sekilas tentang sejarah komputer

Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
SEKILAS TENTANG SEJARAH KOMPUTER
Generasi Pertama.
Komponen utamanya adalah Tabung Hampa Udara (Vacuum Tubes). Di
bawah ini merupakan gambar sebuah Tabung Hampa Udara buatan IBM :
Ada beberapa jenis komputer yang disebut sebagai Generasi Pertama, yaitu :
ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)
Didesain dan dibangun/dikerjakan oleh sebuah tim khusus yang
dipimpin oleh John Mauchly dan John Presper Eckert di University of
Pennsylvania, berdasarkan pesanan dari Angkatan Bersenjata Amerika
yang sebenarnya digunakan untuk membantu perhitungan jarak dan tabletabel lintasan peluru yang digunakan pada senjata-senjata baru.
Komputer ini merupakan komputer (General-purpose Electronic
Digital) pertama di dunia, yang diselesaikan pada tahun 1946.
Komputer ini berukuran 500 m2 (sangat besar) dan beratnya 30 ton, serta
terdiri dari 18,000 tabung hampa. Ketika beroperasi membutuhkan daya
140 Kilo Watt listrik. Dan ENIAC merupakan komputer berbasis angka
desimal bukan biner yang di-operasi-kan secara manual dengan cara
mengubah kedudukan saklar serta menyambung dan memutuskan kabel.
Di bawah ini gambar ENIAC:
1
iwan
binanto
Digitally signed by iwan
binanto
DN: cn=iwan binanto, c=ID,
[email protected]
Reason: I am the author of
this document
Date: 2007.11.11 21:49:25
+07'00'
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Von Neumann Machine.
Di tahun 1946, seorang Matematikawan John von Neumann yang
juga adalah konsultan dalam proyek pembuatan komputer ENIAC
memulai mendesain sebuah komputer yang berkonsep “stored-program”
yang disebut dengan EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)
dan dinamai dengan IAS di Princeton Institute for Advanced Studies. Dan
sayangnya IAS ini tidak selesai sampai dengan tahun 1952. Di bawah ini
merupakan diagram struktur komputer IAS secara global.
2
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Di bawah ini gambar dari komputer EDVAC :
Di bawah ini merupakan diagram struktur komputer IAS yang
lebih lengkap.
3
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Dalam diagram ini terlihat bahwa CU(Control Unit) maupun ALU
(Arithmetic Logic Unit) mempunyai lokasi penyimpanan yang disebut
dengan register, yang didefinisikan sebagai berikut:
•
Memory Buffer Register (MBR)
Berisi word yang akan disimpan di memori atau digunakan
untuk menerima word dari memori.
•
Memory Address Register (MAR)
Mengalokasikan alamat di memori (word) untuk ditulis
atau dibaca ke MBR.
•
Instruction Register (IR)
Berisi instruksi 8 bit op code (operation code) yang sedang
dieksekusi.
•
Instruction Buffer Register (IBR)
Digunakan untuk instruksi-instruksi sementara dari sebuah
word di memori.
•
Program Counter (PC)
Berisi alamat sepasang instruksi berikutnya yang akan
diambil (fetch) dari memori.
•
Accumulator (AC) dan Multiplier-Quotient (MQ)
Digunakan untuk operan-operan dan hasil operasi ALU
yang bersifat sementara.
Catatan:
Word disini adalah lokasi penyimpanan di memori IAS yang masingmasing terdiri dari 40 bit (binary digit), dimana data dan instruksi
disimpan disini dan berujud bilangan biner. Berikut adalah gambaran dari
word :
4
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Dari gambar di atas terlihat bahwa setiap word terdiri dari sign bit dan 39
bit nilai. Word juga dapat terdiri dari 2 buah instruksi 20 bit, dimana setiap
instruksi terdiri dari 8 bit op code dan 12 bit alamat dalam memori.
Commercial Computers.
Pada tahun 1947, Eckert-Mauchly Computer Corporation yang
didirikan oleh John Presper Eckert dan John Mauchly membuat pabrik
komputer komersial (pembuatan secara massal dan dijual untuk umum).
Komputer komersial pertama yang sukses dipasaran adalah UNIVAC I
(Universal Automatic Computer). Kemudian pada tahun 1950 diluncurkan
UNIVAC II yang mempunyai memori lebih besar dan kecepatan yang
lebih tinggi. Dengan diluncurkannya UNIVAC II ini ternyata membawa
pengaruh terhadap industri komputer. Mengapa demikian ?
a. Pabrik-pabrik komputer akan melanjutkan pembuatan komputer
yang lebih tinggi spesifikasinya dan lebih cepat unjuk kerjanya.
b. Setiap pabrik komputer akan membuat komputer baru yang
upward compatible dengan komputer yang lama, sehingga
program-program yang ditulis untuk komputer lama akan dapat
dijalankan di komputer baru.
Disinilah nama IBM sudah mulai muncul dengan diluncurkannya
komputer yang disebut dengan Mark I.
Di bawah ini merupakan gambar UNIVAC
5
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Generasi Kedua.
Perbedaan utama dengan generasi pertama adalah penggantian komponen
utama Tabung hampa dengan Trasistor. Transistor lebih kecil bentuknya, lebih
murah, dan lebih dingin dibandingkan dengan Tabung hampa, tetapi dapat
digunakan dengan cara yang sama dengan Tbung hampa untuk membuat
komputer.
Dengan digunakannya Transistor ini, maka komputer baru yang dihasilkan
dapat dimungkinkan menjadi lebih cepat, lebih besar kapsitas memorinya, dan
ukuran fisik komputer yang lebih kecil.
Tetapi yang lebih hebat adalah ke-kompleks-an ALU dan CU dan
digunakannya bahasa pemrograman tingkat tinggi, serta pengenalan System
Software dengan komputer.
Di bawah ini merupakan gambar transistor pertama kali yang disebut
dengan point contact transistor.
6
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Generasi kedua ini juga ditandai dengan munculnya perusahaan komputer
DEC (Digital Equipment Corporation) yang didirikan pada tahun1957 dan
meluncurkan komputer pertamanya yang disebut dengan PDP-1. Ternyata
kemunculan ini menjadi sebuah fenomena Minikomputer yang kelak akan
mempengaruhi generasi ketiga dan selanjutnya.
Catatan:
Sebuah Transistor atau Transistor yang berdiri sendiri disebut dengan Discrete
Component.
Generasi Ketiga.
Di awal generasi kedua, komputer berisi sekitar 10,000 transistor dan
kemudian berkembang menjadi ratusan ribu yang membuat pengembangan
komputer baru yang lebih hebat terasa menyulitkan. Pada tahun 1958 merupakan
revolusi elektronika dengan dimulainya masa Microelectronic dengan
diperkenalkannya Integrated Circuit. Inilah yang mendefinisikan komputer
generasi ketiga. Di bawah ini merupakan gambar IC yang pertama :
Sejak dimulainya era digital electronic dan industri komputer, sudah ada
semacam trend yang akan mengurangi ukuran digital electronic circuit menjadi
lebih kecil.
Sebenarnya hanya ada dua jenis mendasar dari komponen-komponen yang
dibutuhkan untuk membangun sebuah komputer, yaitu:
7
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
a. Gerbang Logika.
Sebuah alat (device) yang meng-implementasi-kan Boolean sederhana
atau fungsi-fungsi logika. Seperti IF a THEN b ARE TRUE THEN c
IS TRUE (Gerbang AND).
b. Sel-sel Memori.
Sebuah alat (device) yang dapat menyimpan 1 bit data.
Dari kedua jenis mendasar ini, maka dapat diambil/dikembangkan menjadi
4 fungsi dasar:
a. Data Storage
: dilayani oleh sel-sel memori.
b. Data Processing : dilayani oleh gerbang-gerbang logika.
c. Data Movement : jalur antara komponen yang digunakan untuk
memindah data dari memori ke memori dan dari
memori melalui gerbang logika ke memori.
d. Control
: jalur antara komponen yang dapat membawa
sinyal-sinyal kontrol.
Integrated Circuit sebenarnya merupakan rangkaian gabungan dari
transistor, resistor, dan konduktor yang telah dipabrikasi, sehingga ukurannya
menjadi relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan rangkaian yang sebenarnya.
Ratusan bahkan ribuan transistor dapat diproduksi dalam satu waktu yang
bersamaan dalam sebuah single wafer silicon dimana pembuatannya melalui
proses Metallization.
8
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Gambar di atas melukiskan bahwa sebuah wafer silicon yang tipis yang
telah dibagi-bagi menjadi berbentuk matrik yang kecil dan dimasukkan dalam
chip-chip tertentu. Setiap chip terdiri dari banyak gerbang logika ditambah
sejumlah input dan output point. Chip ini kemudian diberi “rumah” (dipaket) yang
berfungs sebagai perlindungan dan diberi “kaki” (pin) untuk menghubungkannya
ke alat (device) diluar chip.
Sejumlah paket-paket ini dapat dihubung-hubungkan di Printed Cicuit
Board (PCB) untuk membuat rangkaian-rangkaian yang lebih besar dan
kompleks. Awalnya hanya sedikit gerbang logika atau sel memoridapat dibuat
dan dipaket bersama. Inilah awal-awal IC yang dikenal dengan Small-scale
Integration (SSI). Seiring dengan perubahan waktu, pemaketan ini melibatkan
jumlah komponen yang bertambah banyak. Berikut ini adalah grafik
perkembangan IC:
9
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Generasi Selanjutnya.
Generasi ini ditandai dengan munculnya memory semiconductor yang
dibuat pertama kali oleh Fairchild pada tahun 1970. Sebelumnya, memory dibuat
dari semacam cincin kecil ferromagnetik berdiameter 1/16 inchi, yang disebut
core. Cincin-cincin ini diikat grid kawat halus yang tergantung pada layar kecil di
komputer. Dengan di-magnetisasi ke suatu arah, sebuah cincin akan menunjukkan
bilangan satu, magnetisasi ke arah lainnya, berarti bilangan nol.
Pada mulanya memory semiconductor harganya jauh lebih mahal daripada
memory core. Tetapi pada tahun 1974 terjadi penurunan harga yang tajam, harga
per-bit memory semiconductor jatuh berada di bawah harga per-bit memory core.
Dan juga terjadi peningkatan kerapatan elemen memory secara fisik. Sehingga
menyebabkan mesin menjadi lebih kecil dan lebih cepat dengan ukuran memory
yang lebih besar.
10
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
Di bawah ini gambar core memory :
Kemajuan teknologi memory ini juga diikuti dengan kemajuan teknologi
processor. Di bawah ini terdapat tabel generasi komputer.
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa ada generasi keempat dan kelima
yang berdasarkan atas teknologi lanjut dalam teknologi IC. Dan generasi kelima
11
Ditulis oleh: Iwan Binanto dari berbagai sumber
© 2003
belum diketahui sampai tahun berapa. Mungkin tahun-tahun 2000-an ini
merupakan generasi kelima.
Generasi selanjutnya ini ditandai dengan membuat rangkaian processor
(ALU dan CU) sendiri terpisah dari rangkaian utama (kemudian disebut dengan
Microprocessor), dan hal inipun digunakan untuk membuat memori (kemudian
disebut dengan Semiconductor memory).
Seiring dengan perjalanan waktu, banyak elemen dan komponen yang
ditambahkan ke dalam chip prosesor, maka yang terjadi adalah semakin sedikit
chip-chip yang dibutuhkan untuk membangun sebuah komputer dengan satu
prosesor.
Pada tahun 1971, sebuah pabrik prosesor ternama, yaitu Intel,
memperkenalkan sebuah chip yang dinamai dengan 4004. Chip ini merupakan
chip pertama yang terdiri dari semua komponen yang dibutuhkan sebagai sebuah
CPU. Oleh karena itu 4004 ini disebut-sebut sebagai microprocessor yang
pertama. Chip 4004 ini merupakan prosesor 4 bit yang dapat melakukan operasi
penambahan 2 angka 4 bit dan melakukan operasi perkalian dengan cara
mengulang-ulang operasi penambahan.
Evolusi berikutnya terjadi pada tahun 1972 oleh Intel dengan
mengeluarkan 8008. Ini merupakan microprocessor 8 bit yang pertama dan dua
kali lebih kompleks dibandingkan dengan 4004.
Kemudan pada tahun 1974 Intel mengeluarkan 8080. Ini merupakan
microprocessor general-purpose yang pertama, tidak seperti 4004 dan 8008 yang
didesain untuk aplikasi-aplikasi yang spesifik. 8080 juga merupakan
microprocessor 8 bit seperti 8008 hanya saja 8080 lebih cepat, lebih banyak
instruksinya, dan lebih besar pengalamatannya.
Hampir bersamaan dengan itu, Intel mengeluarkan prosesor 16 bit yang
dinamai dengan 8086. Dan pada tahun 1981-an, Intel memperkenalkan prosesor
32 bit-nya yang dinamai dengan 80386.
Di bawah ini tabel Evolusi Microprocessor buatan Intel sampai dengan
processor 80486.
12