SEJARAH KOMPUTER Abacus (500 SM - 1500 M) Sejarah komputer dimulai dengan ditemukannya Abacus pada tahun 500 SM di Asia Kecil dan masih digunakan sampai saat ini. Abacus merupakan sebuah alat yang menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuah rak untuk melakukan perhitungan. Abacus banyak digunakan oleh para pedagang untuk menghitung transaksi perdagangan Gambar 1.1 Penemu Abacus Gambar 1.2 Abacus Blaise Pascal (1623 - 1662) Seorang pemuda yang saat itu menginjak dewasa menemukan sebuah alat yang disebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator). Ide pembuatan alat ini adalah untuk membantu pekerjaan ayahnya dalam perhitungan pajak. Gambar 1.3 Pascaline 1 Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya terbataas untuk melakukan penjumlahan. Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi. Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya. Barulah pada tahun 1820, kalkulator mekanik mulai populer. Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar. Kalkulator mekanik Colmar, arithometer, mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal. Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seoarng profesor 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 differensial. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis. 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) atau yang biasa disebut Lady Ada Byron 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 dalam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya. 2 Gambar 1.4 Lady Ada Byron (Countess of Lovelace) Mesin uap Babbage, walaupun tidak pernah selesai dikerjakan, tampak sangat primitif apabila dibandingkan dengan standar masa kini. Bagaimanapun juga, alat tersebut menggambarkan elemen dasar dari sebuah komputer modern dan juga mengungkapkan sebuah konsep penting. Terdiri dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine menggunakan kartu-kartu perforasi (berlubang-lubang) yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut. 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. Gambar 1.5 Kartu Perforasi Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu. Selain memiliki keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai media penyimpan data. Tingkat kesalahan perhitungan juga dpat ditekan secara drastis. Hollerith kemudian mengembangkan alat tersebut dan menjualnya ke masyarakat luas. Ia mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun 1896 yang kemudian menjadi International Business Machine (1924) setelah mengalami beberapa kali merger. Perusahaan lain seperti Remington Rand and Burroghs juga memproduksi alat pembaca kartu perforasi untuk usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh kalangan bisnis dan pemerintahan untuk permrosesan data hingga tahun 1960. Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat penemuan 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 3 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. KLASIFIKASI KOMPUTER Berdasarkan Sinyal Masukan Berdasarkan sinyal masukan, komputer dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Komputer Analog, menerima sinyal masukan berupa data analog. Contoh : komputer penghitung aliran BBM dalam SPBU 2. Komputer Digital, menerima masukan digital, merupakan komputer kebanyakan yang kita kenal. 3. Komputer hibrid, menerima masukan analog dan digital Berdasarkan Ukuran Berdasarkan ukuran fisik dan kapabilitasnya, komputer dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Supercomputers Superkomputer adalah sebuah komputer yang memimpin di dunia dalam kapasitas proses, terutama kecepatan penghitungan, pada awal perkenalannya. Superkomputer diperkenalkan pada tahun 1960-an, didesain oleh Seymour Cray di Control Data Corporation (CDC), memimpin di pasaran pada tahun 1970an sampai Cray berhenti untuk membentuk perusahaanya sendiri, Cray Research. Dia kemudian mengambil pasaran superkomputer dengan desainnya, dalam keseluruhan menjadi pemimpin superkomputer selama 25 tahun (1965-1990). Pada tahun 1980an beberapa pesaing kecil memasuki pasar, yang bersamaan dengan penciptaan komputer mini dalam dekade sebelumnya. Sekarang ini, pasar superkomputer dipegang oleh IBM dan HP, meskipun Cray Inc. masih menspesialisasikan dalam pembuatan superkomputer . Gambar 1.6 Supercomputer Penggunaan Superkomputer digunakan untuk tugas penghitungan-intensif seperti prakiraan cuaca, riset iklim (termasuk riset pemanasan global, pemodelan molekul, simulasi fisik (seperti simulasi kapal terbang dalam terowongan angin, simulasi peledakan senjata nuklir, dan riset fusi nuklir), analisikrip, dll. Militer dan agensi sains salah satu pengguna utama superkomputer. Desain Superkomputer biasanya unggul dalam kecepataan dari komputer biasa dengan menggunakan desain inovatif yang membuat mereka dapat melakukan banyak tugas secara paralel, dan juga detail sipil yang rumit. Komputer ini biasanya menspesialisasikan untuk penghitungn tertentu, biasanya penghitungan angka, dan dalam tugas umumnya tidak bagus hasilnya. Hirarki memorinya didesain secara hati-hati untuk memastikan prosesornya tetap menerima data dan instruksi setiap saat; dalam kenyataan, perbedaan performa dengan komputer biasa terletak di 4 hirarki memori dan komponennya. Sistem I/O nya juga didesain supaya bisa mendukung bandwidth yang tinggi. Superkomputer tercepat 25 Maret 2005 - Bluegene/L yang dibuat oleh IBM yang berada di Lawrence Livermore National Laboratory, Amerika Serikat mempunyai 32.768 buah prosesor mampu mencapai kecepatan komputasi 135.5 TFlops. 27 Oktober 2005 - Bluegene/L telah mencapai kecepatan komputasi 280.6 TFlops. Per November 2005, 61% dari 500 superkomputer tercepat berada di Amerika Serikat disusul oleh Britania Raya (8,2%), Jerman (4,8%), Jepang (4,2%), Republik Rakyat Tiongkok (3,4%), Australia (2,2%), Israel (1,8%), Prancis (1,6%), Korea Selatan (1,4%), Italia (1,2%) dan Kanada (1,2%). 43,8% dari 500 superkomputer tercepat tersebut dibuat oleh IBM diikuti oleh Hewlett-Packard (33,8%), Cray (3,6%), SGI (3,6%), Dell (3,4%), Linux Network (3,2%), NEC (1,2%), Atipa Technology (1%), buatan sendiri (1%) dan Hitachi (1%). Raksasa prosesor dunia Intel masih memimpin dengan prosesor Intel IA-32 yang dipakai 41,2% dari 500 superkomputer tercepat tersebut diikuti oleh Intel EM64T (16,2%), Power (14,6%), AMD x86-64 (11%), Intel IA-64 (9,2%), PA-RISC (3,4%) dan Cray (1,6%). Sebanyak 72,2% dari 500 superkomputer tersebut menggunakan sistem operasi Linux, selebihnya menggunakan AIX (8,8%), HP-UNIX (6,2%), CNK/Linux (3,6%), UNICOS (2,8%), MacOS X (1%) dan SuSE Linux 9 (1%). 2. MainFrames Gambar 1.7 Mainframe 3. Personal Computers Gambar 1.8 Personal Computer 4. Notebook Computers Laptop (dikenal juga dengan istilah notebook/powerbook) adalah komputer portabel (kecil dan dapat dibawa ke mana-mana dengan mudah) yang terintegrasi pada sebuah casing. Beratnya berkisar dari 1 hingga 3 kilogram tergantung dari ukuran, bahan dan spesifikasi. Sumber listrik berasal dari baterai atau A/C adaptor yang dapat digunakan untuk mengisi ulang baterai dan menyalakan laptop itu sendiri. Baterai Laptop pada umumnya dapat bertahan sekitar 1 hingga 6 jam bergantung pada cara pemakaian, spesifikasi, dan ukuran baterai. Sebagai komputer pribadi, Laptop memiliki fungsi yang sama dengan Komputer Desktop meskipun dengan kemampuan yang lebih rendah. Komponen yang terdapat didalamnya adalah sama dengan yang terdapat pada Komputer Desktop 5 dengan ukuran yang diperkecil, lebih ringan, tidak panas dan irit listrik. Laptop kebanyakan menggunakan layar LCD (Liquid Crystal Display) berukuran 10 inci hingga 17 inci bergantung dari ukuran laptop itu sendiri. Selain itu, keyboard yang terdapat pada Laptop juga dilengkapi dengan Touchpad atau dikenal juga sebagai Trackpad yang berfungsi sebagai penggerak kursor mouse. Keyboard dan Mouse tambahan dapat dipasang melalui soket USB 5. Personal Digital Assistant Gambar 1.10 PDA Berdasarkan Tujuan Pembuatan Berdasarkan tujuan pembuatan, komputer dapat diklasifikasikan menjadi 1. General Purpose, merupakan komputer yang dikembangkan untuk kebutuhan umum. Contoh : PC, Notebook, dll 2. Special Purpose, merupakan komputer yang dikembangkan untuk kebutuhan khusus. Contoh : komputer khusus untuk meramal cuaca. Berdasarkan Generasi Berdasarkan generasi teknologi penyusunnya, komputer dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Generasi Pertama - 1944-1958 - Punch cards, magnetic tapes, vacuum tubes 2. Generasi Kedua - 1959-1963 - Solid state transistors replace vacuum tubes 3. Generasi Ketiga - 1964-1970 - Integrated Circuits 6 4. Generasi Keempat - 1971-Now - LSI and VLSI circuits w/ 100's of millions of transistors. Komputer Generasi Pertama • Mauchly and Eckert: ENIAC (1943-1946) Electronic Numerical Integrator and Computer Menempati 15,000 sq. ft. building 30 tons lebih merupakan mesin desimal dibanding sebagai mesin biner Memorinya terdiri dari 20 "akumulator" Generasi II • Menggantikan penggunaan vaccum tubes dengan solid state devices yang terbuat dari silicon dan lebih dikenal dengan transistors. Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun 1947 dan pada 1950 telah meluncurkan revolusi elektronik. Kelebihan • Kapasitas yang dipunyai semakin besar; • Makin lebih luas penggunaannya; • Fasilitas programnya makin lengkap; • Digunakannya multiprogramming dan multiprocessing; • Real-time processing; • Secara fisik lebih kecil; • Digunakannya random access devices seperti disk storage dan drum; • Adanya fasilitas data communication equipment, dimana data dari suatu lokasi dapat langsung diolah oleh komputer yang berada di lokasi lain; • Digunakannya MICR (magnetic ink character reader) yaitu penggunaan tulisantulisan tangan dengan tinta khusus yang dapat dibaca langsung oleh komputer. Generasi III Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor 7 menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer. Generasi IV Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal. Von Neumann (1945) • stored-program concept - Stored-program concept merupakan sebuah konsep yang memungkinkan sebuah proses pemrograman direpresentasikan dalam bentuk yang cocok untuk penyimpanan didalam memori untuk semua data. Setelah itu, komputer dapat mengambil instruksi-instruksinya dengan membacanya dari memori, dan sebuah program dapat disetel atau diubah dengan penyetelan nilai-nilai bagian memori Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor Exercise : 1. Perkembangan komputer berkembang sangat cepat. Dari masing-masing generasi terdapat perbedaan yang cukup mencolok. Sebutkan dan jelaskan perbedaan dari masing-masinggenerasi. 2. Berdasarkan tujuan pembuatannya komputer dibagi menjadi dua yaitu general purpose dan special purpose. Sebutkan contoh penggunaannya. 8 COMPUTER HARDWARE Komputer adalah sebuah mesin yang dapat diprogram untuk menerima data (input), memprosesnya untuk menghasilkan informasi (output), dan kemudian menyimpannya ke media penyimpan (Secondary Storage). Input-Process-Output Model STORAGE Input Proses Output Gambar 2.1 Input-Process-Output Model - Input: keyboard, mouse, microphone, camera Output: disk file, printer, video monitor, sound card Storage: floppy disk, hard disk, zip disk, tape, flash disk, compact disk Process: arithmetic/logical/sorting/match operations Gambar 2.2 Input-Process-Output Model 9 Komputer memiliki 3 komponen utama yaitu : 1. Hardware (Perangkat Keras) adalah peralatan yang langsung dihubungkan ke komputer. 2. Software (Perangkat Lunak) adalah kumpulan instruksi yang memerintahkan komputer untuk melakukan sesuatu. 3. Brainware (Manusia) merupakan orang yang menggunakan komputer untuk keperluan tertentu. Gambar 2.3 Komponen Hardware Komputer Komponen Dasar Komputer : • Motherboard : adalah papan sirkuit yang ditempeli dengan CPU, memori utama, video card, RAM, serta berbagai komponen lain yang mendukung kinerja suatu komputer. 10 Gambar 2.4 Motherboard / Mainboard • CPU (Central Processing Unit) : menunjuk ke bagian dari komputer yang memahami dan melaksanakan instruksi dan data yang terdapat dalam perangkat lunak. Istilah yang lebih umum prosesor kadangkala digunakan untuk menunjuk ke CPU. Mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket chip-tunggal. Sejak pertengahan 1970-an, mikroprosesor chip-tunggal ini telah menjadi umum dan penting dalam implementasi CPU Gambar 2.5 CPU 11 - - Chasing : bentuknya bermacam-macam yaitu tempat untuk meletakkan semua komponen (perangkat keras komputer). Memory : adalah sebuah tipe penyimpanan komputer yang isinya dapat diakses dalam urutan acak. Ini berlawanan dengan alat memori urut, seperti tape magnetik, disk dan drum, di mana gerakan mekanikal dari media penyimpanan memaksa komputer untuk mengakses data secara berurutan. Biasanya RAM dapat ditulis dan dibaca, berlawanan dengan memori-baca-saja (read-only-memory, ROM), RAM biasanya digunakan untuk penyimpanan primer (memori utama) dalam komputer untuk digunakan dan mengubah informasi secara aktif, meskipun beberapa alat menggunakan beberapa jenis RAM untuk menyediakan penyimpanan sekunder jangka-panjang PENGENALAN KOMPUTER Satu set komputer umumnya terdiri atas bagian-bagian: 1. Monitor, berbentuk seperti pesawat televisi 2. CPU (Central Processing Unit), umumnya berbentuk kotak yang diletakkan secara mendatar (biasa disebut bentuk desktop) atau menjulang (disebut bentuk tower/menara) 12 3. Keyboard, berbentuk seperti papan ketik dengan tombol-tombol bertuliskan huruf A - Z, angka 0 – 9, dan fungsi-fungsi khusus. 4. Mouse, berbentuk seperti tikus dengan kabel panjang yang terhubung ke CPU. Ada tombol yang bisa ditekan (biasanya berjumlah dua) dan di bagian tengah terdapat tombol putar/geser. Bagian bawah mouse terdapat bola yang dapat bergulir ke segala arah (pada model terakhir sudah digunakan lampu LED sebagai pengganti bola) 5. Sepasang (atau lebih) speaker 6. Stabilizer/Stavol, berbentuk kotak, biasanya ada jarum penunjuk daya di depannya 7. Printer, untuk mencetak dokumen/gambar/file dari komputer ke kertas Cara Menghidupkan dan Mematikan Komputer Menghidupkan Komputer 1. Pastikan komputer dan monitor sudah terhubung ke listrik. Nyalakan stabilizer dengan menekan switch power sampai lampu indikator menyala dan jarum penunjuk bergerak ke kanan. 2. Nyalakan juga komponen yang terhubung langsung dengan listrik, misalnya monitor, printer, atau speaker. 3. Cari bagian depan CPU, temukan dua tombol yang bisa ditekan 4. Tombol untuk menghidupkan komputer biasanya mempunyai ciri-ciri: a. Bentuknya lebih besar b. Bertuliskan Power c. Jika tidak ada tulisannya, terdapat gambar di dekat tombol 5. Tombol lain adalah tombol Reset yang berguna untuk membebaskan komputer dari kondisi Hang dengan memulai ulang komputer tanpa mematikannya. Ciri-cirinya: a. Bentuknya lebih kecil, bahkan kadang-kadang sangat kecil. Bertuliskan Reset 13 6. Pada komputer produksi lama (1997 ke bawah), penekanan tombol Power harus cukup kuat (biasanya sampai berbunyi Klik). Namun untuk komputer generasi terakhir (produksi 1997 sampai sekarang), penekanan tombol Power cukup dengan sentuhan lembut, sampai lampu indikator menyala. 7. Bila terdengar bunyi Bip satu kali, maka komputer sudah hidup dan siap melanjutkan ke tahap sistem operasi (Windows) Mematikan Komputer 1. Pada sistem operasi Windows, mematikan komputer disebut Shut Down. Ada beberapa cara shutdown dalam Windows: a. Menggunakan mouse, klik tombol Start,, lalu tunjuk pada pilihan Shut Down (paling bawah) pada menu dan klik (tombol kiri), lalu akan muncul tampilan seperti di bawahkemudian pilih opsi Shut down the computer? dan klik tombol Yes b. Tekan tombol bergambar di keyboard, lalu tekan U, gunakan tombol panah untuk memilih opsi Shut down the computer?, dan tekan Enter c. Tekan tombol Ctrl + Esc, lalu lakukan seperti di atas. d. Tekan tombol Alt + F4, lalu lakukan seperti di atas. 1. Akan muncul tampilan berbunyi Windows is Shutting Down...Please Wait. Setelah beberapa saat komputer akan mati dengan sendirinya. (Catatan: Pada komputer produksi lama (1997 ke bawah), tampilan di atas akan diikuti tampilan It's Now Safe to Turn Off Your Computer. Tekan tombol Power untuk mematikan komputer.) 2. Matikan stabilizer dan bagian lain (monitor, printer, speaker) 14