’EVOLUSI DAN KINERJA KOMPUTER’’

Perkembangan  komputer  meliputi  peningkatan kecepatan processor, penyusutan ukuran  komponen,  peningkatan  ukuran memori  dan  peningkatan  kapasitas  serta kecepatan I/O.

SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER

Berdasarkan perkembangan teknologi komputer, maka perkembangannya dapat kita

begi menjadi 2 bagian yaitu :

a. Sebelum tahun 1940.

b. Setelah tahun 1940.

_   Sebelum tahun 1940

Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. 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  abakus (sempoa) untuk melakukan perhitungan.  Pada  tahun  1617,  John  Napier mengemukakan  perhitungan  logaritma  dan menemukan  alat  yang  disebut  tulang  Napier (Napier’s bones)... 

Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat. 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.

Dan awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang professor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika, mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan, sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu. Masalah tersebut kemudian berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk menjawab kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program,  dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis, bisa menyelesaikan  masalah  perhitungan matematika  seperti  logaritma  secara mekanikal  dengan  tepat  sampai  dua  puluh digit. Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, 4 Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya. Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus sebelumnya yang dilakukan di tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya populasi, Biro  tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan sensus. Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan.

Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. 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. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.

Bagaimanapun juga alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar.

1. Peralatan manual: yaitu peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia

2. Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual

3. Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik

4. Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh

Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejah dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik. Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarketyang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaanpanggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.

_   Setelah tahun 1940

  Perkembangan komputer setelah tahun 1940 dibagi lagi menjadi 5 generasi.

1.      Komputer generasi pertama

Komputer generasi pertama ini menggunakan tabung vakum untuk memproses dan menyimpan data. Ia menjadi cepat panas dan mudah terbakar, oleh karena itu beribu-ribu tabung vakum diperlukan untuk menjalankan operasi keseluruhan komputer. Ia juga memerlukan banyak tenaga elektrik yang menyebabkan gangguan elektrik di kawasan sekitarnya dan ukuran  komputer  generasi pertama  ini  sangat  besar . Komputer generasi pertama ini 100% elektronik dan membantu para ahli dalam menyelesaikan masalah perhitungan dengan cepat dan tepat. Beberapa computer generasi pertama :

1. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator )

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), pada tahun 1946 dirancang dan dibuat oleh  John Mauchly dan  John Presper Eckert di Universitas Pennsylvania merupakan komputer digital  elektronik  untuk  kebutuhan  umum  pertama  di  dunia.  ENIAC  dibuat  di  bawah  lembaga 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.  ENIAC mempunyai  berat  30  ton,  bervolume  15.000 kaki persegi, dan berisi  lebih dari 18.000  tabung  vakum.  Daya  listrik  yang  dibutuhkan  sebesar  140  KW.  Kecepatan  operasi mencapai  5.000  operasi  penambahan  per  detik.  ENIAC  masih  merupakan  mesin  desimal, representasi data bilangan dalam bentuk desimal dan arimetiknya dibuat dalam bentuk desimal. Memorinya  terdiri  atas  20  akumulator,  yang  masing  –  masing  akumulatornya  mampu menampung 10 digit desimal. Setiap digit direpresentasikan oleh cincin yang terdiri atas 10 buah tabung  vakum.  Kekurangan  utama  mesin  ini  adalah  masih  manual  pemrogramannya,  yaitu dengan  menyetel  switch  –  switch,  memasang  dan  menanggalkan  kabel - kabelnya.  ENIAC selesai  pada  tahun  1946  sejak  proposal  diajukan  tahun  1943,  sehingga  tahun  1946 merupakan gerbang bagi zaman baru komputer elektronik. ENIAC  digunakan  oleh  BRL untuk  kepentingan  perang  sampai dengan tahun1955. Setelah itu, ENIAC tidak lagi digunakan. Komputer generasi ini sudah mulai menyimpan data yang dikenal sebagai konsep penyimpanan data (stored program concept) yang dikemukakan oleh John Von Neuman.

Gambar : ENIAC Computer

2. EDVAC Computer.

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.  Pada  tahun  1952  IAS  computer meskipun belum  lengkap namun sudah  memenuhi  kegunaannya  sebagai komputer yang berbasis konsep stored-program.

Gambar : EDVAC Computer

Secara  umum,  struktur  dari komputer IAS adalah sebagai berikut:

1.  Memori  utama,  untuk  menyimpan data dan intruksi.

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

3.  Control  Unit,  untuk  melakukan interpretasi  instruksi  -  instruksi  di dalam  memori  sehingga  adanya eksekusi instruksi tersebut 

4.  I/0,  untuk  berinteraksi  dengan lingkungan luar 

Struktur IAS Computer

Secara  detail  IAS  computer memiliki  1000  lokasi  penyimpanan  x 40 bit words, dengan rincian:

Ø   Binary number

Ø  2 x 20 bit instructions

Format Memory IAS

Struktur dari IAS secara detail adalah :

ALU-IAS

Ø  Memory  Buffer  Register  (MBR), berisi  sebuah  word  yang  akan disimpan  di  dalam  memori  atau digunakan  untuk  menerima  word dari memori.

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

Ø  Instruction  Register  (IR),  berisi instruksi  8  bit  kode  operasi  yang akan dieksekusi.

Ø  Instruction  Buffer  Register  (IBR), digunakan  untuk  penyimpanan sementara  instruksi  sebelah  kanan word di dalam memori.

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

Ø  Accumulator  (AC)  dan  Multiplier Quotient  (MQ),  digunakan  untuk penyimpanan  sementar 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.

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

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

ü  Unconditional  branch,  perintah- perintah  eksekusi  perca-bangan tanpa syarat tertentu.

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

ü  Arithmetic,  kumpulan  operasi  – operasi yang dibentuk oleh ALU.

ü  Address  Modify,  instruksi  – instruksi  yang  memungkinkan pengubahan  alamat  saat  di komputasi  sehingga memungkinkan  fleksibilitas alamat  yang  tinggi  pada program. Penggunaan tabung vakum juga telah dikurangi di dalam perancangan computer EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) di mana proses perhitungan menjadi lebih cepat dibandingkan ENIAC.6

3. EDSAC COMPUTER

EDSAC (Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa (merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.

Gambar : EDSAC Computer

4. Komputer  Komersial  (Commersial Computer)

Tahun  1950  dianggap  sebagai  tahun  kelahiran  industri  komputer  dengan  munculnya  2  buahperusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM.  Tahun  1947,  Eckert  dan Mauchly  mendirikan  Eckert-Mauchly  Computer  Corporation untuk memproduksi komputer secara komersial. Komputer pertama yang mereka hasilkan adalah UNIVAC I (Universal Automatic Computer). UNIVAC I menjadi tulang punggung penghitungan sensus tahun 1950 di USA.  UNIVAC  II  yang memiliki  kapasitas memori  lebih  besar  dan  kinerja  yang  lebih  baik diluncurkan tahun 1950. Mulai saat itu perusahaan telah mengembangkan produk – produk baru yang  kompatibel  dengan  produk  sebelumnya  sehingga  pangsa  pasar  konsumen  mereka  tetap terjaga menggunakan produknya.  IBM  pun  tidak  mau  kalah  dengan  mengeluarkan  produk  mereka  yang  akhirnya mendominasi pangsa pasar bisnis saat ini. Seri IBM pertama adalah seri 701 tahun 1953 dan terus berkembang menjadi lebih baik hingga sekarang.