BUS ISA, AGP, PCI, & PCI Express

Mainboard
Mainboard merupakan papan sirkuit yang digunakan untuk meletakan komponen-komponen CPU untuk pemasangan hardware. Seperti yang dipaparkan fungsi Mainboard adalah sebagai media tempat untuk menghubungkan komponen-komponen hardware agar komputer dapat bekerja, juga merupakan media terbesar yang ada dalam CPU. Pada Mainboard terpasang pula kabel penghubung dari Power Supply, kabel tersebut yang memberikan sumber arus listrik agar Mainboard dapat bekerja.

Komponen pada mainboard:

# Chipset adalah tulang belakang dan saraf pusat otak. Karena chipset ini mengatur hubungan antara processor dengan piranti lainnya, maka chipset akan menetapkan kecepatan processor yang digunakan sekaligus jenisnya, kecepatan bus, jenis memory, jumlah memory dan kecepatannya. Dapat dikatakan bahwa chipset ini lebih penting dibanding processor.

* North Bridge, chip ini merupakan penghubung antara bus dan processor.

*South Bridge, yang menjembatani bus PCI dan bus ISA yang lambat.

#System bus atau bus sistem, dalam arsitektur komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui perantara sistem bus.

Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan. Sebagai contoh, sebuah komputer PC dengan prosesor umumnya Intel Pentium 4 memiliki bus prosesor (Front-Side Bus), bus AGP, bus PCI, bus USB, bus ISA (yang digunakan oleh keyboard dan mouse), dan bus-bus lainnya.


 

 

· Bus AGP (Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge, Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan.

· Bus PCI (Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).

 

· Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)

· Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)

· Bus ISA (Industry Standard Architecture)

· Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)

· Bus MCA (Micro Channel Architecture)

· Bus SCSI (Small Computer System Interface]]. Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perang· AGP BUS : Bus cepat 32 bit yang khusus untuk kartu Grafis/ Video. Berjalan pada kecepatan 66Mhz (AGP 1X), 133Mhz (AGP 2X), 266Mhz (AGP 4X) atau 533Mhz (AGP 8 X), yang akan menghasilkan bandwith hingga sebesar 2.133mb/det. AGP dihubungkan pada north-bridge atau Memory Controller Hub pada chipset dan konektornya pada motherboard diwujukan dalam bentuk slot AGP.

· PCI BUS : Bus 32 bit yang normalnya berjalan pada 33Mhz. Komputer yang modern mendukung PCI 64 bit 66 Mhz. Bus ini terdapat baik pada chipset north-bridge atau pada I/O Controller HUB.

· ISA BUS : Bus 16 Bit 8 Mhz. Kecepatan ini sangat rendah namun ideal untuk peripheral yang memang berkecepatan rendah, termasuk piranti lama. Untuk keperluan modem, sound card dan piranti kecepatan rendah lain, bus ini masih mencukupi. Komputer generasi terakhir relatif tidak menyertakan bus/ slot ini didalamnya. Pada chipset south-bridge terdapat controller yang bekerja sebagai bus ISA sekaligus interface dengan bus PCI diatasnya. Chip Super I/O biasanya terhubung kepadanya, terutama Chip Super I/O biasanya terhubung kepadanya, terutama pada sistem lama yang masih memiliki slot ISA.kat penyimpanan eksternal berukuran besar.

#BIOS (Basic Input/Output System) secara sederhana merupakan sebuah system di dalam Chip Motherboard yang bertugas mengenali dan menyiapkan perangkat keras/hardware komputer saat PC dinyalakan, seperti Hardisk, Processor, Floppy Disk, Memory, DVD Rom dan lainnya. Jika semua beres maka Sistem Operasi (seperti windows,Linux) baru mulai dijalankan.Fungsi primer dari BIOS adalah untuk mengidentifikasi dan menginisialisasi komponen hardware sistem computer, seperti kartu grafis, harddisk, dan floppy disk, juga beberapa hardware lainnya.
BIOS berguna untuk menyiapkan mesin computer ke dalam status kapabilitas computer yang normal, sehingga software lain yang disimpan di berbagai media, dapat ditampilkan, dijalankan dan dapat dikontrol oleh PC. Proses ini dinamakan booting atau booting up, atau yang sering dikenal dengan nama bootstrapping.

#Baterai C-MOS berfungsi untuk memberi tenaga pada motherboard dalam mengenali konfigurasi yang terpasang, ketika ia tidak atau belum mendapatkan daya dari power supply. Fungsi utama baterai CMOS adalah untuk mensuplai tenaga bagi BIOS untuk melakukan settingan terhadap sebuah mainboard. Perlu Anda ketahui, BIOS merupakan sebuah aplikasi bawaan dari mainboard untuk dapat melakukan pengontrolan dan pendeteksian terhadap komponen-komponen lain yg terhubung ke mainboard (hardware lain). Melalui BIOS, Anda dapat melakukan pengaturan terhadap kinerja serta fungsi-fungsi sebuah mainboard. BIOS memiliki chipset tersendiri dalam sebuah mainbord, dgn ukuran yg cukup kecil (sekitar 1cm). Didekat chipset BIOS itulah terletak baterai CMOS. Selain fungsi utama tersebut, BIOS memiliki fungsi untuk pengaturan waktu (jam dan tanggal) dikomputer Anda. Pada BIOS Anda dapat melakukan pengaturan seperti konfigurasi BOOT Device, Video Share, CPU Speed, dan lainnya.

#Read-only Memory (ROM) adalah istilah bahasa Inggris untuk medium penyimpanan data pada komputer. ROM adalah singkatan dari Read-Only Memory, ROM ini adalah salah satu memori yang ada dalam computer. ROM ini sifatnya permanen, artinya program / data yang disimpan didalam ROM ini tidak mudah hilang atau berubah walau aliran listrik di matikan.

IMPLEMENTASI BUS DALAM MAINBOARD

1. Bus prosesor. Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP). Bus ini juga terbagi atas beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus lainnya. Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8 byte.

2. Bus AGP (Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge, Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan.
3. Bus PCI (Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).

Perbedaan dari 64-bit PCI

64-bit PCI konektor dapat dibedakan dari 32-bit dengan menjadi lebih lama, dan dari PCI dengan memiliki tiga segmen, dengan yang di tengah lebih pendek dari yang lain. PCI slot dapat dibedakan dari 64-bit PCI sebagai segmen kecil adalah pertama, bukan di tengah. 32-bit PCI kartu akan berfungsi dengan baik pada slot PCI, tetapi kartu PCI tidak bekerja di slot 32 bit PCI standar.  Banyak 64-bit kartu PCI dirancang untuk berfungsi secara normal, dengan beberapa kehilangan kecepatan, dalam 32-bit slot.

4. Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express). Bus PCI Express (PCI-E/PCIex) adalah slot ekspansi module, di desain untuk menggantikan PCI bus yang lama. Banyak Motherboard mengadopsi PCI express dikarenakan PCI Express memiliki transfer data yang lebih cepat, terutama untuk keperluan grafis 3D. Slot ini memiliki kecepatan 1x, 2x, 4x, 8x, 16x and 32x, tidak seperti PCI biasa dengan sistim komunikasi paralel. PCI Express menggunakan sistem serial dan mampu berkomunikasi 2 kali (tulis/baca) dalam satu rute clock.
5. Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Extended). PCI-Xadalah bus komputer dan expansion card  yang meningkatkan kinerja Bus 32-bit PCI lokal untuk bandwidth yang lebih tinggi yang diminta oleh server. PCI-X adalah double-wide version dari PCI, berjalan hingga empat kali kecepatan clock, tetapi sebaliknya mirip dalam implementasi listrik dan menggunakan protokol yang sama.
6. Bus ISA (Industry Standard Architecture). Bus ISA adalah sebuah arsitektur bus dengan bus data selebar 8-bit yang diperkenalkan dalam IBM PC 5150 pada tanggal 12 Agustus 1981. Bus ISA diperbarui dengan menambahkan bus data selebar menjadi 16-bit pada IBM PC/AT pada tahun 1984, sehingga jenis bus ISA yang beredar pun terbagi menjadi dua bagian, yakni ISA 16-bit dan ISA 8-bit.

ISA 8-bit

Bus ISA 8-bit merupakan varian dari bus ISA, dengan bus data selebar 8-bit, yang digunakan dalam IBM PC 5150 (model PC awal). Bus ini telah ditinggalkan pada sistem-sistem modern ke atas tapi sistem-sistem Intel 286/386 masih memilikinya. Kecepatan bus ini adalah 4.77 MHz (sama seperti halnya prosesor Intel 8088 dalam IBM PC), sebelum ditingkatkan menjadi 8.33 MHz pada IBM PC/AT. Karena memiliki bandwidth 8-bit, maka transfer rate maksimum yang dimilikinya hanyalah 4.77 Mbyte/detik atau 8.33 Mbyte/detik. Meskipun memiliki transfer rate yang lamban, bus ini termasuk mencukupi kebutuhan saat itu, karena bus-bus I/O semacam port serial|serial port, port paralel|parallel port, kontrolir floppy disk, kontrolir keyboard dan lainnya sangat lambat. Slot ini memiliki 62 konektor.

Meski desainnya sederhana, IBM tidak langsung mempublikasikan spesifikasinya saat diluncurkan tahun 1981, tapi harus menunggu hingga tahun 1987, sehingga para manufaktur perangkat pendukung agak kerepotan membuat perangkat berbasis ISA 8-bit.

ISA 16-bit

Bus ISA 16-bit adalah sebuah bus ISA yang memiliki bandwidth 16-bit, sehingga mengizinkan transfer rate dua kali lebih cepat dibandingkan dengan ISA 8-bit pada kecepatan yang sama. Bus ini diperkenalkan pada tahun 1984, ketika IBM merilis IBM PC/AT dengan mikroprosesor Intel 80286 di dalamnya. Mengapa IBM meningkatkan ISA menjadi 16 bit adalah karena Intel 80286 memiliki bus data yang memiliki lebar 16-bit, sehingga komunikasi antara prosesor, memori, dan motherboard harus dilakukan dalam ordinal 16-bit. Meski prosesor ini dapat diinstalasikan di atas motherboard yang memiliki bus I/O dengan bandwidth 8-bit, hal ini dapat menyababkan terjadinya bottleneck pada bus sistem yang bersangkutan.

Daripada membuat bus I/O yang baru, IBM ternyata hanya merombak sedikit saja dari desain ISA 8-bit yang lama, yakni dengan menambahkan konektor ekstens 16-bit (yang menambahkan 36 konektor, sehingga menjadi 98 konektor), yang pertama kali diluncurkan pada Agustus tahun 1984, tahun yang sama saat IBM PC/AT diluncurkan. Ini juga menjadi sebab mengapa ISA 16-bit disebut sebagai AT-bus. Hal ini memang membuat interferensi dengan beberapa kartu ISA 8-bit, sehingga IBM pun meninggalkan desain ini, ke sebuah desain dimana dua slot tersebut digabung menjadi satu slot.

7. Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute). Bus EISA adalah sebuah bus I/O yang diperkenalkan pada September 1988 sebagai respons dari peluncuran bus MCA oleh IBM, mengingat IBM hendak “memonopoli” bus MCA dengan mengharuskan pihak lain membayar royalti untuk mendapatkan lisensi MCA.
8. Bus MCA (Micro Channel Architecture). Bus MCA adalah sebuah bus I/O ber-bandwidth 32-bit yang digunakan dalam beberapa komputer mikro. Bus ini dibuat oleh IBM yang ditujukan untuk menggantikan bus ISA 8-bit/16-bit yang lambat, selain tentunya untuk menghadapi masalah bottleneck yang terjadi akibat kecepatan prosesor yang semakin tinggi tapi tidak diimbangi dengan kecepatan bus I/O.
9. Bus SCSI (Small Computer System Interface). Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar.
10. Bus USB (Universal Serial Bus). Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Bus ini ditujukan bagi perangkat yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer karena tidak akan efisien jika perangkat yang berkecepatan rendah dipasang pada bus berkecepatan tinggi seperti PCI. Keuntungan yang didapat dari bus USB antara lain : tidak harus memasang jumper, tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O, hanya satu jenis kabel yang digunakan, dapat mensuplai daya pada peralatan I/O, tidak diperlukan reboot.
11. Bus 1394. Bus yang mempunyai nama FireWire memiliki kecepatan tinggi diatas SCSI dan PCI. Bus 1394 sangat cepat, murah, dan mudah untuk diimplementasikan. Bus ini tidak hanya populer perangkat komputer tetapi juga perangkat elektronik seperti kamera digital, VCR, dan televisi.