STRUKTUR DASAR KOMPUTER DAN ORGANISASI KOMPUTER

Nama: Ari Rindra Nugroho

Kelas: 4IB01A

Struktur Dasar Komputer 

Memory

Memori (atau lebih tepat disebut memori fisik) merupakan istilah generik yang merujuk pada media penyimpanan data sementara pada komputer. Setiap program dan data yang sedang diproses oleh prosessor akan disimpan di dalam memori fisik. Data yang disimpan dalam memori fisik bersifat sementara, karena data yang disimpan di dalamnya akan tersimpan selama komputer tersebut masih dialiri daya (dengan kata lain, komputer itu masih hidup). Ketika komputer itu direset atau dimatikan, data yang disimpan dalam memori fisik akan hilang. Oleh karena itulah, sebelum mematikan komputer, semua data yang belum disimpan ke dalam media penyimpanan permanen (umumnya berbasis disk, semacam hard disk atau floppy disk), sehingga data tersebut dapat dibuka kembali di lain kesempatan. Memori fisik umumnya diimplementasikan dalam bentuk RAM, yang bersifat dinamis (DRAM). Mengapa disebut Random Access, adalah karena akses terhadap lokasi-lokasi di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random), bukan secara berurutan (sekuensial). Meskipun demikian, kata random access dalam RAM ini sering menjadi salah kaprah. Sebagai contoh, memori yang hanya dapat dibaca (ROM), juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena ROM dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi sewaktu-waktu. Selain itu, harddisk yang juga merupakan salah satu media penyimpanan juga dapat diakses secara acak, tapi ia tidak digolongkan ke dalam Random Access Memory.

Memory terbagi 2 yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Acces Memory).

·         ROM (Read Only Memory)

ROM adalah Memory yang hanya dapat di baca, tidak dapat di hapus dan sudah di isi oleh pabrik pembuat komputer (Tidak bisa di setting kembali). Perintah pada ROM sebagian akan di pindahkan ke RAM pada saat komputer mulai dinyalakan.
Perintah yang ada di ROM antara lain adalah :

Ø  Perintah untuk membaca Sistem Operasi dari disk.

Ø  Perintah untuk mengecek semua peralatan yang ada di Unit Sistem.

Ø  Perintah untuk menampilkan pesan di layar

PROM (Programble ROM) : ROM yang bisa di program kembali dengan catatan hanya bisa di program 1 x.

RPROM (Re-Programble ROM) : ROM yang bisa di program ulang sesuai dengan yang kita inginkan.

EPROM (Eraseble Programble ROM) : ROM yang dapat di hapus dan di program kembali tetapi cara penghapusannya dengan menggunakan Sinar Ultraviolet.

EEPROM (Electrically Eraseble Programble ROM) : ROM yang bisa di program dengan Teknik Elektronik.

·         RAM (Random Acces Memory)

RAM adalah Memory tempat Penyimpanan sementara pada saat komputer di jalankan dan dapat di acces secara acak atau random. Fungsi dari RAM adalah mempercepat Pemprosesan data pada komputer. Semakin besar RAM yang Anda miliki, semakin cepatlah Komputer yang Anda miliki.

Ø  EDORAM (Extended Data Out RAM)
EDO-RAM memiliki fungsi seperti RAM, akan tetapi jenis ini mempunyai kemampuan kerja sangat tinggi dan cepat dalam membaca dan mentransfer data.
Bentuk EDO-RAM adalah SIMM (Single Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard yang memiliki 72pin.

Ø  SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
SDRAM adalah memori yang dapat mengases data atau informasi lebih cepat dari EDO-RAM. Bentuk SDRAM adalah DIMM (Dual Inline Memory Module). Slot memori pada motherboard 168pin.

Ø  DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM)
DDR SDRAM adalah tipe memori generasi penerus SDRAM, yang memiliki kemampuan dua kali lebih cepat dari SDRAM. Slot memori yang digunakanDDR SDRAM memiliki jumlah pin lebih banyak dari SDRAM, yaitu184pin.

Ø  RDRAM (Rambus Dynamic RAM)
RDRAM adalah sebuah memori berkecepatan tinggi, digunaan untuk mendukung prosesor Pentium 4.tipe RDRAM menggunakan slot RIMM,yang mirip dengan slot SDRAM.

CPU

Central processing unit (CPU) dari sebuah komputer adalah bagian dari hardware yang melaksanakan instruksi dari program komputer. Ia melakukan aritmatika, logis, dan operasi input / output dasar dari sebuah sistem komputer. CPU adalah seperti otak dari komputer – setiap instruksi, tidak peduli seberapa sederhana, harus melalui CPU. Jadi katakanlah Anda menekan huruf ‘k’ pada keyboard Anda dan muncul di layar – CPU komputer Anda adalah apa yang membuat ini mungkin. CPU kadang-kadang disebut sebagai unit pusat prosesor, atauprosesor untuk singkatnya. Jadi, ketika Anda melihat spesifikasi komputer di toko elektronik lokal Anda, biasanya mengacu pada CPU sebagai prosesor.

Control Unit

Control Unit (CU) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.

Tugas CU adalah :

Ø  Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.

Ø  Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

Ø  Mengambil data dari memori utama kalau diperlukan oleh proses.

Ø  Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja. Menyimpan hasil proses ke memori utama.

ALU (Arithmatic and Logic Unit) 

 Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program.   

Register

Register tidak dapat dilepaskan dari mikroprosessor, sebab pada mikroprosessor terdapat register yang berfungsi untuk menyimpan sementara hasil dari tahapan operasi arithmetika dan logika pada mikroprosessor. Register dalam bahasa rakitan menggunakan real mode memory yang sesuai dengan mikroprosessor Intel generasi 8088 s/d Pentium.

Register yang terdapat pada mikroprosessor Intel terdiri dari :

·         General purpose register (register serbaguna)

·         Pointer register (register pointer)

·         Index register (register indeks)

·         Segment register (register segment)

·         Flag register (register status).

Semua register di atas lebarnya 32 bit, kecuali register segment (CS, DS, ES, SS, FS dan GS) hanya 16 bit. Register 32 bit dapat digunakan sebagai register 16 bit, kecuali register General purpose register dapat dibagi menjadi 8 bit (AL,AH, BL, BH, CL, CH, DL dan DH) yang berasal dari 16 bit (AX, BX, CX, DX). Register 32 bit diberi kode di depan register dengan E misalnya: EAX, EBX, ECX dan EDX.

BUS

Data Bus Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel. 

Address Bus 

Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data.

Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel. 

 Control Bus 

Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address

Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel. 

Organisasi Komputer

ORGANISASI KOMPUTER DASAR

A.                KOMPONEN SISTEM

Sebuah komputer moderen/digital dengan program yang tersimpan di dalamnya merupakan sebuah system yang memanipulasi dan memproses informasi menurut kumpulan instruksi yang diberikan. Sistem tersebut dirancang dari modul-modul hardware seperti :

1. Register
2. Elemen aritmatika dan logika
3. Unit pengendali
4. Unit memori
5. Unit masukan/keluaran (I/O)

Komputer dapat dibagi menjadi 3 bagian utama, yaitu :

1.      Unit pengolahan pusat (CPU)

2.      Unit masukan/keluaran (I/O)

3.      Unit memori

CPU mengendalikan urutan dari semua pertukaran informasi dalam komputer dan dengan dunia luar melalui unit I/O. Sedangkan unit memori terdiri dari sejumlah besar lokasi yang menyimpan program dan data yang sedang aktif digunakan CPU. Ketiga unit tersebut dihubungkan dengan berbagai macam bus.

·         Bus adalah sekelompok kawat atau sebuah jalur fisik yang berfungsi menghubungkan register-register dengan unit-unit fungsional yang berhubungan dengan tiap-tiap modul. Informasi saling dipertukarkan di antara modul dengan melalui bus.

B.                 OPERASI MIKRO

Adalah operasi tingkat rendah yang dapat dilakukan oleh komputer atau CPU sehingga fungsi-fungsi operasi akan dihasilkan untuk memindahkan data antar register.

Salah satu cara dalam melakukan operasi mikro tersebut dengan menggunakan bahasa transfer register / Register Transfer Language (RTL).

RTL adalah sebuah bahasa yang digunakan untuk menjabarkan atau melaksanakan operasi mikro.

Untuk mengungkapkan bahasa RTL ini dapat digunakan notasi RTL yang merupakan aturan penulisan pemberian instruksi RTL. Contoh notasi tersebut antara lain :

·               Notasi RTL untuk mentransfer isi register A ke B

B                              (A)

 

                                        Isi dari register A

·               Notasi RTL untuk mentransfer bagian-bagian dari register (field). Sebuah field pada sebuah register dinotasikan dengan menggunakan tanda kurung.

Field AD di register IR ditransfer ke register PC

PC                            (IR[AD])

·               Notasi RTL untuk mentransfer field AD dari register IR ke register PC

R1 [0..3]                           (X)

              Isi register X ditransfer ke bit 0 sampai 3 pada register R1, yang berari X mempeunyai panjang bit adalah 4

Selain itu, dapat juga dipakai konstanta pada sisi sebelah   kanan tanda panah.

                        L                            5

       Artinya simpan nilai 5 pada register L

·               Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai macam operasi-mikro Aritmatika.

A3                   (A1) + (A2)

             

Artinya isi register A1 dan A2 dijumlahkan dengan menggunakan sirkuit adder biner dan hasil jumlahnya ditransfer ke register A3.

Namum apabila dilakukan pengulangan penjumlahan akan menyebabkan overflow dan untuk menampung overflow tersebut digunakan register 1-bit yaitu V sebagai register overflow serta pelengkap A3.

VA3                   (A1) + (A2)

Contoh operasi aritmatika lainnya :

A                      (A) + 1          ; increment isi A oleh 1

A                      (A) - 1           ; decrement isi A oleh 1

A                      (A)                      ; menurunkan  komplemen A

A                      (A) + B +1     ; lakukan A – B dengan menambahkan komplemen 2’s ke A

·               Notasi RTL untuk menggambarkan berbagai macam operasi-mikro Logika.

C                     (A) OR (B)

            

              Artinya bahwa logika OR dari sis register A dan B ditransfer ke register C. Begitu juga dengan operasi AND

C                     (A) AND (B)

·               Notasi RTL untuk menggambarkan transfer data ke dan dari word memori.

Dalam RTL, unit memori utama pada komputer dianggap sebagai M dan menulis word ke-i dalam memori menjadi M[i].

Proses pembacaan memori (memory read) adalah :

 B                           (M[A])

                  Proses penulisan memori (memory write) adalah :

(M[A])                          B                    

artinya word memori yang alamatnya ditunjukkan oleh register A ditransfer ke atau dari register B dalam CPU.

·               Notasi RTL digunakan untuk transfer register hanya pada kondisi tertentu, hal tersebut dilakukan dengan 2 cara :

1. Menggunakan pernyataan kondisi logika (logical condition)

IF (V) > (W) THEN Q                   0

                        Men-set 0 ke register Q hanya jika nilai register V lebih besar dari nilai register W.

                        Note :

                        Pernyataan kondisi logikal hanya didefinisikan untuk IF – THEN dan tidak untuk ELSE.

2. Menggunakan pernyataan kondisi pengendalian (control condition)

 t₀ (c₁ + c₂) : X                       (Y)

                       

                        dengan metode ini, kondisinya merupakan fungsi logikal dari variabel biner yang mengatur input register.

                        Fungsi-fungsi ini dijabarkan disebelah kiri dari operasi transfer register dan diikuti oleh tanda titik dua.

                        Keterangan contoh di atas :

                        Isi Y dipindahkan ke X hanya jika t0 bernilai 1 dan salah satu c1 atau c2 juga bernilai 1

                        Namun jika kondisi tertentu adalah 0, simbol utama (‘) harus digunakan sehingga pernyataan RTL – nya adalah :

t’₀ (c₁ + c₂) : X           (Y)

maka transfer hanya akan terjadi jika t₀ bernilai 0 dan salah satu c1 atau c2 juga bernilai 1.

SIC (SIMPLIFIED INSTRUCTIONAL COMPUTER)

Komputer yang didasarkan pada SIC ini merupakan komputer yang termasuk dalam perancangan arsitektur yang sangat sederhana dan komputer ini dipersembahkan oleh BECK (1985).

Struktur Mesin SIC terdiri dari :

1. CPU
2. Unit memori
3. Minimal satu unit prinati I/O

Untuk CPU yang digunakan terdiri dari 13 register khusus, seperti yang ada pada table di bawah ini.

NO	REGISTER	UKURAN (bit)	NAMA
1	A	24	Accumulator
2	X	15	Register Index
3	L	15	Register Linkage
4	PC	15	Program Counter
5	IR	24	Instruction Register
6	MBR	24	Memori Buffer Register
7	MAR	15	Memori Address Register
8	SW	11	Status Word
9	C	2	Counter
10	INT	1	Interrupt Flag
11	F	1	Fetch Cycle Flag
12	E	1	Execute Cycle Flag
13	S	1	Start / Stop Flag

Format instruksi pada mesin SIC :

                   23                      161514                      0

OP

IX

AD

Keterangan :

OP = OPCODE 8 bit yang menerangkan operasi-mikro yang akan dijalankan

IX = flag indeks yang menunujukkan mode pengalamatan yang harus digunakan

AD = alamat untuk memori operand 15 bit

• Pengalamatan langsung (direct addressing) yaitu operand disimpan di dalam M[AD]
• Pengalamatan berindeks (index addressing) yaitu operand disimpan di dalam M[AD = (X)] dengan bit IX bernilai 1

Penggunaan register-register pada SIC 

1. Register A = register yang digunakan untuk proses perhitungan
2. Register X = register yang digunakan untuk mode pengalamatan berindex
3. Register PC = register  yang menyimpan alamat instruksi berikutnya
4. Register L = register yang menyimpan alamat asal sebelum melakukan subroutines
5. Register IR = register  yang menyimpan instruksi yang sedang dikerjakan
6. Register MBR = register yang digunakan untuk proses masukan atau keluaran data dari memori
7. Register MAR = register yang menyimpan alamat memori untuk proses pembacaan atau penulisan
8. SW = register yang berisi informasi status relatif terhadap instruksi sebelumnya
9. C = register yang membangkitkan signal waktu t0, t1, t2, t3
10. INT = register yang menentukan apakah signal interrupt telah diterima
11. F = register yang digunakan dalam proses”siklus fetch’
12. E = register khusus yang digunakan dalam proses “siklus eksekusi’
13. S = register yang akan mengaktifkan register C

Kumpulan Instruksi SIC

Ada 21 instruksi SIC yang digunakan, dimana pada instruksi ini m menunjukkan address memori dari operand dan (m) menunjukkan nilai yang disimpan pada address memori tersebut. Opcode instruksinya ditulis dalam notasi heksadesimal.

·         JSUB dan RSUB merupakan dua instruksi yang berhubungan dengan subrutin. JSUB menyimpan PC saat ini ke L dan kemudian melompat ke subrutin dengan menyimpan operand ke PC. RSUB kembali dari subrutin dengan melompat ke lokasi yang dinyatakan oleh L.

·         Instruksi TD digunakan untuk menguji piranti I/O sebelum berusaha untuk membaca dari atau menulis ke piranti tersebut.Hasil pengujian tersebut disimpan di dalam kode kondisi (condition code), field CC, pada SW. Panjang field ini 2 bit dan digunakan untuk mewakili salah satu dari tiga nilai <, =, >

Jika instruksi TD dijalankan, nilai field CC aka di-set menurut kode berikut :

< menunjukkan bahwa piranti telah siap

= menunjukan bahwa piranti sedang sibuk dan tidak dapat digunakan pada saat itu

> menunjukkan bahwa piranti tidak beroperasi 

·       Instruksi COMP digunakan juga untuk men-set field CC. Nilai yang disimpan field CC setelah sebuah instruksi COMP setelah sebuah instruksi COMP menggambarkan hubungan antara A dan operand instruksi

·       Instruksi IRT digunakan oleh interrupt handler agar menyebabkan lompatan kembali ke tempat dimana CPU berada sebelum intrupsi terjadi.

Jika interupsi terjadi, CPU akan menyimpan PC saat ini ke dalam memori pada address 0.

Untuk kembali dari sebuah interupsi , isi dari alamat memori ini harus di-load kembali ke dalam PC. 

·       Instruksi-instruksi lainnya adalah operasi aritmatika dan logika, transfer dari pengendalian(jump), loading register, storing register atau membaca dan menulis ke piranti I/O.

Sumber:

http://visynoorwidinda.blogspot.com/2014/08/struktur-dasar-komputer.html

dina_agustin.staff.gunadarma.ac.id

www.gunadarma.ac.id

   

Arisektur Komputer

Nama: Ari Rindra Nugroho

Kelas: 4IB01A

Arsitektur Komputer

Di zaman modern seperti saat ini komputer telah menjadi salah satu alat bantu penting bagi manusia. Komputer sudah menjadi benda canggih umum yang diperlukan manusia untuk membantu kegiatan atau aktivitasnya sehari-hari, komputer tidak lagi jadi barang mewah yang asing bagi manusia. Didalam berbagai bidang tidak dapat dipungkiri bahwa komputer membantu kegiatan manusia menjadi lebih mudah dan sederhana.

Pengertian Arsitektur Komputer

Definisi arsitektur yang banyak orang tahu adalah seni dan ilmu dalam merancang bangunan. Arsitektur juga merujuk kepada hasil-hasil proses perancangan tersebut. Oleh karena itu, banyak orang ketika mendengar kata arsitektur mengidentikannya dengan sebuah perencanaan kota, bentuk bangunan, gaya bangunan, atau desain bangunan, desain perabot dan desain produk. Padahal kata arsitektur umum dipakai diberbagai bidang, yang bermakna gaya konstruksi. Hal ini menegaskan bahwa, arsitektur mencakup, merancang, dan membangun.

Dalam bidang teknik computer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan, terutama mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). 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.

Secara sederhana arsitektur komputer dapat didefinisikan sebagai gaya konstruksi dan organisasi dari komponen-komponen sistem komputer. Walaupun elemen-elemen dasar komputer pada hakekatnya sama atau hampir semuanya komputer digital, namun terdapat variasi dalam konstruksinya yang merefleksikan cara penggunaan komputer yang berbeda. Arsitektur komputer juga mempelajari atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer dan memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program, contoh : set instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan bermacam-macam jenis data (misal bilangan, karakter), aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.

Arsitektur komputer ini meliputi 3 kategori, yaitu: Set instruksi (ISA), Arsitektur mikro dari ISA, dan Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer.  Ada 2 bagian pokok arsitektur komputer, yaitu:

• Instructure Set Architecture

Spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa mesin berinteraksi dengan komputer.

• Hardware System Architacture

Meliputi subsistem hardware dasar yaitu CPU, Memordan I/O system.

Tingkatan Dalam Arsitektur Komputer

Ada sejumlah tingkatan dalam konstruksi dan organisasi sistem komputer, yaitu:

1. Tingkatan Dasar Arsitektur Komputer

Pada tingkatan ini Hardware sebagai tingkatan komputer yang paling bawah dan paling dasar, dimana pada hardware ini “layer” software ditambahkan. Software tersebut berada di atas hardware, menggunakannya dan mengontrolnya. Hardarwe ini mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.

    2.  Multilayerd Machine

Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.

Berikut tingkatan layer tersebut :

Keterangan :

1. Physical Device Layer

Merupakan komponen elektrik dan elektronik yang sangat penting

    2. Digital Logic Layer

Elemen pada tingkatan ini dapat menyimpan, memanipulasi, dan mentransmisi data dalam bentuk represeotasi biner sederhana.

   3. Microprogrammed Layer

Menginterprestasikan instruksi bahasa mesin dari layer mesin dan secaa langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki. Maka sebenarnya ia adalah prosesor inner yang sangat mendasar dan dikendalikan oleh instruksi program kontrol primitifnya sendiri yang disangga dalam ROM innernya sendiri. Instruksi program ini disebut mikrokode dan program kontrolnya disebut mikroprogram.

   4. Machine Layer

Adalah tingkatan yang paling bawah dimana program dapat dituliskan dan memang hanya instruksi bahasa mesin yang dapat diinterprestasikan secara langsung oleh hardware

  5. Operating System Layer

Mengontrol cara yang dilakukan oleh semua software dalam menggunakan hardware yang mendasari (underlying) dan juga menyembunyikan kompleksitas hardware dari software lain dengan cara memberikan fasilitasnya sendiri yang memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah.

  6. Higher Order Software Layer

Mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan ke dalam kode mesin sebelum mereka dapat dijalankan. Ketika diterjemahkan program seperti itu akan mengandalkan pada fasilitas sistem operasi yang mendasari maupun instruksi-instruksi mesin mereka sendiri.

  7. Applications Layer

Adalah bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.

Stuktur Kognisi Manusia

Manusia merupakan makhluk ciptaan tuhan yang paling sempurna, karena manusia diciptakan dengan akal pikiran yang tidak dimiliki oleh makhluk lainnnya. Berbicara mengenai akal pikiran, pastilah berhubungan dengan otak dan kognisi seseorang. Kognisi berasal dari kata “cognition” yang berarti pengamatan, pengertian atau mengerti. Beberapa tokoh penting juga ikut mengutarakan definisi menurut fersinya masing-masing diantaranya Gagne yang mengatakan “Koginisi merupakan proses yang terjadi secara internal di dalam pusat susunan saraf pada waktu manusia sedang berpikir”. Neisser, mengatakan “cognition (kognisi) adalah perolehan, penataan, dan penggunaan pengetahuan”.

Secara singkat kognisi adalah  kepercayaan seseorang tentang sesuatu yang didapatkan dari proses berpikir tentang seseorang atau sesuatu. Proses yang dilakukan adalah memperoleh pengentahuan dan memanipulasi pengetahuan melalui aktivitas mengingat, menganalisis, memahami, menilai, menalar, membayangkan dan berbahasa. Kapasitas atau kemampuan kognisi biasa diartikan sebagai kecerdasan atau inteligensi. Dalam psikologi, kognisi merupakan gejala pengenalan yang terdiri dari penghayatan pengamatan tanggapan asosiasi, reproduksi, apersepsi, ingatan, fantasi, berpikir dan intelegensi.

Kognisi berkembang sesuai atau mengikuti perkembangan manusia itu sendiri. Perkembangan kognitif merupakan perkembangan fungsional yang lebih tinggi dari yang bersifat motorik. Perkembangan kognitif akan nampak adanya kegiatan-kegiatan yang bersifat kognitif (cognitive activity = activity of the mind). Pengalaman-pengalaman yang dilewati oleh seseorang dalam hidupnya membantu perkembangan kognitifnya sehingga membentuk berbagai konsep tentang benda, situasi, hubungan, dan sebagainya.

Fungsi kognitif yang paling utama ada dua, yaitu; pengoraginsasian dan adaptasi. Pengorganisasian sebagai fungsi kognitif adalah pensistematisasian berbagai informasi yang diterimanya ke dalam struktur kognitif menjadi lebih berarti. Struktur kognitif dalam hal ini adalah struktur internal yang mengatur interaksi individu dengan lingkungan. Sedangkan adaptasi adalah suatu proses dengan mana orang mencari keseimbangan (equilibrium) antara yang sekarang diketahui dan dipahami dengan segala sesuatu yang akan dihadapi (peristiwa, pengalaman, masalah, dan sebagainya). Adaptasi meliputi dua proses yaitu asimulasi dan akomodasi. Kedua fungsi ini menyimpulkan bahwa kegiatan kognitif melibatkan lebih banyak pengfungsian sistem syaraf (otak).

Otak merupakan salah satu organ penting dalam tubuh manusia yang menjadi pusat aktifitas tubuh. Otak mengendalikan semua fungsi tubuh yang ada. Selain penting otak merupakan organ yang paling rumit. Otak terdiri dari 3 bagian penting yang didalamnya terbagi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Tiga bagian itu adalah:

• Otak depan terdiri dari cerebrum, thalamus, dan hypothalamus.
• Otak tengah terdiri dari tectum dan tegmentum.
• Otak belakang terbuat dari otak kecil, pons, dan medulla. Seringkali otal kecil, pons, dan medulla disebut bersama-sama sebagai batang otak.

Kognisi manusia dibagi menjadi 6 tingkat, yaitu:

1. Knowledge Level atau Tingkat Pengetahuan : berisikan kemampuan untuk mengenali dan mengingat peristilahan, definisi, fakta-fakta, gagasan, pola, urutan, metodologi, prinsip dasar, dsb.
2. Comprehension Level atau Tingkat Pemahaman : dikenali dari kemampuan untuk membaca dan memahami gambaran, laporan, tabel, diagram, arahan, peraturan, dan seterusnya.
3. Application Level atau Tingkat Aplikasi : seseorang memiliki kemampuan untuk menerapkan gagasan, prosedur, metode, rumus, teori, dan sebagainya di dalam kondisi kerja.
4. Analythical Level Tingkat Analisis : seseorang akan mampu menganalisa informasi yang masuk dan membagi-bagi atau menstrukturkan informasi ke dalam bagian yang lebih kecil untuk mengenali pola atau hubungannya, dan mampu mengenali serta membedakan faktor penyebab dan akibat dari sebuah skenario yg rumit.
5. Synthesis Level atauTingkat Sintesa : seseorang di tingkat sintesa akan mampu menjelaskan struktur atau pola dari sebuah skenario yang sebelumnya tidak terlihat, dan mampu mengenali data atau informasi yang harus didapat untuk menghasilkan solusi yang dibutuhkan.
6. Evaluation Level atauTingkat Evaluasi : dikenali dari kemampuan untuk memberikan penilaian terhadap solusi, gagasan, metodologi, dan sebagainya dengan menggunakan kriteria yang cocok atau standar yang ada untuk memastikan nilai efektivitas atau manfaatnya.

Kesimpulan

Dari penjelasan yang telah dijabarkan diatas dapat disimpulkan bahwa komputer merupakan alat canggih yang dibuat berdasarkan penggambaran dari otak manusia, struktur, sistem atau proses pengolahan data, unsur-unsur bagiannya semua sama dengan otak. Struktur komputer merupakan gambaran secara sederhana yang ada di otak, seperti ada hardware dan software beserta bagian-bagian lain didalamnya itu sama seperti halnya bagian-bagian otak, contoh CPU bagai sistem syaraf pusat pada manusia, sebagai pengendali, memproses, dan menyimpan. Pada dasarnya sistem atau proses pengolahan data yang dilakukan oleh komputer dan otak (kognisi) itu pun juga sama, karena pada dasarnya struktur komputer yang dibuat oleh manusia dibuat berdasarkan gambaran struktur atau simulasi dari otak manusia (proses kognisi), yaitu input (stimulus) –> pengolahan data –> output (hasil) –> memori.

http://nurainiajeeng.wordpress.com/2013/10/25/arsitektur-komputer-dan-struktur-kognisi-manusia/

www.gunadarma.ac.id

12 BUTIR MENULIS DIBLOG

Nama : Ari Rindra Nugroho
Kelas : 4IB01A

JAKARTA, (PRLM).- Apa sih etika dalam penulisan blog? Memang di jagad global, soal etika ini belum mencapai kata sepakat, seperti yang disampaikan  Risa Amrikasari, konsultan HAKI dan penulis yang juga dikenal sebagai seorang blogger yang aktif memperkaya ranah dunia menulis online dengan tulisan-tulisannya yang khusus menyoroti masalah perempuan, di Gedung Telkom Datel Jakarta Selatan, pekan lalu. 

Ketika menyampaikan materi bertopik 'Etika Menulis Blog', Risa Amrikasari berkata, "Di dunia internasional sendiri, sejak tahun 2003 sampai sekarang, masih belum tercapai kesepakatan mengenai apa saja yang termasuk etika dalam menulis blog, karena ranah etika erat kaitannya dengan moral dan beririsan dengan ranah hukum. Oleh karenanya, saya lebih suka mengajak para blogger yang hadir di sini untuk bersepakat mengenai apa saja yang harus kita jadikan aturan secara etika dalam mengekspresikan kebebasan berpendapat dan berpikir kita melalui media online," papar Risa di sesi pertama acara Blogilicious RoadBlog yang diselenggarakan oleh idblog network itu.  

"Kalau saya sebagai pembicara 'mengatur' para Blogger harus begini dan begitu dalam menulis, tak akan ada hasilnya. Tetapi kalau dengan cara berdiskusi dan bersepakat, keluar dari ruangan ini akan ada kesepakatan setidaknya dari para Blogger yang hadir di sini untuk sama-sama menjunjung dan membudayakan etika menulis di blognya masing-masing," tambah Risa.  

Munculnya berbagai komunitas blog pun membuat kekuatan blogger dalam menyuarakan pesan mereka secara online tak diragukan lagi. Bahkan blog yang dimanfaatkan sebagai media publikasi tulisan-tulisan yang sifatnya akademik maupun ilmiah, telah banyak dijadikan rujukan bagi berbagai penelitian. Layaknya sebuah tulisan yang bisa diakses dan dibaca oleh semua pengguna internet di seluruh, tentunya dalam menulis blog diperlukan juga aturan-aturan yang menyangkut etika dalam berkomunikasi online. 

Beberapa tahun belakangan ini, untuk meningkatkan kualitas blog dan tulisan para blogger itu sendiri, ada beberapa aturan baik tertulis maupun tak tertulis. Yang tertulis, tentunya berkaitan dengan implikasi hukum dari sebuah tulisan yang dipublikasi melalui blog. Sejumlah aturan hukum menjadi 'alat pemaksa' bagi para pengguna internet agar lebih berhati-hati dalam menulis di blog mereka. Di Indonesia ada Undang-Undang ITE, Undang-Undang Pers, dan KUHP yang bisa menjerat penulis blog yang dianggap melanggar hukum. Tentunya apa yang telah disepakati oleh para Blogger pada kesempatan itu, tentunya akan membawa aura positif baru dalam dunia penulisan online di Indonesia.  

Sesi begitu dinamis dan para Blogger berlomba-lomba memberikan masukan yang ditampung oleh Risa melalui catatan oleh moderator. Di akhir sesi, tercapailah "12 Butir Kesepakatan Membudayakan Etika Menulis Blog" yang telah dirangkum. Peserta yang berjumlah sekitar 100 orang pun menandatangani lembar kesepakatan yang telah dibuat oleh Risa, lengkap dengan nama dan alamat blog masing-masing. (Munady/A-88)*** 

12 Butir Kesepakatan Etika Menulis Blog:  

1. Menghargai dan menjunjung tinggi perlindungan Hak Kekayaan Intelektual dengan menghindari plagiarisme, pembajakan, dan selalu mencantumkan sumber setiap kali mengutip karya orang lain.

2. Tidak mendiskreditkan pihak lain dan selalu berkomitmen untuk menulis secara proporsional.

3. Tidak menampilkan tulisan atau gambar yang mengandung unsur pornografi.

4. Selalu berbagi pengetahuan dan kebaikan melalui blog masing-masing.

5. Tidak berprasangka dan hanya menulis berdasarkan fakta yang diyakini bisa dibuktikan serta tetap dengan menjunjung tinggi etika kesopanan dalam menulis.

6. Tidak melakukan spamming melalui kolom komentar.

7. Tetap menjaga kesopanan dan rasa saling menghormati dalam memberikan komentar pada blog yang dikunjungi.

8. Tidak melakukan hack pada website atau blog lain.

9. Tidak menampilkan tulisan atau gambar yang mengandung unsur SARA.

10. Menggunakan bahasa yang baik dalam menulis.

11. Tetap menjunjung tinggi kebebasan berekspresi dalam menulis tetapi tidak melanggar hak-hak orang lain.

12. Bersedia meralat informasi yang telah ditulis dalam blog jika di kemudian hari terdapat kesalahan dalam memuat tulisan di blog.*

 

www.gunadarma.ac.id
http://www.pikiran-rakyat.com/node/150392

Analisa Dan Kesimpulan

Analisa:

Tugas 1 Perancangan Elektrik

RANCANG BANGUN TURBIN PELTON UNTUK SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO-HIDRO DENGAN VARIASI BENTUK SUDU

Tugas 2

OIL SHALE

Oil shale, also known as kerogen shale, is an organic-rich fine-grained sedimentary rock containing kerogen (a solid mixture oforganic chemical compounds) from which liquid hydrocarbons called shale oil (not to be confused with tight oil—crude oil occurring naturally in shales) can be produced. Shale oil is a substitute for conventional crude oil; however, extracting shale oil from oil shale is more costly than the production of conventional crude oil both financially and in terms of its environmental impact. Deposits of oil shale occur around the world, including major deposits in the United States. Estimates of global deposits range from 2.8 to 3.3 trillion barrels (450×109 to 520×109 m3) of recoverable oil.

Pengertian Open Loop dan Close Loop

Open Loop

Open loop control atau kontrol lup terbuka adalah suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontrol terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukan.

Close Loop

Sistem kontrol lup tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan, sistem kontrol lup tertutup juga merupakan sistem kontrol berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang dapat berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya, diumpankan ke kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “lup tertutup” berarti menggunakan aksi umpan – balik untuk memperkecil kesalahan sistem.

Kesimpulan

Dari setiap tugas yang diberikan mahasiswa dapat memahami apa saja alat alat yang berhubungan dengan elektro, dan tugas yang diberikan dosen kepada mahasiswa sangat bermanfaat bagi kelangsungan hidup di masa depan,

www.gunadarma.ac.id

Open Loop dan Close Loop

Pengertian Open Loop dan Close Loop

Open Loop

Open loop control atau kontrol lup terbuka adalah suatu sistem yang keluarannya tidak mempunyai pengaruh terhadap aksi kontrol. Artinya, sistem kontrol terbuka keluarannya tidak dapat digunakan sebagai umpan balik dalam masukan.

Dalam suatu sistem kontrol terbuka, keluaran tidak dapat dibandingkan dengan masukan acuan. Jadi, untuk setiap masukan acuan berhubungan dengan operasi tertentu, sebagai akibat ketetapan dari sistem tergantung kalibrasi. Dengan adanya gangguan, system control open loop tidak dapat melaksanakan tugas sesuai yang diharapkan. System control open loop dapat digunakan hanya jika hubungan antara masukan dan keluaran diketahui dan tidak terdapat gangguan internal maupun eksternal.

contoh : pemanggang roti, pencuci piring, eskalator, mesin cuci dan lain-lain

contoh pembahasan  :

Pemanggang Roti

Sejenis dengan mesin pencuci piring. Pemanggang roti hanya bekerja berdasarkan waktu, tidak ada umpan ballik apakah roti yang dipanaskannya sudah matang atau belum. Sehingga masukkan, dalam hal ini tingkat kematangan roti yang diinginkan bisa jadi akan berbeda dengan keluaran yang diharapkan. Potongan roti yang terlalu besar bisa menyebabkan roti yang dimasukkan kedalam pemanggang menjadi tidak matang. Namun roti yang tidak matang tersebut tetap saja menjadi keluaran dari mesin tersebut. Pemanggang roti tidak akan memanaskannya lagi hingga matang.

Close Loop

Sistem kontrol lup tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan, sistem kontrol lup tertutup juga merupakan sistem kontrol berumpan balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang dapat berupa sinyal keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya, diumpankan ke kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata lain, istilah “lup tertutup” berarti menggunakan aksi umpan – balik untuk memperkecil kesalahan sistem.

menunjukkan hubungan masukan dan keluaran dari sistem kontrol lup tertutup. Jika dalam hal ini manusia bekerja sebagai operator, maka manusia ini akan menjaga sistem agar tetap pada keadaan yang diinginkan, ketika terjadi perubahan pada sistem maka manusia akan melakukan langkah – langkah awal pengaturan sehingga sistem kembali bekerja pada keadaan yang diinginkan.

contoh : lampu taman, lemari es dan lain-lain

contoh pembahasan :

lampu taman

Jika menurut saya lampu itu termasuk kedalam loop tertutup karena memiliki kondisi eror sehingga harus adanya pengulangan agar kondisi yang diinginkan tercapai. Masukan yang diharapkan adalah cahaya yang redup agar sensor mengirim sinyal supaya lampu menyala tetapi apabila sensor tidak menangkap cahaya redup maka akan terjadi eror dan sensor harus mengulang sampai kondisi yang diinginkan tercapai, demikian pemaparan lampu taman yang masuk kedalam loop tertutup.

www.gunadarma.ac.id

OIL SHALE

OIL SHALE

Oil shale, also known as kerogen shale, is an organic-rich fine-grained sedimentary rock containing kerogen (a solid mixture oforganic chemical compounds) from which liquid hydrocarbons called shale oil (not to be confused with tight oil—crude oil occurring naturally in shales) can be produced. Shale oil is a substitute for conventional crude oil; however, extracting shale oil from oil shale is more costly than the production of conventional crude oil both financially and in terms of its environmental impact.[1][2] Deposits of oil shale occur around the world, including major deposits in the United States. Estimates of global deposits range from 2.8 to 3.3 trillion barrels (450×109 to 520×109 m3) of recoverable oil.

Heating oil shale to a sufficiently high temperature causes the chemical process of pyrolysis to yield a vapor. Upon cooling the vapor, the liquid shale oil—an unconventional oil—is separated from combustible oil-shale gas (the term shale gas can also refer to gas occurring naturally in shales). Oil shale can also be burned directly in furnaces as a low-grade fuel for power generation and district heating or used as a raw material in chemical and construction-materials processing.[2][6]

Oil shale gains attention as a potential abundant source of oil whenever the price of crude oil rises.[7][8] At the same time, oil-shale mining and processing raise a number of environmental concerns, such as land use, waste disposal, water use, waste-water management, greenhouse-gas emissions and air pollution.[9][10] Estonia and China have well-established oil shale industries, andBrazil, Germany, and Russia also utilize oil shale.[2]

General composition of oil shales constitutes inorganic matrix, bitumens, and kerogen. Oil shales differ from oil-bearing shales, shale deposits that contain petroleum (tight oil) that is sometimes produced from drilled wells. Examples of oil-bearing shales are theBakken Formation, Pierre Shale, Niobrara Formation, and Eagle Ford Formation.

Contents

  [hide]

•         1 Geology

•         2 Reserves

•         3 History

•         4 Industry

•         5 Extraction and processing

•         6 Applications and products

•         7 Economics

•

Geology[edit]

Main article: Oil shale geology

Outcrop of Ordovician oil shale (kukersite), northern Estonia

Oil shale, an organic-rich sedimentary rock, belongs to the group of sapropel fuels.[11] It does not have a definite geological definition nor a specific chemical formula, and its seams do not always have discrete boundaries. Oil shales vary considerably in their mineral content, chemical composition, age, type of kerogen, and depositional history and not all oil shales would necessarily be classified as shales in the strict sense.[3][12] According to the petrologist Adrian C. Hutton of the University of Wollongong, oil shales are not "geological nor geochemically distinctive rock but rather 'economic' term."[13] Their common feature is low solubility in low-boiling organic solvents and generation of liquid organic products on thermal decomposition.[14]

Oil shale differs from bitumen-impregnated rocks (oil sands and petroleum reservoir rocks), humic coals and carbonaceous shale. While oil sands do originate from the biodegradation of oil, heat and pressure have not (yet) transformed the kerogen in oil shale into petroleum, that means that its maturation does not exceed early mesocatagenetic.[2][14][15][16]

General composition of oil shales constitutes inorganic matrix, bitumens, and kerogen. While the bitumen portion of oil shales is soluble incarbon disulfide, kerogen portion is insoluble in carbon disulfide and can contain iron, vanadium, nickel, molybdenum, and uranium.[17] Oil shale contains a lower percentage of organic matter than coal. In commercial grades of oil shale the ratio of organic matter to mineral matter lies approximately between 0.75:5 and 1.5:5. At the same time, the organic matter in oil shale has an atomic ratio of hydrogen to carbon (H/C) approximately 1.2 to 1.8 times lower than for crude oil and about 1.5 to 3 times higher than for coals.[2][11][18] The organic components of oil shale derive from a variety of organisms, such as the remains of algae, spores, pollen, plant cuticles and corky fragments of herbaceous and woody plants, and cellular debris from other aquatic and land plants.[2][19] Some deposits contain significant fossils; Germany's Messel Pit has the status of a Unesco World Heritage Site. The mineral matter in oil shale includes various fine-grained silicates and carbonates.[6][11] Inorganic matrix can contain quartz,feldspars, clays (mainly illite and chlorite), carbonates (calcite and dolomites), pyrite and some other minerals.[17]

Geologists can classify oil shales on the basis of their composition as carbonate-rich shales, siliceous shales, or cannel shales.[20] Another classification, known as the van Krevelen diagram, assigns kerogen types, depending on the hydrogen, carbon, and oxygen content of oil shales' original organic matter.[12] The most commonly used classification of oil shales, developed between 1987 and 1991 by Adrian C. Hutton, adapts petrographic terms from coal terminology. This classification designates oil shales asterrestrial, lacustrine (lake-bottom-deposited), or marine (ocean bottom-deposited), based on the environment of the initial biomass deposit.[6][21] Known oil shales are predominantly aquatic (marine, lacustrine) origin.[14][21] Hutton's classification scheme has proven useful in estimating the yield and composition of the extracted oil.[2]

Reserves[edit]

Main article: Oil shale reserves

Fossils in Ordovician oil shale (kukersite), northern Estonia

As source rocks for most conventional oil reservoirs, oil shale deposits are found in all world oil provinces, although most of them are too deep to be exploited economically.[22] As with all oil and gas resources, analysts distinguish between oil shale resources and oil shale reserves. "Resources" refers to all oil shale deposits, while "reserves", represents those deposits from which producers can extract oil shale economically using existing technology. Since extraction technologies develop continuously, planners can only estimate the amount of recoverable kerogen.[1][6] Although resources of oil shale occur in many countries, only 33 countries possess known deposits of possible economic value .[23][24] Well-explored deposits, potentially classifiable as reserves, include the Green River deposits in the western United States, the Tertiary deposits in Queensland, Australia, deposits in Sweden and Estonia, the El-Lajjun deposit in Jordan, and deposits in France, Germany, Brazil, China, southern Mongolia and Russia. These deposits have given rise to expectations of yielding at least 40 liters of shale oil per tonne of oil shale, using the Fischer Assay.[6][12]

A 2005 estimate set the total world resources of oil shale at 411 gigatons — equivalent to yield of 2.8 to 3.3 trillion barrels (450×109 to 520×109 m3) of shale oil though only a part of it is recoverable.[3][4][5] According to the 2010 World Energy Outlook by the International Energy Agency, the world oil shale resources may be equivalent of more than 5 trillion barrels (790×109 m3) of oil in place of which more than 1 trillion barrels (160×109 m3) may be technically recoverable.[22] For comparison, the world's proven conventional oil reserves were estimated at 1.317 trillion barrels (209.4×109 m3), as of 1 January 2007.[25] The largest deposits in the world occur in the United States in the Green River Formation, which covers portions of Colorado, Utah, and Wyoming; about 70% of this resource lies on land owned or managed by the United States federal government.[26] Deposits in the United States constitute 62% of world resources; together, the United States, Russia and Brazil account for 86% of the world's resources in terms of shale-oil content.[23] These figures remain tentative, with exploration or analysis of several deposits still outstanding.[2][6] Professor Alan R. Carroll of University of Wisconsin–Madison regards the Upper Permian lacustrine oil-shale deposits of northwest China, absent from previous global oil shale assessments, as comparable in size to the Green River Formation.[27]

History[edit]

Main article: History of the oil shale industry

Production of oil shale in millions of metric tons, from 1880 to 2010. Source: Pierre Allix, Alan K. Burnham.[28]

Humans have used oil shale as a fuel since prehistoric times, since it generally burns without any processing.[29]Britons of the Iron Age also used to polish it and form it into ornaments.[30] The first UK patent for extracting oil from oil shale was British Crown Patent 303 granted to Becker and Serle in 1684.[17][31][32] Modern industrial mining of oil shale began in 1837 in Autun, France, followed by exploitation in Scotland, Germany, and several other countries.[2][33]

Operations during the 19th century focused on the production of kerosene, lamp oil, and paraffin; these products helped supply the growing demand for lighting that arose during the Industrial Revolution.[34] Fuel oil, lubricating oil and grease, and ammonium sulfate were also produced.[35] The European oil-shale industry expanded immediately before World War I due to limited access to conventional petroleum resources and to the mass production of automobiles and trucks, which accompanied an increase in gasoline consumption.

Although the Estonian and Chinese oil-shale industries continued to grow after World War II, most other countries abandoned their projects due to high processing costs and the availability of cheaper petroleum.[2][6][33][36] Following the 1973 oil crisis, world production of oil shale reached a peak of 46 million tonnes in 1980 before falling to about 16 million tonnes in 2000, due to competition from cheap conventional petroleum in the 1980s.[9][23]

On 2 May 1982, known in some circles as "Black Sunday", Exxon canceled its US$5 billion Colony Shale Oil Project near Parachute, Colorado because of low oil-prices and increased expenses, laying off more than 2,000 workers and leaving a trail of home-foreclosures and small-business bankruptcies.[37] In 1986, President Ronald Reagan signed into law the Consolidated Omnibus Budget Reconciliation Act of 1985 which among other things abolished the United States' Synthetic Liquid Fuels Program.[4]

The global oil-shale industry began to revive at the beginning of the 21st century. In 2003, an oil-shale development program restarted in the United States. Authorities introduced a commercial leasing program permitting the extraction of oil shale and oil sands on federal lands in 2005, in accordance with the Energy Policy Act of 2005.[38][39]

Industry[edit]

Main article: Oil shale industry

A photograph of Shell Oil's experimental in situ shale oil extraction facility in the Piceance Basin of northwestern Colorado. In the center of the photo, a number of oil recovery pipes lie on the ground. Several oil pumps are visible in the background.

Shell's experimental in-situ oil-shale facility, Piceance Basin, Colorado, USA

As of 2008, industry uses oil shale in Brazil, China, Estonia and to some extent in Germany, and Russia. Several additional countries started assessing their reserves or had built experimental production plants, while others had phased out their oil shale industry.[2] Oil shale serves for oil production in Estonia, Brazil, and China; for power generation in Estonia, China, and Germany; for cement production in Estonia, Germany, and China; and for use in chemical industries in China, Estonia, and Russia.[2][36][40][41]

As of 2009, 80% of oil shale used globally is extracted in Estonia, mainly due to the Oil-shale-fired power plants.[40][42] Oil-shale-fired power plants occur in Estonia, which has an installed capacity of 2,967 megawatts (MW), China (12 MW), and Germany (9.9 MW).[23][43]Israel, Romania and Russia have in the past run power plants fired by oil shale, but have shut them down or switched to other fuel sources such as natural gas.[2][23][44] Jordan and Egypt plan to construct power plants fired by oil shale, while Canada and Turkey plan to burn oil shale along with coal for power generation.[2][23][45] Oil shale serves as the main fuel for power generation only in Estonia, where the oil-shale-fired Narva Power Plants accounted for 95% of country's electrical generation in 2005.[46]

According to the World Energy Council, in 2008 the total production of shale oil from oil shale was 930,000 tonnes, equal to 17,700 barrels per day (2,810 m3/d), of which China produced 375,000 tonnes, Estonia 355,000 tonnes, and Brazil 200,000 tonnes. In comparison, production of the conventional oil and natural gas liquids in 2008 amounted 3.95 billion tonnes or 82.12 million barrels per day (13.056×106 m3/d).[2]

Extraction and processing[edit]

Main article: Shale oil extraction

A vertical flowchart begins with an oil shale deposit and follows two major branches. Conventional ex situ processes, shown on the right, proceed through mining, crushing, and retorting. Spent shale output is noted. In situ process flows are shown in the left branch of the flowchart. The deposit may or may not be fractured; in either case, the deposit is retorted and the oil is recovered. The two major branches converge at the bottom of the chart, indicating that extraction is followed by refining, which involves thermal and chemical treatment and hydrogenation, yielding liquid fuels and useful byproducts.

Overview of shale oil extraction.

Most exploitation of oil shale involves mining followed by shipping elsewhere, after which one can burn the shale directly to generate electricity, or undertake further processing. The most common methods of surface mining involve open pit mining and strip mining. These procedures remove most of the overlying material to expose the deposits of oil shale, and become practical when the deposits occur near the surface. Underground mining of oil shale, which removes less of the overlying material, employs the room-and-pillar method.[47]

The extraction of the useful components of oil shale usually takes place above ground (ex-situ processing), although several newer technologies perform this underground (on-site or in-situ processing).[48] In either case, the chemical process of pyrolysis converts the kerogen in the oil shale to shale oil (synthetic crude oil) and oil shale gas. Most conversion technologies involve heating shale in the absence of oxygen to a temperature at which kerogen decomposes (pyrolyses) into gas, condensable oil, and a solid residue. This usually takes place between 450 °C (842 °F) and 500 °C (932 °F).[1] The process of decomposition begins at relatively low temperatures (300 °C or 572 °F), but proceeds more rapidly and more completely at higher temperatures.[49]

In-situ processing involves heating the oil shale underground. Such technologies can potentially extract more oil from a given area of land than ex-situ processes, since they can access the material at greater depths than surface mines can. Several companies have patented methods for in-situ retorting. However, most of these methods remain in the experimental phase. One can distinguish true in-situ processes (TIS) and modified in-situ processes (MIS). True in-situ processes do not involve mining the oil shale. Modified in-situ processes involve removing part of the oil shale and bringing it to the surface for modified in-situ retorting in order to create permeability for gas flow in a rubble chimney. Explosives rubblize the oil-shale deposit.[50]

Hundreds of patents for oil shale retorting technologies exist;[51] however, only a few dozen have undergone testing. As of 2006, only four technologies remained in commercial use: Kiviter, Galoter, Fushun, and Petrosix.[52]

Applications and products[edit]

Industry can use oil shale as a fuel for thermal power-plants, burning it (like coal) to drive steam turbines; some of these plants employ the resulting heat for district heating of homes and businesses. In addition to its use as a fuel, oil shale may also serve in the production of specialty carbon fibers, adsorbent carbons, carbon black, phenols, resins,glues, tanning agents, mastic, road bitumen, cement, bricks, construction and decorative blocks, soil-additives, fertilizers, rock-wool insulation, glass, and pharmaceutical products.[40] However, oil shale use for production of these items remains small or only in its experimental stages.[2][6] Some oil shales yield sulfur, ammonia, alumina, soda ash, uranium, and nahcolite as shale-oil extraction byproducts. Between 1946 and 1952, a marine type of Dictyonema shale served for uranium production in Sillamäe, Estonia, and between 1950 and 1989 Sweden used alum shale for the same purposes.[6] Oil shale gas has served as a substitute for natural gas, but as of 2009, producing oil shale gas as a natural-gas substitute remained economically infeasible.[53][54]

The shale oil derived from oil shale does not directly substitute for crude oil in all applications. It may contain higher concentrations of olefins, oxygen, and nitrogen than conventional crude oil.[4] Some shale oils may have higher sulfur or arsenic content. By comparison with West Texas Intermediate, the benchmark standard for crude oil in thefutures-contract market, the Green River shale oil sulfur content ranges from near 0% to 4.9% (in average 0.76%), where West Texas Intermediate's sulfur content has a maximum of 0.42%.[55] The sulfur content in shale oil from Jordan's oil shales may rise even up to 9.5%.[56] The arsenic content, for example, becomes an issue for Green River formation oil shale. The higher concentrations of these materials means that the oil must undergo considerable upgrading (hydrotreating) before serving as oil-refinery feedstock.[20] Above-ground retorting processes tended to yield a lower API gravity shale oil than the in situ processes. Shale oil serves best for producing middle-distillates such as kerosene, jet fuel, and diesel fuel. Worldwide demand for these middle distillates, particularly for diesel fuels, increased rapidly in the 1990s and 2000s.[4][57] However, appropriate refining processes equivalent to hydrocracking can transform shale oil into a lighter-range hydrocarbon (gasoline).[4]

Economics[edit]

Main article: Oil shale economics

 A graph of NYMEX light-sweet crude oil price changes from 1996 to 2009 (not adjusted for inflation). In 1996, the price was about US$20 per barrel. Since then, the prices saw a sharp rise, peaking at over $140 per barrel in 2008. It dropped to about $70 per barrel in mid-2009.

NYMEX light-sweet crude oil prices 1996–2009 (not adjusted for inflation)

The amount of economically recoverable oil shale is unknown.[22] The various attempts to develop oil shale deposits have succeeded only when the cost of shale-oil production in a given region comes in below the price of crude oil or its other substitutes. According to a survey conducted by the RAND Corporation, the cost of producing a barrel of oil at a surface retorting complex in the United States (comprising a mine, retorting plant, upgrading plant, supporting utilities, and spent shale reclamation), would range between US$70–95 ($440–600/m3, adjusted to 2005 values). This estimate considers varying levels of kerogen quality and extraction efficiency. In order to run a profitable operation, the price of crude oil would need to remain above these levels. The analysis also discusses the expectation that processing costs would drop after the establishment of the complex. The hypothetical unit would see a cost reduction of 35–70% after producing its first 500 million barrels (79×106 m3). Assuming an increase in output of 25 thousand barrels per day (4.0×103 m3/d) during each year after the start of commercial production, RAND predicts the costs would decline to $35–48 per barrel ($220–300/m3) within 12 years. After achieving the milestone of 1 billion barrels (160×106 m3), its costs would decline further to $30–40 per barrel ($190–250/m3).[40][47] Some commentators compare the proposed American oil-shale industry to the Athabasca oil-sands industry (the latter enterprise generated over 1 million barrels (160,000 m3) of oil per day in late 2007), stating that "the first-generation facility is the hardest, both technically and economically".[58][59]

In 2005, Royal Dutch Shell announced that its in-situ process could become competitive for oil prices over $30 per barrel ($190/m3).[60] A 2004 report by the United States Department of Energy stated that both the Shell technology and technology used in the Stuart Oil Shale Project could be competitive at prices above $25 per barrel, and that theViru Keemia Grupp expected full-scale production to be economical at prices above $18 per barrel ($130/m3).

To increase efficiency when retorting oil shale, researchers have proposed and tested several co-pyrolysis processes.

A 1972 publication in the journal Pétrole Informations (ISSN 0755-561X) compared shale-based oil production unfavorably with coal liquefaction. The article portrayed coal liquefaction as less expensive, generating more oil, and creating fewer environmental impacts than extraction from oil shale. It cited a conversion ration of 650 litres (170 U.S. gal; 140 imp gal) of oil per one ton of coal, as against 150 litres (40 U.S. gal; 33 imp gal) of shale oil per one ton of oil shale.[33]

A critical measure of the viability of oil shale as an energy source lies in the ratio of the energy produced by the shale to the energy used in its mining and processing, a ratio known as "Energy Returned on Energy Invested" (EROEI). A 1984 study estimated the EROEI of the various known oil-shale deposits as varying between 0.7–13.3[67] although known oil-shale extraction development projects assert an EROEI between 3 to 10. According to the World Energy Outlook 2010, the EROEI of ex-situ processing is typically 4 to 5 while of in-situ processing it may be even as low as 2. However, according to the IEA most of used energy can be provided by burning the spent shale or oil-shale gas.[22]

The water needed in the oil shale retorting process offers an additional economic consideration: this may pose a problem in areas with water scarcity.

www.gunadarma.ac.id

www.wikipedia.com