Bengkeltv.id – Pengertian CMOS : Fungsi dan Cara Kerjanya Lengkap. Dalam era digital yang semakin berkembang pesat, istilah “CMOS” menjadi semakin umum didengar. CMOS, singkatan dari Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, adalah teknologi yang menjadi tulang punggung berbagai perangkat elektronik modern, mulai dari komputer hingga perangkat mobile. Namun, apa sebenarnya yang dimaksud dengan CMOS, dan mengapa begitu penting?
CMOS merujuk pada suatu metode konstruksi sirkuit terintegrasi yang menggunakan pasangan transistor MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) yang saling melengkapi. Teknologi ini telah menjadi pilihan utama dalam pembuatan chip semikonduktor karena kombinasi keunggulan efisiensi daya, keKalianlan, dan biaya produksinya.
Dalam pengertian sederhana, CMOS memungkinkan pengendalian arus listrik menggunakan MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) yang terbuat dari bahan semikonduktor. Keunggulan utama CMOS adalah kemampuannya dalam mengurangi konsumsi daya secara signifikan, menjadikannya pilihan ideal untuk perangkat dengan keterbatasan daya seperti ponsel pintar, kamera digital, dan sensor IoT (Internet of Things).
Namun, penting untuk diingat bahwa CMOS bukanlah sekadar teknologi chip biasa. Ini adalah fondasi dari berbagai inovasi teknologi masa kini, seperti sensor gambar digital, sirkuit terpadu mikrokontroler, dan bahkan prosesor komputer. Dengan demikian, pemahaman mendalam tentang CMOS adalah kunci untuk memahami bagaimana perangkat elektronik modern bekerja dan berkembang.
Dalam artikel ini, kami akan menjelajahi lebih dalam tentang pengertian CMOS, sejarah perkembangannya, aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, dan proyeksi masa depannya. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang teknologi ini, pembaca akan dapat menghargai dampaknya yang luas dalam dunia teknologi informasi dan komunikasi. Mari kita mulai dengan memahami dasar-dasar CMOS dan bagaimana hal itu telah mengubah cara kita berinteraksi dengan teknologi modern.
Pengertian CMOS
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), atau dalam Bahasa Indonesia disebut Semikonduktor Oksida Logam Komplementer, adalah salah satu teknologi yang sangat populer dalam industri desain chip komputer. Umumnya, CMOS digunakan untuk membentuk sirkuit terintegrasi atau Integrated Circuit (IC) dalam berbagai aplikasi.
Rangkaian CMOS banyak digunakan dalam berbagai komponen elektronik seperti mikroprosesor, baterai, memori komputer, memori handphone, dan sensor gambar pada kamera digital.
“MOS” dalam CMOS merujuk pada transistor-transistor yang terdapat dalam komponen CMOS, yaitu MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors).
Huruf “C” dalam CMOS, yang merupakan “Complementary”, mengacu pada dua bahan semikonduktor yang terdapat pada setiap transistor, yaitu semikonduktor tipe-N dan semikonduktor tipe-P.
Semikonduktor tipe-N memiliki konsentrasi elektron yang lebih besar daripada lubang, sedangkan semikonduktor tipe-P memiliki konsentrasi lubang yang lebih besar daripada elektron.
Kedua jenis semikonduktor ini bekerja bersama-sama dan dapat membentuk gerbang logika sesuai dengan rangkaian yang dirancang.
Karakteristik CMOS
CMOS, kependekan dari Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, merupakan teknologi yang digunakan dalam berbagai komponen elektronik, termasuk sensor gambar pada kamera digital dan IC (Integrated Circuit) untuk mikroprosesor, mikrokontroler, dan memori statis.
Berikut adalah beberapa karakteristik CMOS:
1. Konsumsi Daya Rendah
Salah satu keunggulan utama CMOS adalah konsumsi dayanya yang sangat rendah. CMOS hanya menggunakan daya saat terjadi perubahan sirkuit dari ‘on’ menjadi ‘off’ atau sebaliknya, bukan saat dalam keadaan ‘on’ atau ‘off’. Hal ini membuatnya sangat efisien dalam penggunaan daya.
2. Tahan terhadap Noise
Teknologi CMOS lebih tahan terhadap gangguan noise dibandingkan dengan jenis teknologi semikonduktor lainnya. Hal ini menjadikannya ideal untuk digunakan dalam lingkungan yang bising atau berpotensi bising.
3. Kecepatan Tinggi
CMOS dapat beroperasi dengan kecepatan yang cukup tinggi, meskipun kecepatannya tidak sebanding dengan beberapa jenis transistor lainnya. Namun, kecepatan ini biasanya sudah lebih dari cukup untuk sebagian besar aplikasi.
4. Densitas Tinggi
CMOS memiliki densitas yang tinggi, yang berarti lebih banyak komponen bisa ditempatkan dalam satu chip. Hal ini menjadikan teknologi CMOS ideal untuk aplikasi seperti mikroprosesor, di mana densitas yang tinggi diperlukan.
5. Kemampuan untuk Menyimpan Data
CMOS juga memiliki kemampuan untuk menyimpan data, bahkan saat daya dimatikan. Ini adalah fitur yang sangat berguna untuk beberapa aplikasi, seperti dalam memori BIOS komputer, yang membutuhkan penyimpanan data yang tidak hilang saat daya dimatikan.
6. Resistansi Tinggi
CMOS memiliki resistansi input yang sangat tinggi, yang berarti hampir tidak ada arus yang mengalir ke dalam chip saat dalam keadaan ‘on’ atau ‘off’. Hal ini juga membantu mengurangi konsumsi daya.
Secara keseluruhan, CMOS adalah teknologi semikonduktor yang sangat efisien, tahan lama, dan fleksibel, dengan berbagai macam aplikasi dalam dunia elektronik dan semikonduktor.
Fungsi CMOS
Setelah memahami Pengertian CMOS, langkah selanjutnya adalah memahami peran CMOS sebagai RAM dengan kapasitas kecil yang berfungsi sebagai memori untuk menyimpan data perangkat keras, pengaturan BIOS (Basic Input Output System), pengaturan tanggal dan waktu, pengaturan booting, serta pengaturan perangkat keras lainnya.
Walaupun komputer tidak sedang dinyalakan, semua data tersebut dapat tetap tersimpan dalam konfigurasi yang tepat dan tetap sinkron.
Selain itu, CMOS juga berperan sebagai baterai yang menyediakan daya dengan tingkat rendah untuk menyimpan data penting pada komputer, bahkan ketika komputer sedang dimatikan.
CMOS umumnya dapat beroperasi dalam jangka waktu yang cukup lama, bahkan hingga 5 tahun. Berikut adalah penjelasannya.
1. RAM (Random Access Memory) dengan Kapasitas Kecil
CMOS dapat berperan sebagai RAM untuk menyimpan data ringan pada komputer, seperti pengaturan boot dan hasil pembacaan seluruh perangkat keras.
2. Konfigurasi Waktu dan Tanggal
Walaupun komputer dimatikan, CMOS masih dapat menjaga pengaturan waktu dan tanggal pada komputer. Ketika komputer dinyalakan kembali, waktu dan tanggal yang ditampilkan sudah sinkron dengan waktu sebenarnya.
CMOS dapat mengatur waktu secara real-time karena menyimpan daya dengan tegangan rendah yang diperlukan untuk fungsi tersebut.
3. Penambahan Baterai dengan Tegangan Rendah
CMOS ditenagai oleh baterai internal yang disebut baterai CMOS. Dengan adanya daya dari baterai tersebut, CMOS dapat menyimpan data sementara ketika komputer mati secara tiba-tiba. Dengan demikian, selama CMOS masih berfungsi, data masih dapat disimpan secara sementara.
4. Penyimpanan Pengaturan Dasar BIOS (Basic Input Output System)
BIOS merupakan firmware yang terintegrasi dalam komputer. CMOS dapat menyimpan pengaturan dan konfigurasi BIOS, sehingga data pemeriksaan sistem komputer dapat terjaga dengan baik.
Perlu diketahui bahwa jika data pemeriksaan sistem komputer mengalami kegagalan, komputer dapat mengalami masalah saat melakukan booting, kerusakan sistem komputer, atau masalah lainnya.
5. Penyimpanan Informasi Dasar Sistem Komputer
CMOS berguna untuk menyimpan berbagai informasi dasar sistem komputer, bahkan saat komputer dalam keadaan mati. Informasi tersebut meliputi konfigurasi, diagnosis, dan informasi dasar lainnya.
Simbol PMOS dan NMOS
Selain pembahasan tentang pengertian CMOS sebelumnya, sekarang kita akan membahas simbol dari PMOS dan NMOS.
Berikut adalah simbol PMOS (Positive Metal Oxide Semiconductor) dan NMOS (Negative Metal Oxide Semiconductor).
Cara Kerja CMOS
Masih dalam pembahasan Pengertian CMOS, selanjutnya mari kita pahami cara kerja CMOS. Ketika komputer mulai dinyalakan dan power supply dihidupkan, CMOS melakukan serangkaian pemeriksaan untuk memastikan bahwa sistem berfungsi dengan benar.
Salah satu pemeriksaan yang dilakukan adalah penghitungan penggunaan RAM (Random Access Memory). Namun, karena adanya delay boot time, beberapa pengguna mematikan fitur ini dalam pengaturan CMOS dan memilih opsi quick boot.
Jika Kalian menginstal RAM baru, sebaiknya fitur ini tetap diaktifkan sampai RAM selesai diperiksa dengan baik, kemudian bisa dimatikan.
CMOS sendiri menggunakan daya statis dengan tegangan rendah dan pengaturannya dapat dikonfigurasi secara manual. Namun, sebaiknya Kalian tidak mengubah pengaturan default kecuali jika Kalian benar-benar memahami cara kerja CMOS.
Setelah POST (Power-on Self Test) selesai, CMOS akan memeriksa pengaturan lainnya seperti format harddisk, konfigurasi Redundant Array of Independent Disk (RAID), kehadiran peripheral, preferensi boot, dan penyesuaian overclocking.
Selain itu, ada banyak pengaturan yang dapat diubah dalam konfigurasi CMOS untuk meningkatkan kinerja komputer.
Namun, perubahan-perubahan tersebut sebaiknya dilakukan oleh pengguna yang berpengalaman, karena jika dilakukan sembarangan, sistem bisa menjadi tidak stabil, mengalami crash, atau bahkan tidak dapat melakukan booting.
Kalian dapat mengakses pengaturan/konfigurasi CMOS saat komputer dinyalakan pertama kali (tahap POST) dengan menekan tombol Delete, F2, atau F3. Setelah masuk ke menu pengaturan CMOS, Kalian akan menemukan beberapa pengaturan seperti tanggal dan waktu, prioritas boot, pengaktifan numlock, dan lainnya.
Untuk melindungi konfigurasi CMOS Kalian, sebaiknya terapkan kata sandi. Untuk keluar dari konfigurasi CMOS dan menyimpan perubahan, tekan tombol F10. Setelah itu, komputer akan melakukan reboot dengan menerapkan pengaturan baru.
Biasanya, motherboard menyediakan panduan manual yang mencantumkan semua pilihan yang tersedia dalam CMOS.
Namun, ini tergantung pada desain motherboard dan produsen BIOS yang digunakan. Phoenix dan Award adalah dua produsen BIOS yang terkenal, tetapi ada juga perusahaan lain seperti Dell dan Compaq yang memproduksi chip BIOS mereka sendiri.
Tanda-Tanda CMOS Tidak Bisa Berfunsi Dengan Baik
Ada beberapa hal yang perlu Kalian ketahui tentang CMOS. Umumnya, CMOS memiliki masa kerja sekitar 5 tahun. Namun, itu tidak berarti CMOS tidak bisa mengalami kesalahan atau kerusakan.
Berikut adalah beberapa tKalian yang menunjukkan bahwa CMOS mengalami kerusakan atau tidak berfungsi dengan baik:
- Muncul pesan “CMOS Checksum Error” di layar monitor komputer Kalian.
- Kalian diminta untuk menekan tombol F2 karena CMOS dalam kondisi lemah.
- Tidak ada gambar yang muncul di monitor saat Kalian menghidupkan komputer.
- Tanggal yang ditampilkan dalam BIOS tidak sesuai.
Jika Kalian mengalami tKalian-tKalian tersebut, kemungkinan besar CMOS mengalami kerusakan. Dalam hal ini, sebaiknya Kalian mengganti CMOS dengan yang baru agar komputer bisa berfungsi dengan normal kembali.
Cara Mengatasi CMOS yang Tidak Bekerja
Berikut ini adalah langkah-langkah untuk mengatasi masalah CMOS yang tidak berfungsi:
- Pastikan komputer Kalian tidak terhubung ke sumber listrik.
- Buka casing komputer.
- Perhatikan motherboard Kalian, cari soket jumper yang bertuliskan “CLR CMOS”. Biasanya, jumper ini berdekatan dengan baterai CMOS.
- Jika jumper saat ini terhubung antara pin 1 dan pin 2, itu berarti posisi normal. Lepaskan jumper tersebut dan pindahkan ke posisi jumper antara pin 2 dan pin 3.
- Setelah jumper dipindahkan ke pin 2 dan pin 3, nyalakan komputer dan biarkan selama sekitar setengah menit hingga satu menit, kemudian matikan kembali.
- Setelah komputer mati, kembalikan posisi jumper ke posisi semula, yaitu jumper antara pin 1 dan pin 2.
- Nyalakan komputer dan Kalian akan diminta untuk mengatur BIOS. Tekan tombol F1 atau DEL tergantung pada jenis motherboard yang Kalian gunakan.
- Pilih opsi “Optimise Default System BIOS” dalam pengaturan BIOS, lalu tekan tombol F10 untuk menyimpan pengaturan ke dalam memori BIOS dan keluar dari BIOS.
- Komputer akan restart dan bekerja secara normal.
- Jika komputer berfungsi normal, matikan kembali komputer dan tutup casing komputer.
Dengan mengikuti langkah-langkah ini, Kalian dapat mengatasi masalah CMOS yang tidak berfungsi pada komputer Kalian.
Kelebihan Transistor CMOS
Transistor dengan teknologi CMOS terkenal karena penggunaan daya listrik yang efisien. Keuntungan utama CMOS dibandingkan dengan teknologi NMOS dan BIPOLAR adalah disipasi daya yang jauh lebih rendah.
Berbeda dengan sirkuit NMOS atau BIPOLAR, rangkaian MOS komplementer (CMOS) hampir tidak memiliki disipasi daya statis.
Daya hanya akan terbuang saat terjadi peralihan dari satu keadaan ke keadaan lainnya. Hal ini memungkinkan integrasi yang lebih banyak dari gerbang CMOS pada IC dibandingkan dengan teknologi Bipolar, serta dapat menghasilkan kinerja yang jauh lebih baik.
Pada dasarnya, Transistor CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) terdiri dari MOS kanal-P (PMOS) dan MOS kanal-N (NMOS).
Penutup
Dalam dunia teknologi, pemahaman tentang CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) sangatlah penting. CMOS merupakan teknologi yang digunakan dalam pembuatan berbagai jenis sirkuit terintegrasi, termasuk mikroprosesor dan sirkuit digital lainnya. Dengan keunggulannya dalam konsumsi daya yang rendah dan kinerja yang hKalianl, CMOS telah menjadi dasar bagi banyak perangkat elektronik modern.
Penggunaan CMOS tidak hanya terbatas pada industri semikonduktor, tetapi juga merambah ke berbagai bidang seperti komunikasi, kendaraan otonom, perangkat medis, dan banyak lagi. Dengan terus berkembangnya teknologi, pemahaman yang mendalam tentang CMOS menjadi semakin penting bagi para profesional dan pengembang di berbagai sektor.
Dengan demikian, memahami prinsip dasar dan aplikasi CMOS adalah langkah penting dalam memahami fondasi teknologi modern. Dengan terus eksplorasi dan inovasi, CMOS akan terus memainkan peran kunci dalam menggerakkan kemajuan teknologi di masa depan. Demikian ulasan dari bengkeltv.id mengenai Pengertian CMOS. Semoga bermanfaat untuk Kalian.
