A. Pengertian Arsitektur
Komputer
Komputer adalah perangkat elektronik, beroperasi di bawah
perintah pengendali yang disimpan pada memori komputer, dapat menerima data,
memproses data berdasarkakn aturan tertentu, mencetak hasilnya, dan menyimpan
data untuk penggunaan di masa depan.
Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah
konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer.
Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan
sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras
untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional,
kinerja, dan target biayanya.
Komponen-komponen perangkat keras tersebut terdiri dari
beberapa bagian seperti menurut Shelly dkk (2007) yaitu sebagai berikut:
- Perangkat Input: Merupakan komponen peranti keras yang digunakan untuk memasukkan data dan perintah ke dalam komputer. Perangkat input yang digunakan secara luas adalah keyboard, mouse, mikrofon, pemindai, kamera digital, dan kamera video PC.
- Perangkat Output: Merupakan komponen peranti keras yang menyampaikan informasi kepada satu atau banyak orang. Media output yang digunakan secara umum adalah printer, monitor, dan pengeras suara.
- Unit Komputer: Merupakan tempat yang terdiri atas komponen-komponen yang digunakan untuk memproses data. Sirkuitnya biasanya adalah bagian dari atau tersambung dengan papan sirkuit yang disebut motherboard. Dua komponen utama dari motherboard adalah prosesor dan memori. Prosesor (central processing unit / CPU) adalah komponen sirkuit yang menerjemahkan dan menjalankan perintah dasar untuk mengoperasikan komputer. Sedangkan memori terdiri atas komponen elektronik yang menyimpan perintah yang menunggu untuk dijalankan dan data yang dibutuhkan untuk perintah tersebut. Kebanyakan memori menyimpan data dan perintah secara sementara, artinya isi memori tersebut akan terhapus jika komputer dimatikan.
- Perangkat Penyimpanan: Perangkat ini menyimpan data, perintah, dan informasi untuk penggunaan di masa mendatang. Penyimpanan data ini bersifat permanen.
- Perangkat Komunikasi: Merupakan komponen peranti keras yang
membuat komputer mengirimkan (memancarkan) dan menerima data, perintah, dan
informasi ke dan dari satu atau banyak komputer. Media komunikasi yang umum
digunakan adalah modem.
Beberapa contoh dari arsitektur komputer adalah :
- Arsitektur Von Neumann: Kita awali dengan mendeskripsikan sifat komputer yang paling sederhana yaitu mesin von Neumann. Nama itu diberikan untuk menghargai John von Neumann seorang penemu komputer. Dikatakan komputer dengan von NAeumann machine (mesin von Neumann) jika komputer tersebut memenuhi kriteria berikut, yang pertama mempunyai tiga sub sistem hardware dasar yang terdiri sebuah CPU, sebuah sistem memori utama, sebuah sistem I/O. Kedua, merupakan komputer stored program (program tersimpan). Sistem memori utama menyimpan program yang mengontrol operasinya, dan komputer dapat mengubah programnya sendiriuntuk menambah atau mengurangi data lain yang ada di dalam memori. Ketiga, dapat menjalankan instruksi secara berurutan, atau setidaknya akan menjalankan, satu operasi dalam sekali waktu. Keempat, mempunyai atau paling tidak akan mempunyai, sistem memori utama dan unti control CPU yang biasanya dinamakan “von Neumann bottleneck.”
- CISC: Complex instruction-set computing atau Complex Instruction-Set Computer (CISC; “Kumpulan instruksi komputasi kompleks”) adalah sebuah arsitektur dari set instruksi komputer dimana setiap instruksi akan menjalankan beberapa operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memori, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memori, semuanya sekaligus hanya di dalam sebuah instruksi. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang dengan RISC. Contoh-contoh prosesor CISC adalah Sistem 360, VAX, PDP-11, varian Motorola 68000 , dan CPU AMD dan Intel x86.
- Reduced Instruction Set Computing (RISC): Reduced Instruction Set Computing (RISC) ”Komputasi set instruksi yang disederhanakan” pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely. RISC, yang jika diterjemahkan berarti “Komputasi Kumpulan Instruksi yang Disederhanakan”, merupakan sebuah arsitektur komputer atau arsitektur komputasi modern dengan instruksi-instruksi dan jenis eksekusi yang paling sederhana. Arsitektur ini digunakan pada komputer dengan kinerja tinggi, seperti komputer vektor. Selain digunakan dalam komputer vektor, desain ini juga diimplementasikan pada prosesor komputer lain, seperti pada beberapa mikroprosesor Intel 960, ITANIUM (IA64) dari Intel corporation, Alpha RSIC Machine dari DEC, R4x00 dari MIPS Corporation, Power Pc dan Arsitektur Power dari International Machine. Selain itu, RISC juga umum dipakai pada Advance RISC Machine dan Strong ARPM (termasuk di antaranya adalah IntelXscale), SPARC dan Ultra SPARCdari Sun Microsystem, serta PA-RISC dari Hewlett PACART. Selain RISC, desain Central Processing Unit yang lain adalah CISC (Complex Instruction Set Computing), yang jika diterjemahkan ke dalam Bahasa Indonesia berarti Komputasi Kumpulan Instruksi yang kompleks atau rumit.
- Blue Gene: Blue Gene adalah sebuah arsitektur komputer yang dirancang untuk menciptakan beberapa super komputer generasi berikut, yang dirancang untuk mencapai kecepatan operasi petaflop (1 peta = 10 pangkat 15), dan pada 2005 telah mencapai kecepatan lebih dari 100 teraflop (1 tera = 10 pangkat 12). Blue Gene merupakan proyek antara Departemen Energi Amerika Serikat (yang membiayai projek ini), industri (terutama IBM), dan kalangan akademi. Ada lima projek Blue Gene dalam pengembangan saat ini, di antaranya adalah Blue Gene/L, Blue Gene/C, dan Blue Gene/P.
B.
Struktur Kognisi Manusia
Neisser (dalam Solso dkk, 2007)
mengatakan bahwa istilah kognisi mengacu pada seluruh proses di mana input
sensorik diubah, dikurangi, dimaknai, disimpan, diambil kembali, dan digunakan.
Menurut Piaget (1896) struktur
kognitif merupakan mental framework yang dibangun seseorang dengan mengambil
informasi dari lingkungan dan menginterpretasikannya, mereorganisasikannya
serta mentransformasikannya. Sedangkan menurut tokoh yang bernama Ausabel,
mengemukakan bahwa struktur kognitif merupakan organisasi pengetahuan atau
dengan kata lain bahwa struktur kognitif dapat disebut sebagai pengetahuan.
Struktur kognitif seseorang tidak lain adalah organisasi pengetahuan faktual
yang diperoleh dari lingkungan.
Menurut perspektif pemrosesan
informasi, kognisi dapat dipahami dengan menganalisanya menjadi serangkaian
tahapan yang (sebagian besar) terjadi berurutan. Dalam setiap tahap terjadi
proses unik terkait informasi yang masuk. Respons yang ditimbulkan diasumsikan
sebagai hasil dari rangkaian tahapan dan operasi ini. Setiap tahap menerima
informasi dari tahap sebelumnya dan kemudian menjalankan fungsinya dengan unik.
Setiap komponen dalam pemrosesan informasi saling terhubung satu sama lain, dan
untuk penyederhanaan, kami mengawali model ini dari datangnya informasi.
Sebuah model pemrosesan informasi
paling awal (dan paling sering dikutip) membahas memori. Pada tahun 1890,
William James mengembangkan konsep memori menjadi memori primer dan memori
sekunder. Memori utama dihipotesiskan berhubungan dengan kejadian-kejadian yang
bersifat seketika, sedangkan memori sekunder diasumsikan sebagai memori yang
permanen, sisa-sisa memori primer yang tidak terhapuskan (Solso dkk, 2007).
Sedangkan dalam model Atkinson dan Shiffrin (dalam Solso dkk,
2007), memori memiliki tiga area penyimpanan: (1) register sensorik, (2)
penyimpanan jangka pendek, dan (3) penyimpanan jangka panjang. Sebuah stimulus
dengan seketika diproses dalam dimensi sensorik yang tepat dan selanjutnya bisa
hilang ataupun diproses lebih lanjut. Mereka menggunakan istilah “memori” untuk
mengacu pada data-data yang disimpan, sedangkan “penyimpanan (store)” mengacu pada komponen struktural
yang berisi informasi. Penyimpanan jangka pendek dipandang sebagai suatu system
kerja (working system), yang di
dalamnya informasi-informasi yang masuk akan memudar dan menghilang dengan
cepat. Informasi yang disimpan dalam penyimpanan jangka panjang dianggap
relatif permanen.
Kognisi manusia mempunyai beberapa fungsi yaitu sebagai
berikut:
- Atensi dan kesadaran: Atensi adalah pemrosesan secara sadar sejumlah kecil informasi dari sejumlah besar informasi yang tersedia. Informasi didapatkan dari penginderaan, ingatan dan proses kognitif lainnya. Atensiter terbagi menjadi atensi terpilih (selective attention)dan atensi terbagi (divided attention). Kesadaran meliputi perasaan sadar maupun hal yang disadari yang mungkin merupakan fokus dari atensi.
- Persepsi: Persepsi adalah rangkaian proses pada saat mengenali, mengatur dan memahami sensasi dari panca indera yang diterima dari rangsang lingkungan. Dalam kognisi rangsang visual memegang peranan penting dalam membentuk persepsi. Proses kognif biasanya dimulai dari persepsi yang menyediakan data untuk diolah oleh kognisi.
- Ingatan: Ingatan adalah saat manusia mempertahankan dan menggambarkan pengalaman masa lalunya dan menggunakan hal tersebut sebagai sumber informasi saat ini. Proses dari mengingat adalah menyimpan suatu informasi, mempertahankan dan memanggil kembali informasi tersebut. Ingatan terbagi dua menjadi ingatan implisit dan eksplisit. Proses tradisional dari mengingat melalui pendataan penginderaan, ingatan jangka pendek dan ingatan jangka panjang.
- Bahasa: Bahasa adalah menggunakan pemahaman terhadap kombinasi kata dengan tujuan untuk berkomunikasi. Adanya bahasa membantu manusia untuk berkomunikasi dan menggunakan simbol untuk berpikir hal-hal yang abstrak dan tidak diperoleh melalui penginderaan. Dalam mempelajari interaksi pemikiran manusia dan bahasa dikembangkanlah cabang ilmu psikolinguistik.
- Pemecahan masalah dan kreativitas: Pemecahan masalah adalah upaya untuk mengatasi hambatan yang menghalangi terselesaikannya suatu masalah atau tugas. Upaya ini melibatkan proses kreativitas yang menghasilkan suatu jalan penyelesaian masalah yang orisinil dan berguna.
C.
Kaitan Antara Struktur Manusia dan Arsitektur
Komputer
Pada dasarnya baik manusia maupun komputer masing-masing
memiliki peranti masukkan, sistem pengolah dan peranti pengeluaran (Downtown
& Leadham, 1992). Pada setiap siklus interaksi setiap siklus ini bekerja
secara berurutan. Sistem pengolahan kognisi manusia terdiri atas: pengolahan
perseptual, pengolahan intelektual (kognitif), dan pengendalian motrik yang
ketiganya berinteraksi dengan pengingat manusia. Model ini mempunyai kesamaan
dengan komputer konvensional yang memiliki pengolah, prosesor pengingat, dan
interaksi antara keduanya melalui bus. Perbandingan ini hanya di maksud
untuk memudahkan dalam memahami cara kerja komputer dengan sistem pengolahan
dalam kognisi manusia yang tidak menyajikan operasi dalam diri manusia. Pada kenyataannya
otak manusia terdiri atas sekian banyak jaringan syaraf pararel yang
memungkinkan manusia melakukan sejumlah aktivitas secara pararel pula.
Arsitektur komputer memiliki beberapa kesamaan dengan
struktur manusia. Dalam komputer terdapat komponen input berupa keyboard, mouse, mikrofon,
dll. Sedangkan dalam manusia terdapat register sensorik berupa alat-alat
indera. Lalu perangkat output pada komputer berupa printer, monitor, dan
pengeras suara. Sedangkan output pada manusia berupa tindakan / respon dari
stimulus yang masuk. Dalam komputer terdapat prosesor (central processing unit
/ CPU) yang menerjemahkan dan menjalankan perintah dasar untuk mengoperasikan
komputer. Sedangkan pada manusia terdapat system syaraf pusat (central nervous system / CNS). Memori
pada komputer bersifat sementara, sama halnya dengan penyimpanan jangka pendek
(Short term memory) pada manusia.
Sedangkan perangkat penyimpanan pada komputer yang bersifat permanen sama
halnya dengan penyimpanan jangka panjang (Long
term memory) pada manusia. Meskipun begitu, struktur kognisi manusia adalah
suatu hal yang sangat kompleks, lebih kompleks daripada arsitektur komputer.
D. Kelebihan dan Kelemahan Arsitektur Komputer
dibandingkan Struktur Kognisi Manusia
1.
Kelebihan Arsitektur komputer
- Memiliki processor yang berjumlah lebih dari satu
- Bisa digunakan oleh banyak pengguna (multi user)
- Dapat membuka beberapa aplikasi dalam waktu bersamaan
- Menggunakan teknologi time sharing
- Kecepatan kerja processornya hingga 1GOPS (Giga Operations Per Second)
- Dapat mengolah informasi secara cepat
- Dapat merekam setiap kejadian / informasi secara mendetail
- Memiliki ketelitian yang sangat tinggi
2.
Kekurangan Arsitektur komputer
- Karena ukurannya yang besar, maka diperlukan ruangan yang besar untuk menyimpannya
- Harganya sangat mahal
- Interface dengan pengguna masih menggunakan teks
- Kerjanya sangat lama
- Membutuhkan daya listrik yang sangat besar
- Komputer tidak memilki kemandirian sehingga membutuhkan brainware atau manusia untuk memerintahnya sehingga komputer tersebut dapat berjalan sesuai perintah
3.
Kelebihan Kognisi Manusia
- Struktur kognisi lebih sistematis sehingga memiliki arah dan tujuan yang jelas
- Banyak memberi motivasi agar terjadi proses belajar
- Mengoptimalisasikan kerja otak secara maksimal
- Dapat melakukan tindakan sendiri tanpa diperintah oleh siapapun
- Memiliki lebih banyak kapasitas memorinya
4.
Kekurangan Kognisi Manusia
- Membutuhkan waktu yang cukup lama dalam mengolah informasi
- Terkadang sulit mengaplikasikannya dikehidupan sehari-hari, karena tergantung individu masing-masing dalam mengoptimalkan cara berpikir mereka
- Beberapa informasi dengan mudah terlupakan
- Tidak bisa merekam detail-detail sebuah kejadian atau informasi
- Ketelitiannya masih kurang daripada komputer
E.
Contoh Kasus dan Analisa
Komputer dan manusia bisa dikatakan
memiliki hubungan timbal balik. Komputer tidak akan tercipta dan tidak bisa
berfungsi dengan baik jika tidak ada manusia. Dan manusia juga belum tentu bisa
melakukan pekerjaan mereka secara tepat, teliti, baik, dan cepat tanpa bantuan
dari komputer. Seperti contohnya seorang akuntan dituntut untuk bekerja cepat
dan teliti, ia bisa memanfaatkan teknologi komputer untuk membantunya
menyelesaikan pekerjaan seperti mendata, menghitung, dll. Dalam dunia psikologi
juga telah mulai memanfaatkan komputer untuk melakukan skoring hasil tes
psikologi. Untuk tes psikologi yang sifatnya masal, misalnya psikotest atau tes
CPNS, dll yang dikerjakan oleh ratusan bahkan ribuan orang, hasilnya tidak
mungkin bisa terselesaikan dengan cepat dan teliti jika diperiksa manual. Oleh
karena itu dibuatlah software yang berfungsi untuk menghitung (scoring) hasil dari tes-tes psikologi
tersebut sekaligus mengkategorikannya secara otomatis tentunya dengan pantauan
para tenaga kerja psikologi.
Daftar Pustaka:
Anonim. (2012). Analisa Perbedaan Struktur Kognitif Manusia
dan Arsitektur Komputer. http://dhimi.blogdetik.com/2012/11/14/analisa-perbedaan-struktur-kognitif-manusia-dan-arsitektur-komputer/.
Diakses 8 Oktober 2013 pukul 10.45
Anonim. (2012). Analisa Perbedaan Struktur Kognisi Manusia
dan Arsitektur Komputer. http://fadlandyta.wordpress.com/2012/03/30/analisa-perbedaan-struktur-kognisi-manusia-dan-arsitektur-komputer/.
Diakses 10 Oktober 2013 pukul 7.45
Anonim. (2012). Hubungan Arsitektur Komputer Dengan Kognisi
Manusia. http://ochomew.wordpress.com/2012/10/07/hubungan-arsitektur-komputer-dengan-kognisi-manusia/.
Diakses 10 Oktober 2013 pukul 12.39
Anonim. (2013). Arsitektur komputer. http://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_komputer. Diakses
8 Oktober 2013 pukul 10.52
Manusia vs komputer. http://bergadang-demi-ilmu.blogspot.com/2012/10/manusia-vs-komputer.html.
Diakses 10 Oktober 2013 pukul 7.26
Shelly., Cashman., Vermaat. (2007). Discovering
Computers : Menjelajah Dunia Komputer ed. 3. Jakarta:
Salemba Infotek
Solso. R. L., Maclin, O. H., & Maclin, M. K. (2007). Psikologi kognitif edisi kedelapan. Jakarta:
Penerbit Erlangga
Tidak ada komentar:
Posting Komentar