud ini untuk mengakses data.

Saat Anda menyimpan data di penyimpanan cloud, salinan data Anda dikirim melalui Internet ke server penyedia layanan dan disimpan disana. Saat mengakses data, server memberikan akses kepada pengguna untuk mengubah atau mengunduh data. Penyimpanan cloud menawarkan banyak keuntungan dibandingkan menyimpan data pada penyimpanan fisik tradisional.

Anda dapat mengakses data Anda dimana saja, diperangkat apapun dengan koneksi internet. Artinya jika satu perangkat rusak atau hilang, perangkat lain dapat digunakan untuk mengambil data. Pengguna dapat dengan cepat dan mudah berbagi data di server dengan orang lain. Penyedia layanan biasanya menjamin keamanan dan integritas data Anda. Contoh penyedia cloud storage yang populer saat ini seperti pCLoud, Dropbox, Google Drive, tresorit, sync.com dan sebagainya.

5)    Perangkat Lainnya

Sebuah komputer membutuhkan beberapa perangkat penting, seperti: Mainboard / motherboard dan komponen tambahan lainnya diperlukan untuk meningkatkan kinerja komputer. Perangkat ini meliputi:

a)    Motherboard / Mainboard

Motherboard adalah papan sirkuit utama yang menghubungkan perangkat di komputer Anda. Motherboard digunakan sebagai tempat untuk memasang prosesor, memori, hard drive, dan komponen lainnya.

b)    Kartu VGA (Video Graphics Array)

Kartu VGA adalah perangkat komputasi yang dirancang untuk memproses output dari CPU dan menampilkannya di layar monitor Anda.

c)    Sound Card

Sound card adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal digital menjadi sinyal audio untuk speaker.

d)    Graphical Processing Unit (GPU) / Unit Pemrosesan Grafis

Unit pemrosesan grafis (GPU) adalah sirkuit elektronik khusus yang dirancang untuk mempercepat rendering gambar keluaran pada perangkat tampilan komputer. GPU biasanya digunakan dalam sistem tertanam, ponsel, komputer pribadi (PC), workstation, dan konsol game.

GPU modern sangat efisien dalam memanipulasi grafik komputer dan pemrosesan gambar. Strukturnya yang sangat paralel membuatnya lebih efisien daripada unit pemrosesan pusat (CPU). Pada PC, GPU biasanya muncul dalam bentuk kartu grafis atau terintegrasi dengan motherboard.