Kamis, 01 Desember 2011

Kenapa Panjang Penggaris 30 cm

Jika anda pernah melihat atau memakai penggaris yang di sekolah dasar dan menengah, maka dapat dipastikan sebagian besar dari penggaris tersebut memiliki panjang 30 cm. 30 cm itu lebih kurang sama dengan 12 inci atau 1 kaki (foot). Dalam bidang komputer dan elektronika , panjang 30 cm memiliki arti khusus yang penting dan menjadi pedoman dalam merancang dan membangun rangkaian mikroelektronika dan rangkaian terpadu (integrated circuit, IC). 30 cm lebih kurang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang elektromagnetik dalam waktu satu per milyar detik. Periode satu per milyar detik berkorespondensi dengan frekuensi 1 milyar daur (cycle) per detik (giga hertz, GHz), jadi lebih kurang pada orde/skala yang sama dengan kecepatan komputer saat ini.




Faktor 30 cm menjadi penting dalam merancang sebuah rangkaian elektronika yang beroperasi pada frekuensi GHz. Dalam rangkaian elektronika skala GHz, daur arus listrik dalam rangkaian akan menghasilkan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang pada sekitar skala centimeter. Jika rangkaian elektronika tersebut berukuran juga pada skala centimeter, maka insinyur yang merancang rangkaian tersebut harus mempertimbangkan faktor waktu yang diperlukan untuk perambatan gelombang elektromagnetik dalam rangkaian.

Problem serupa, yakni memperhitungkan faktor waktu yang diperlukan untuk perambatan gelombang elektromagnetik, muncul dalam banyak teknologi sehari-hari semisal radar, telekomunikasi seluler dan satelit, jaringan serat optik (optical fiber), global positioning system (GPS), perpetaan, geodesi, dan banyak lagi.

Dalam fisika partikel eksperimen, problem ini muncul ketika fisikawan harus mempertimbangkan waktu tempuh sinyal dalam serat optik dari detektor yang terletak 100 meter di bawah tanah ke komputer yang membaca dan menyimpan data di permukaan tanah. Sebagai contoh, akselerator LHC beroperasi dengan frekuensi 40 MHz atau periode 25 per milyar detik. Setiap 25 per milyar detik, terjadi beberapa tumbukan/interaksi di dalam detektor. Dengan menggunakan aturan

30 cm, kita tahu bahwa selama 25 per milyar detik,

cahaya akan menempuh jarak 7.5 meter. Padahal jarak dari bawah tanah ke permukaan tanah adalah 100 meter lebih. Sebelum sinyal dari detektor mencapai permukaan tanah dan direkam dalam komputer, detektor sudah menerima data kembali.

Padahal detektor di bawah tanah pada umumnya memerlukan konfirmasi (handshake) dengan komputer yang terletak di permukaan, apakah sinyal/informasi yang dikirimkan sudah sampai atau belum. Dengan pertimbangan itu, maka detektor di bawah tanah dirancang untuk menyimpan sementara data-data tumbukan/interaksi partikel dalam sebuah tempat penyimpanan sementara (buffer memory). Sehingga bila karena suatu sebab kiriman informasi dari bawah tanah ke permukaan terganggu, detektor di bawah tanah akan menerima kabar dari komputer di permukaan bahwa informasi yang dikirim belum diterima, dan bisa dikirimkan kembali.

Penggunaan ukuran 30 cm untuk memberikan ilustrasi/gambaran tentang kecepatan cahaya dan jarak yang ditempuh, dipopulerkan oleh Laksamana Pertama (Commodore/Rear Admiral) Grace Hopper, seorang sesepuh dalam bidang komputer dan informatika.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar