Evolusi Komputer

Evolusi Komputer


Sejarah perkembangan computer dibagi menjadi :

1. Sebelum tahun 1940
2. Sesudah tahun 1940

SEBELUM TAHUN 1940

Manusia menggunakan jari untuk mengenali dan membilang nomor satu hingga sepuluh. Selepas itu mereka mulaI mengenali nomor-nomor yang lebih besar tetapi masih menggunakan digit-digit dari 0 hingga 9. Ahli-ahli perniagaan dari negeri China, Turki dan Yunani menggunakan abacus (sempoa) untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1617, John Napier mengemukakan perhitungan logaritma dan menemukan alat yang disebut tulang Napier (Napier’s bones).. Blaise Pascal mencipta mesin perhitungan mekanikal pertama pada tahun 1642. Mesin ini beroperasi dengan menggerakkan gear pada roda. Pascal juga telah banyak menyumbang ide dalam bidang matematika. Pada tahun 1816, Charles Babbage membuat ‘the difference engine’. Mesin ini bisa menyelesaikan masalah perhitunganmatematika seperti logaritma secara mekanikal dengan tepat sampai dua puluh digit. Howard Aiken memperkenalkan penggunaan mesin elektromakenikal yang disebut dengan nama Mark I pada tahun 1937. Bentuknya besar dan berat serta mengandungi kabel wayer yang panjang. Semua operasi di dalam komputer dijalankan oleh tenaga elektromagnetik.


Komputer Generasi Pertama (1945 – 1955)

Komputer generasi pertama menggunakan Vacuum Tube (tabung vakum) untuk menyimpan baris perintah. Vacuum Tube yang diperlukan amatlah banyak agar komputer dapat digunakan secara tepat dan ukuran komputer generasi pertama ini sangat besar. Yang termasuk dalam komputer generasi pertama antara lain:

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer )

ENIAC didesain dan dibangun oleh John Mauckhy dan John Presper Eckret di Universitas Pennsylvania merupakan computer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia.. Dimana Mauchly merupakan guru besar teknik elektro dan Eckret merupakan mahasiswanya yang sudah lulus. Pembangunan ENIAC ini dimulai pada tahun 1943 dengan persetujuan Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL). Sebuah badan yang bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih 200 personil dengan menggunakan kalkulator untuk menyelesaikan persamaan matematis peluru kendali yang memakan waktu lama. Pada tahun 1946, ENIAC selesai dibuat dengan spesifikasi sebagai berikut :

1. Memanfaatkan bilangan decimal bukan bilangan biner
2. Berat 30 ton
3. Volume 1.500 kaki²
4. Berisi 18.000 Vakum Tube
5. Daya listrik yang diperlukan 140kW
6. Kecepatan operasi 5000 per detik
7. 20 akumulator mampu menampung 10 digit bilangan desimal
8. Masih menggunakan saklar manual

ENIAC digunakan oleh BRL untuk kepentingan perang sampai dengan tahun1955. Setelah itu, ENIAC tidak lagi digunakan.


VON NEUMANN MACHINE

Von Neumann mencetuskan ide mengenai konsep stored-program (program penyimpanan) sebagai pengembangan dari ENIAC. Idenya tersebut dipublikasikan dalam bentuk proposal pada tahun 1945 dengan nama EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). Pada tahun 1946 Von Neumann bersama koleganya mulai mendesain komputer baru dengan konsep program penyimpanan, dimana kemudian dikenal dengan sebutan komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies) karena dikembangkan di Computer of Institute for Advanced Studies. Komputer ini terdiri :

• Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.

• Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner.

• Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.

• l/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.


Secara detail IAS computer memiliki 1000 lokasi penyimpanan x 40 bit words, dengan rincian:
– Binary number
– 2 x 20 bit instructions

Dengan format memori sebagai berikut :

Struktur dari IAS secara detail
adalah:
ALU-IAS
Memory Buffer Register (MBR),
berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori.

Memory Address Register (MAR),
untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR.

Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.
Instruction Buffer Register (IBR),
digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori.

Program Counter (PC),
berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori.

Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementara operand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) disimpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ.

IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki 21 instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini :


1. Data tranfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau antara dua register ALU sendiri.

2. Unconditional branch, perintah-perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu.

3. Conditional branch, perintah-perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.

4. Arithmetic, kumpulan operasi-operasi yang dibentuk oleh ALU.

5. Address Modify, instruksi-instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.


KOMPUTER KOMERSIAL (COMMERSIAL COMPUTER)

Pada tahun 1950-an mulai bermunculan industri komputer, antara lain:

1947 – Eckert-Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation, dengan produknya:

 UNIVAC (Uiversalversal Automatic Computer) sebagai tulang punggung perhitungan sensus di USA, UNIVAC II pada tahun 1950 dengan karakteristik :

lebih cepat dan memori lebih besar.
1950 – muncul 2 perusahaan yaitu Sperry dan IBM yang pada saat itu mendominasi pasar. Produk dari IBM antara lain:

 IBM seri 701 tahun 1953, IBM seri 702 tahun 1955.
Komputer Generasi Kedua:

 Transistor (1955 – 1965)
Perubahan mendasar pada computer generasi kedua ini adalah penggatian Vacuum Tube oleh transistor. Dimana transistor memiliki spesifikasi sebagai berikut:

Lebih kecil
Lebih ringan
Disipasi daya lebih rendah
Solid State device
Terbuat dari silikon Silicon (Sand)
Transistor ditemukan 1947 di Lab.Bell oleh William Shockley dan tahun 1950 telah meluncurkan revolusi elektronika modern. IBM sebagai perusahaan pertama yang meluncurkan produk komputer dengan transistor sehingga tetap mendominasi pangsa pasar komputer.

 NCR dan RCA adalah perusahaan yang mengembangkan komputer berukuran kecil saat itu, kemudian diikuti IBM dengan mengeluarkan seri 7000-nya.
Dengan adanya transistor membuat hardware komputer saat itu makin cepat prosesnya, Memori makin besar kapasitasnya namun makin kecil bentuknya. Generasi dua ini juga terdapat perubahan perkembangan pada ALU yang makin kompleks, lahirnya bahasa pemrograman tingkat tinggi maupun tersedianya software sistem operasi. Generasi kedua juga ditandai munculnya Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 dan meluncurkan komputer pertamanya, yaitu PDP 1. Komputer ini sangat penting bagi perkembangan komputer generasi ketiga.


Gen Tahun Teknologi Kec (operasi/detik)
1 1946 – 1957 Tabung Vakum 40.000
2 1958 – 1964 Transistor 200.000
3 1965 – 1971 Small and medium scale integration 1.000.000
4 1972 – 1977 Large scale integration 10.000.000
5 1978 – Very large scale integration 100.000.000
Tabel 2.1 Kecepatan Generasi – Generasi Komputer
Yang termasuk dalam computer generasi kedua antara lain:
IBM 7094
Komputer ini diluncurkan tahun 1962. Kemajuan IBM 7094 adalah adanyaInstruction Backup Register (IBR) yang berfungsi membeffer instruksi berikutnya, efeknya komputer akan lebih cepat prosesnya. Unit kontrol mengambil dua word yang berdampingan dari memori untuk sebuah pengambilan instruksi, kecuali bila terjadi percabangan. Kemajuan IBM 7094 lainnya adalah adanya multiplexor untuk memultiplexdata channel (saluran data). Multiplexor berfungsi sebagai sentral switch data yang akan diproses dalam CPU.
Konfigurasi IBM 7094
IBM 7094 memiliki konfigurasi sebagai berikut:
IBM 7094 dibuat dengan tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya semakin besar, dan biayanya semakin kecil.


DEC PDP 1
Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1.

Komputer Generasi Ketiga: Integrated Circuits (1965 – 1980)
Komputer generasi ketiga memasuki era microelectronics sebagai pengganti transistor. Microelectronics merupakan dasar penemuan dari integrated-circuit (lintasan yang terintegrasi).
MICROELECTRONICS
Microelectronics merupakan benar-benar “ small-electronics” yang dapat dibuat dengan semikonduktor. Contoh: silicon wafer (wafer silikon). Microelectronics lebih dikenal dengan nama chip.
MOORE’S LAW
Kepadatan komponen dalam sebuah chip meningkat
Gordon Moore – cofounder of Intel
Jumlah transistor dalam chip menjadi dua kali lipat tiap tahun
Sejak 1970 perkembangan agak lambat
Jumlah transitor menjadi 2 kali dalam sebuah chip berkembang tiap 18 bulan
Harga dari chip rata-rata tetap / tidak berubah
Higher packing density berarti jalur elektronik lebih pendek, kemampuan makin meningkat
Ukuran yang mengecil meningkatkan flexebilitas
Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan
Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas
Yang termasuk dalam computer generasi ketiga antara lain:


IBM 360
IBM 360 diluncurkan pada tahun 1964 dan memiliki spesifikasi sebagai berikut:
Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya.
Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang menguntungkan konsumen sehingga apabila kebutuhan menuntut penggantian computer tidak kesulitan dalam system operasinya karena sama.
Kecepatan yang meningkat, model-model yang ditawarkan mulai dari kecepatan rendah sampai kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.
Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memori yang digunakan.
Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal.
Karakteristik Penting Kelompok System/360
Karakteristik Model 30 Model 40 Model 50 Model 65 Model 75
Ukuran memori (Kb) 64 256 256 512 512
Laju data dari meori (Mbytes/det) 0.5 0.8 2.0 8.0 16.0
Prosesor cycle time (μdetik) 1.0 0.625 0.5 0.25 0.2
Jumlah maksimum data channel 3 3 4 6 6
Data maks per channel (Kbps) 250 400 800 1250 1250


DEC PDP-8
PDP-8 diluncurkan pada tahun 1964 dan memiliki spesifikasi sebagai berikut:
Minicomputer pertama kali (setelah miniskirt)
Tidak memerlukan air conditioned room
Embedded applications & OEM
Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama bagian sistem bus. Pada komputer ini menggunakanomnibus system
Sistem ini terdiri atas 96 buah lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan untuk membawa sinyal-sinyal kontrol, alamat maupun data
Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh komputer-komputer modern


Komputer Generasi Terakhir: Very Large Scale Integration (1980 – ????)
Era keempat perkembangan genarasi komputer ditandai adanya VLSI. Paket VLSI dapat menampung 10.000 komponen lebih per kepingnya dengan kecepatan operasi mencapai 100juta operasi per detiknya.
Masa-masa ini diawali peluncuran mikroprosesor Intel seri 4004. Mikroprosesor 4004 dapat menambahkan dua bilangan 4 bit dan hanya dapat mengalikan dengan cara pengulangan penambahan. Memang masih primitif, namun mikroprosesor ini tonggak perkembangan mikroprosesor-mikroprosesor canggih saat ini. Tidak ada ukuran pasti dalam melihat mikroprosesor, namun ukuran terbaik adalah lebar bus data : jumlah bit data yang dapat dikirim diterima mikroprosesor. Ukuran lain adalahjumlah bit dalam register.
Tahun 1972 diperkenalkan dengan mikroprosesor 8008 yang merupakan mikroprosesor 8 bit. Mikroprosesor ini lebih kompleks instruksinya tetapi lebih cepat prosesnya dari pendahulunya. Kemudian Bells dan HP menciptakan mikroprosesor 32 bit pada 1981, sedangkan Intel baru mengeluarkan tahun 1985 dengan mikroprosesor 80386.
Grafik jumlah transistor dalam chips Pentium
Feature 8008 8080 8086 80386 80486
Tahun diperkenalkan
Jumlah instruksi
Lebar bus alamat
Lebar bus data
Jumlah flag
Jumlah register
Memori
I/O port
Waktu add register to register
1972
66
8
8
4
8
15KB
24

1974
111
16
8
5
8
64KB
256
1.3μ det
1978
133
20
16
9
16
1MB
64KB
0.3μ det
1985
154
32
32
14
8
4GB
64KB
0.125μdet
1989
235
32
32
14
8
4GB
4GB
0.06μdet
Evolusi mikroprosesor Intel
Dengan teknologi microprocessor ini didapat banyak keuntungan, antara lain:
Kecepatan prosessor meningkat
Kapasitas memori meningkat
Kecepatan memori tertinggal dibanding kecepatan prosessor
Peningkatan kecepatan:
Pipelining
On board cache
On board L1 & L2 cache
Branch prediction
Data Flow Analisys
Speculative Execution

DAFTAR PUSTAKA
 mhafis327.wordpress.com










Komentar

Postingan populer dari blog ini

Struktur dan Fungsi Utama Komputer

Internet Service Provider (ISP)

TOOLS KIT Jaringan Komputer