Bagaimana Sebenarnya Cara Kerja Sebuah Komputer

Dewasa ini semua orang telah mengetahui komputer telah merubah dunia karena perkembanganya yang begitu pesat, Saat ini komputer telah berevolusi menjadi berbagai bentuk baik itu desktop komputer, laptop, smartphone, smartwatch dan berbagai bentuk lainnya. Namun pernahkan Anda berfikir sebenarnya bagaimana cara kerja dari komputer itu? Ada beberapa bagian yang harus Anda ketahui terkait dengan bagaimana cara kerja sebuah komputer antara lain:

Apa yang membuat sebuah komputer disebut dengan komputer?
Apa peranan Binary dan Data dalam Komputer?
Apa peranan Binary Circuit dan Logic dalam Komputer?
Hardware, Software dan Sistem Operasi (OS)

Sebelum membahasnya lebih jauh saya ingin bercerita bagaimana awal mulai dari diciptakanya komputer. Komputer pertama kali dibuat dengan menggunakan bahan kayu dan metal dengan pengungkit mekanik dan gear. Barulah pada abad ke-20 komputer dibuat menggunakan komponen elektronik. Pada mulanya bentuk dari komputer itu sendiri sangat besar dan sangat lambat. Komputer yang berukuran sangat besar yang memenuhi sebuah ruangan yang cukup besar bisa menghabiskan waktu berjam-jam hanya untuk memecahkan masalah matematika sederhana. Serta penampilanya yang tampak gemerlap dengan berbagai varian warna metal dan banyak sekali lampu-lampu yang berkedip. Pada mulanya komputer merupakan sebuah kalkulator yang sederhana yang mana pada masa itu merupakan sesuatu yang sungguh sangat luar biasa. Namun saat ini kita bisa menggunakan komputer untuk berbicara dengan orang lainya, kita dapat menggunakannya untuk bermain game, mengontrol sebuah robot dan banyak sekali hal yang tidak pernah kita bayangkan sebelumnya.

Apa yang membuat Komputer disebut Komputer dan bagaimana cara kerjanya?

Ada 4 bagian utama dari sebuah komputer yang mejadikan sebuah perangkat bisa disebut sebagai komputer yang meliputi INPUT, STORAGE, PROCESSING, dan OUTPUT.

Pertama kita akan berbicara tentang input. Apakah yang dimaksud dengan input pada komputer? Input merupakan perintah yang Anda berikan agar komputer melakukan suatu pekerjaan, Anda dapat memberitahu apa yang harus komputer lakukan dengan menggunakan keyboard, mouse, mikrofon, kamera dan sekarang sekarang jika Anda menggunakan komputer (smartwatch) dipergelangan tangan komputer dapat mendengarkan detak jantung Anda. Dan layar sentuh benar-benar dapat merasakan jari Anda dan itu mengambil itu sebagai masukan pada apa yang harus dilakukannya.
Semua input yang berbeda ini memberikan informasi kepada komputer, yang kemudian disimpan dalam storage komputer.
Kemudian processor komputer mengambil informasi dari memori, melakukan manipulasi atau perubahan menggunakan algoritma kemudian mengirimkan informasi tersebut untuk disimpan ke memori lagi. Hal ini akan terus berlanjut hingga akhirnya informasi yang diproses tersebut siap untuk dikirim ke output.
Output dari sebuah komputer itu sendiri tergantung pada kegunaan dari komputer itu. Output komputer biasanya ditampilkan dari sebuah monitor berupa teks, foto,video, atau game interaktif bahkan virtual reality. Output dari komputer bisa juga berupa sinyal untuk mengendalikan sebuah robot atau perangkat elektronik lainnya. Dan ketika sebuah komputer terhubung ke jaringan internet output dari sebuah komputer akan menjadi input dari komputer lain dan juga sebaliknya. Lalu apa saja komponen dari komputer dan apa saja fungsinya?

Berikut adalah contoh sederhana tentang bagaimana input berjalan melalui komputer dan menjadi output. Saat Anda menekan tombol “B” pada keyboard Anda, Kemudian keyboard mengubah huruf menjadi sebuah angka. Kemudian angka itu dikirim sebagai biner, satu dan nol, ke komputer. Mulai dari angka ini CPU menghitung bagaimana menampilkan huruf B pixel-by-pixel. CPU meminta instruksi langkah demi langkah kepada memori yang memberitahukannya cara menggambar huruf B. Selanjutnya CPU menjalankan instruksi ini dan menyimpan hasilnya sebagai piksel dalam memori. Akhirnya, informasi piksel ini dikirim dalam bentuk biner ke monitor. Monitor sebagai perangkat output yang mengubah sinyal biner menjadi cahaya dan warna kecil yang membentuk apa yang Anda lihat.

Apa Peranan Binary dan Data dalam Komputer?

Di dalam komputer kita hanya bisa melihat kabel listrik dan sirkuit yang membawa semua informasi di komputer. Lalu bagaimana Anda menyimpan atau merepresentasikan informasi menggunakan listrik? Nah, jika Anda memiliki satu kawat dengan listrik yang mengalir melaluinya, ada dua pilihan yaitu sinyalnya bisa hidup atau mati. Ini adalah awal yang sangat penting dengan satu kawat, kita dapat mewakili "ya" atau "tidak," benar atau salah, satu atau nol, atau apa pun dengan hanya dua pilihan. Dalam komputer kondisi on / off satu kabel ini disebut bit, bit adalah bagian terkecil dari informasi yang dapat disimpan komputer. Jika Anda menggunakan lebih banyak kabel Anda mendapatkan lebih banyak bit. Lebih banyak dan nol dengan lebih banyak bit, Kumpulan dari bit itu dapat mewakili informasi yang lebih kompleks. Tetapi untuk memahami itu, kita perlu belajar tentang sesuatu yang disebut sistem bilangan biner.

Kita tidak perlu melakukan perhitungan matematika ini karena komputer melakukannya untuk kita. Berapapun angka yang kita masukkan akan diwakili oleh satu dan nol, atau oleh sekelompok kabel yang aktif atau tidak aktif. Semakin banyak kabel yang Anda gunakan, semakin besar angka yang dapat Anda simpan. Dengan hanya delapan kabel Anda dapat menyimpan angka antara nol dan 255. Dan dengan hanya 32 kabel, Anda dapat menyimpan semua jalan dari nol hingga lebih dari empat miliar.

Dengan menggunakan sistem bilangan biner dapat mewakili angka apa pun yang Anda suka. Namun bagaimana dengan jenis informasi lainnya, seperti teks, gambar, atau suara? Ternyata semua hal ini juga dapat diwakili dengan angka. Anda dapat menetapkan angka untuk setiap huruf alfabet. "A" bisa jadi "1", "B" bisa "2", dan seterusnya. Kemudian dapat mewakili kata atau paragraf sebagai urutan angka, dan seperti yang kita lihat, angka-angka ini dapat disimpan sebagai sinyal listrik aktif atau nonaktif. Sekarang mari kita beralih foto, video, dan semua grafis yang Anda lihat di layar. Setiap gambar terbuat dari titik-titik kecil yang disebut piksel dan setiap piksel memiliki warna. Setiap warna dapat diwakili dengan angka. Sebuah gambar bisa terdiri dari jutaan piksel, dan sebuah video biasa dengan 30fps terdiri dari 30 gambar setiap detiknya, bisa Anda bayangkan betapa banyaknya angka 1 dan nol dari sebuah video.

Setiap suara pada dasarnya adalah serangkaian getaran di telinga. Getaran ini direpresentasikan secara grafis sebagai bentuk gelombang sehingga setiap titik pada gelombang ini dapat diwakili oleh angka. Dengan menggunakan suara apa pun dapat dipecah menjadi serangkaian angka. Jika Anda ingin suara berkualitas lebih tinggi Anda harus memilih audio bitrate yang lebih tinggi. Lebih banyak bit berarti rentang angka yang lebih tinggi. Jika Anda ingin memahami cara kerja komputer di bagian dalam semua itu berawal dari hal sederhana 1 dan 0 serta sinyal-sinyal listrik di sirkuit di belakangnya.

Apa Peranan Circuits dan Logic dalam Komputer?

Setiap input atau output komputer merupakan jenis informasi yang efektif yang dapat diwakili on/off sinyal listrik atau dengan 1 dan 0. Untuk mengolah setiap informasi yang masuk sebagai inputan, sehingga menghasilkan informasi yang yang disebut output sebuah komputer perlu memodifikasi dan menggabungkan sinyal input. Untuk melakukannya komputer menggunakan jutaan komponen elektronik kecil yang digabungkan sehingga membentuk sebuah sirkuit. Untuk mengetahui peranan Logic gate dalam komputer alangkah baiknya Anda mengetahui Jenis dan Fungsi Logic Gate.

Mari kita lihat lebih dekat bagaimana sirkuit dapat memodifikasi dan memproses informasi yang diwakili dalam satu dan nol. Sebagai contoh kita akan membahas NOT gate ketika diberikan inputan sinyal listrik on atau off maka sirkuit akan membaliknya. Jadi jika sinyal yang Anda berikan itu adalah satu, rangkaian memberinya nol dan sebaliknya.

Sebagai contoh ketika Anda ingin menjumlahkan angka 25 dan 50 dengan penambah 8bit kedua angka tersebut akan direpresentasikan kedalam bilangan desimal yang akan menghasilkan 16 sinyal listrik yang berbeda yang masuk ke masing-masing sirkuit sehingga menghasilkan menghasilkan 8 sinyal listrik keluaran. Setiap operasi yang dilakukan oleh komputer sangat sederhana sehingga dapat dilakukan oleh manusia. Namun sirkuit-sirkuit di dalam komputer ini dapat melakukannya jauh lebih cepat.

Pengertian Hardware, Software dan Sistem Operasi (OS) dan bagaimana mereka bekerja sama dalam sebuah komputer

Apa yang dimaksud dengan Hardware?

Ketika Anda melihat ke dalam perangkat komputer Anda melihat banyak sirkuit, chip, kabel, speaker, colokan dan segala macam barang lainnya yang dapat Anda lihat maupun Anda sentuh adalah hardware dari komputer.

Apa yang dimaksud dengan Software?

Perangkat lunak komputer adalah semua program komputer atau kode yang dijalankan oleh sebuah komputer. Perangkat lunak dapat berupa aplikasi , game hingga halaman web.

Bagaimana perangkat keras dan perangkat lunak berinteraksi satu sama lain?

Mari kita mulai dengan melihat Central Processing Unit atau CPU. CPU adalah chip utama yang mengendalikan semua bagian lain dari komputer. CPU harus dapat melakukan beberapa hal yang berbeda sekaligus jadi di dalamnya memiliki bagian yang lebih kecil dan lebih sederhana yang menangani tugas-tugas tertentu. CPU memiliki sirkuit untuk melakukan matematika dan logika sederhana, CPU juga memiliki sirkuit lain untuk mengirim dan menerima informasi ke dan dari berbagai bagian komputer. CPU menerima perintah sederhana yang memberitahukan sirkuit mana yang digunakan untuk melakukan pekerjaan tertentu.

Sebagai contoh perintah AND ADD memberitahu CPU untuk menggunakan rangkaian ADDER untuk menghitung nomor baru. Kemudian perintah STORE memberitahu CPU untuk menggunakan rangkaian yang berbeda untuk menyimpan hasilnya ke dalam memori. Sama seperti angka semua perintah sederhana ini dapat direpresentasikan dalam bilangan biner 1 dan 0, atau sinyal listrik aktif dan nonaktif. Perintah-perintah biner disimpan dalam memori kemudian CPU mengambil dan mengeksekusinya secara berurutan satu per satu. Urutan perintah ini sebenarnya adalah program komputer yang sangat sederhana.

Apa yang dimaksud dengan Sistem Operasi dan Bagaimana cara kerjanya?

Sistem operasi komputer adalah program master yang mengatur bagaimana cara perangkat lunak menggunakan perangkat keras komputer. Sistem operasi adalah program dengan kemampuan khusus yang dapat mengendalikan perangkat lunak lain di komputer. Sistem operasi memungkinkan Anda menginstal program baru dengan meletakkanya ke dalam memori komputer Anda. Sistem operasi juga yang memutuskan kapan sebuah program dijalankan oleh CPU dan apakah program tersebut dapat mengakses perangkat input dan output komputer.

Komputer memiliki potensi untuk melakukan semua hal yang luar biasa, tetapi satu-satunya hal yang membuat komputer pintar atau berguna adalah Anda. Ketika Anda belajar membuat kode Anda harus mendefinisikan masalah yang ingin Anda pecahkan dan tulis perangkat lunak yang mengubah ide-ide itu menjadi kenyataan. Hal itu memberi Anda kekuatan untuk membangun hal-hal yang penting bagi Anda, komunitas Anda dan dunia.

Referensi Khan Academy