3.1 Perangkat keras: input, pemrosesan, penyimpanan, output

Perangkat Keras

Perangkat keras (hardware) adalah komponen fisik sistem komputer: komputer itu sendiri, bagian-bagian di dalamnya, serta perangkat lain yang terhubung untuk menangkap, mengolah, menyimpan, dan menyajikan data. Perangkat keras tidak selalu berada di dekat penggunanya. Server sebuah bank bisa berada di gedung lain atau di kota lain, dan layanan berbasis awan pun tetap berjalan di atas perangkat keras, hanya saja milik penyedia layanannya.

Fungsi perangkat keras mengikuti pola input, proses, dan output yang juga berlaku pada sistem secara umum, ditambah satu fungsi lagi: penyimpanan.

Perangkat Input

Perangkat input menangkap data dan perintah, lalu mengubahnya menjadi bentuk yang dapat diolah komputer. Selain keyboard, mouse, dan layar sentuh, ada perangkat yang dibuat untuk jenis data tertentu: pemindai kode batang (barcode scanner), pemindai sidik jari, kamera, mikrofon, dan pembaca kartu.

Ada pula input yang masuk tanpa diketik atau dipindai oleh manusia. Sensor suhu di gudang penyimpanan vaksin, misalnya, mencatat suhu secara berkala dan mengirimkannya ke sistem. Petugas tidak perlu membaca termometer dan menuliskannya satu per satu.

Bagi SI, pemilihan perangkat input berkaitan langsung dengan kualitas data. Ambil contoh perusahaan jasa pengiriman. Setiap kali paket berpindah tangan, dari gerai ke gudang sortir lalu ke kurir, petugas memindai nomor resi. Status "paket sedang diantar" yang dilihat pelanggan berasal dari pindaian tersebut. Jika nomor resi yang panjang itu diketik manual, satu digit yang salah sudah cukup membuat status tercatat pada resi milik orang lain. Pemindai mengurangi risiko itu sekaligus mempercepat pencatatan. Informasi yang akurat dan tepat waktu bergantung pada cara data pertama kali ditangkap.

Pemrosesan dan Memori Utama

Pengolahan data dilakukan oleh CPU (Central Processing Unit) atau prosesor. CPU menjalankan instruksi program: menghitung, membandingkan, dan memindahkan data. Ketika aplikasi kasir menjumlahkan harga belanjaan lalu mengurangi diskon, perhitungan itu dikerjakan CPU berdasarkan instruksi dari perangkat lunak.

CPU tidak bekerja sendiri. Data dan instruksi yang sedang diolah ditempatkan di memori utama atau RAM (Random Access Memory). RAM jauh lebih cepat diakses daripada SSD atau hard disk, sehingga CPU tidak perlu menunggu lama setiap kali membutuhkan data. Karena keduanya bekerja sangat erat, sebagian buku teks membahas CPU dan memori utama sebagai satu kesatuan pemrosesan (Laudon & Laudon, 2020).

Sifat penting RAM adalah volatile: isinya hilang ketika listrik terputus. Inilah sebabnya laporan yang sedang diketik bisa hilang saat laptop tiba-tiba mati sebelum disimpan. Selama belum disimpan, laporan itu hanya ada di RAM.

Kinerja komputer ditentukan oleh kombinasi keduanya. Prosesor yang cepat dengan RAM yang terlalu kecil tetap akan terasa lambat ketika banyak aplikasi dibuka bersamaan, karena sistem terpaksa memindahkan data bolak-balik ke penyimpanan yang lebih lambat.

Penyimpanan Sekunder

Data yang perlu tersedia lagi besok, bulan depan, atau lima tahun lagi disimpan di penyimpanan sekunder. Berbeda dari RAM, penyimpanan sekunder bersifat non-volatile: isinya tetap ada walaupun perangkat dimatikan.

Dua jenis yang paling umum adalah hard disk drive (HDD) dan solid-state drive (SSD). HDD menyimpan data pada piringan magnetik yang berputar, sedangkan SSD memakai cip memori flash tanpa bagian bergerak. Akibatnya, SSD jauh lebih cepat dan lebih tahan guncangan, tetapi harganya per gigabyte lebih mahal. HDD masih banyak dipakai ketika yang dibutuhkan adalah kapasitas besar dengan biaya rendah. Untuk arsip cadangan jangka panjang, sebagian organisasi juga masih memakai pita magnetik (tape).

Pilihan ini memengaruhi biaya dan kinerja sistem. Sebuah rumah sakit, misalnya, perlu menyimpan citra rontgen dan hasil pemeriksaan pasien selama bertahun-tahun; volumenya besar, tetapi jarang dibuka. Sebaliknya, data pendaftaran pasien hari ini diakses terus-menerus dan harus muncul cepat di loket. Kedua kebutuhan itu tidak harus dipenuhi dengan jenis penyimpanan yang sama.

Perangkat Output

Perangkat output menyajikan hasil pengolahan dalam bentuk yang dapat dipakai manusia atau perangkat lain: monitor, printer, speaker, dan proyektor. Layar nomor antrean di bank atau puskesmas juga perangkat output; nomor yang tampil adalah hasil pengolahan sistem antrean. Begitu pula printer label di gudang yang mencetak kode batang untuk ditempel di kemasan. Label itu nantinya dipindai lagi sebagai input di tahap berikutnya.

Contoh terakhir menunjukkan bahwa output satu proses sering menjadi input proses lain. Bentuk output perlu dipilih sesuai siapa atau apa yang akan memakainya: manajer membutuhkan tampilan yang mudah dibaca, sedangkan pemindai di gudang membutuhkan kode batang yang tercetak jelas.

Komputer Pengguna dan Server

Sebagian besar contoh di atas adalah komputer yang dipakai langsung oleh pengguna: laptop, komputer kasir, atau komputer petugas loket. Dalam organisasi ada peran lain yang sama pentingnya, yaitu server.

Server adalah komputer yang menyediakan data atau layanan bagi komputer lain melalui jaringan. Komputer yang meminta layanan disebut klien (client). Ketika teller bank memeriksa saldo nasabah, komputer teller berperan sebagai klien, sedangkan data rekening tersimpan dan diolah di server bank. Pembagian peran ini disebut model klien-server.

Server dibedakan dari komputer biasa terutama oleh perannya. Di organisasi besar, server umumnya memiliki prosesor, memori, dan penyimpanan yang jauh lebih besar, dirancang untuk menyala terus-menerus, dan ditempatkan di ruang server atau pusat data (data center) yang dilengkapi pendingin dan listrik cadangan. Di usaha kecil, satu komputer biasa pun bisa difungsikan sebagai server.

Kapasitas server menentukan berapa banyak pengguna yang dapat dilayani bersamaan.