Bab 4 Sejarah Komputer

Bab 4 Sejarah Komputer
A.
Arsitektur Komputer John Von Neumann
John von Neumann adalah seorang ahli matematika dari Hungaria yang
berkontribusi dalam rumusan dan teori pada pembuatan bom Atom di Amerika.
John Von Neumann membuat sebuah arsitektur dengan nama Arsitektur Van
Neumann yang terdiri dari 4 komponen utama, yaitu Unit Aritmatika dan Logis
(ALU), unit kontrol, memori, dan alat input/output. Semua komponen
dihubungkan dengan jalan yang disebut dengan “bus”. Arsitektur van Neumann
ditunjukkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4-1 Arsitektur Van Neumann
Arsitektur Van Neumann dibuat dengan memperbaiki kelemahan dari komputer
ENIAC dengan membuat rancangan komputer baru dengan nama EDVAC
(Electronic Discrete Variable Computer). Arsitektur baru ini bisa menyimpan
data dengan konsep program tersimpan (stored program concept) yang
kemudian di kenal dengan Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced
Studies).
B. Sejarah Komputer
Charles Babbage
Lahir 26 Desember 1791 di Teignmouth, Devonshire UK, dan meninggal
tahun 1871 di London Dikenal beberapa sebagai "Bapak Komputer" untuk
36
penemuan mesin Analytical / komputer mekanik sebagai desain dasar
komputer. Sebelum menemukan Komputer mekanik, Charles Babbage
menemukan sebuah mesin Difference Engine pada tahun 1821. Difference
Engine pada dasarnya adalah dasar dari Kalkulator mekanis .Charles
Babbage seorang yang ahli dalam bidang matematika, Statistik, astronomi,
filsafat, keretaapi dan mercusuar. Babbage menjadi tertarik untuk
merancang mesin penghitung dengan fungsi polinomial.
Gambar 4-2 Charles Babbage
Alan Turing
Lahir pada tanggal 23 Juni 1912 di London. Alan Turing adalah seorang ahli
matematika dan ilmu komputer dari Inggris. Alan Turing mengembangkan
sebuah mesin yang digunakan untuk mengenkripsi atau memecahkan kodekode rahasia dari angkatan laut Jerman pada perang dunia 2. Sebelumnya
jerman telah menciptakan Enigma untuk mengenkripsi pesan komunikasi
rahasianya. Dan sangat sulit menghasilkan alat untuk pemecah kode secara
tepat waktu. Banyak kapal perang sekutu dan kapal dagang yang
ditenggelamkan oleh Angkatan Laut Jerman. Kode pada mesin enigma
mampu menyembunyikan pesan rahasia Angkatan Laut Jerman. Mesin yang
diciptakan Alan Turing digunakan untuk membaca langkah-langkah secara
berurutan sehingga mendapatkan jawaban yang tepat. Alat yang diciptakan
Alan Turing ditunjukkan pada Gambar 4.3 disebut dengan COLOSSUS.
Colossus dibuat dengan menggunakan sekumpulan motor servo dan logam.
37
Colossus menjadi langkah awal menuju komputer digital. Konsep Turing
adalah sebuah mesin yang bisa melakukan apa saja seperti komputer saat
ini, Membagi pekerjaan yang sulit membagi menjadi langkah-langkah
sederhana.
Gambar 4-3 Mesin Alan Turing
Konrad Suze
(O’Regan, 2008) Konrad Zuse membangun Z1, komputer terkontrol
pertama di dunia dengan menggunakan sistem biner. Komputer Z1 memiliki
standar penyimpanan terpisah dan control seperti komputer saat ini.
Komputer Z1 dipatenkan oleh Zuse pada tahun 1936. Konrad Zuse lahir di
Bonn, Jerman, pada tahun 1910. Konrad Suze menyelesaikan kuliah di
Jurusan Teknik Sipil, Technische Hochschule Berlin-Charlottenburg.
Konrad Suze awalnya bekerja sebagai insinyur di pabrik pesawat Henschel
di timur Jerman. Kemudian Konrad Suze mengundurkan diri dari
pekerjaannya dan mulai mengembangkan sebuah komputer pertamanya
yang disebut Z1 pada tahun 1936. Z1 merupakan kalkulator mekanik
dengan
kemampuan
program
yang
terbatas.
Mesin
Z1
mampu
mengeksekusi instruksi baca dari program punch card saja, tapi Program itu
sendiri tidak pernah dimuat ke dalam memori. Mesin Z1 bisa melakukan
operasi yang kompleks seperti perkalian dan pembagian dengan cara
melakukan penambahan berulang untuk perkalian dilakukan dalam waktu 5
detik, dan pembagian dengan cara pengurangan yang dilakukan secara
38
berulang-ulang. Mesin Z1 memiliki kecepatan clock 1 Hz, dan dua buah
register masing-masing 22 bit.
Pada Perang Dunia ke 2, Z1 hancur tanpa bekas terkena bom. Selanjutnya
Suze mengembangkan Z2 dan Z3 untuk mendukung militer Nazi, akan
tetapi Suze gagal meyakinkan Nazi untuk mendukung karyannya. Zuse
terbang ke Zurich dan menggembangkan Z4. Zuse juga menggembangkan
pemrograman dasar dikenal dengan nama "Plankalkül“, Sebuah aplikasi
untuk bermain catur.
Komputer ABC
Komputer ABC merupakan Komputer elektronik pertama. Ini dirancang dan
dibangun oleh John Vincent Atanasoff dan asistennya, Clifford E. Berry.
Komputer ABC dikerjakan pada tahun 1939 sampai tahun 1942, dan
ditinggalkan karena Perang Dunia II. Komputer ABC dirancang untuk
pengerjaan persamaan aljabar, dan mempu menjalankan hingga 29 instruksi.
John Louis von Neumann
(O’Regan, 2008) John Von Neumann, lahir di Budhapest Hongaria pada
tanggal 28 Desember 1903 dan Meninggal 8 Februari 1957 di Washington.
DC Von Neumann memiliki kemampuan dalam bidang hidrodinamika,
balistik, meteorologi, teori permainan, dan statistik, Ia menerima gelar
Doktor dalam bidang Matematika dari University of Budapest pada tahun
1926 dan dianugerahi ijazah Teknik Kimia dari Technical University
Dari Zurich di tahun yang sama. Von Neumann menjadi Professor bidang
Matematika dii Universitas Princenton ke Amerika Serikat pada awal 1930.
Von Neumann juga ahli dalam senjata dengan menemukan teori bahwa
sebuah bom jika meledak sebelum menyentuh tanah akan menyebabkan
efek lebih dasyat. Hasil teori ini dicoba pada pemboman Hiroshima dan
Nagasaki pada tahun 1945. Von Neumann menghitung dimana bom akan
diledakkan sehingga mencapai batas maksimum kerusakan.
39
Von Nuemann bersama Eckhert dan Mauchly mengembangkan perangkat
mekanik untuk perhitungan dalam Proyek Manhattan membangun ENIAC
dan beberapa "superkomputer". Proyek ENIAC dibangun oleh National
Laboratories. Von Neumann mengembangkan komputer untuk komputasi
nuklir Desain dan Organisasi mesin yang sekarang dikenal sebagai
Arsitektur von Neumann.
Arsitektur John Van Neumann mengembangkan memori yang digunakan
untuk menyimpan Instruksi mesin dan program. Konsep ini dikenal sebagai
program komputer program yang tersimpan dengan arsitektur model
sekuensial. Komponen utama von Neumann Arsitektur ditunjukkan pada
Tabel.
Tabel 4-1 Arsitektur John Von Neuman
No
1.
Nama Perangkat
Fungsi
Arithmetic Unit
Unit aritmatika digunakan untuk melakukan operasi
aritmatika dasar
2.
Control Unit
Menjalankan instruksi yang tersimpan dalam memori.
Program Counter berisi alamat berikutnya yang akan
dieksekusi, dan instruksi ini diambil dari memori dan
untuk dieksekusi. Siklus dasarnya adalah Fetch and
Execute. Control Unit berisi seperangkat instruksi
mesin.
3.
Input–Output
Input dan output memungkinkan komputer untuk
Unit
berinteraksi dengan dunia luar. Input menangani apa
yang perlu dibaca atau dimasukkan, sedangkan output
menangani hasil dicetak atau ditampilkan
4.
Memory
Memory merupakan perangkat fisik yang mampu
menyimpan
informasi
untuk
sementara
atau
selamanya. Memori volatile adalah memori yang
kehilangan isinya saat komputer atau perangkat keras
kehilangan daya, misalkan RAM. Sedangkan Memori
non-volatile adalah memori yang menyimpan isinya
meski daya hilang. EPROM adalah contoh memori
non-volatile.
40
Enigma
Mesin Enigma merupakan rangkaian mesi elektro-mekanik mesin
dikembangkan dan digunakan untuk melindungi komunikasi komersial,
diplomatik dan militer Jerman. Enigma diciptakan oleh insinyur Jerman
Arthur Scherbius pada akhir Perang Dunia I. Mesin Enigma menciptakan
sebuah menyamarkan sebuah pesan menjadi kode-kode yang dikirimkan ke
angkatan laut Jerman. Kode enigma mampu menyembunyikan komunikasi
rahasia militer Jerman dan kapal selam Jerman mampu menenggelamkan
banyak kapal dagang dan kapal perang Sekutu di Samudra Atlantik atau
Eropa.
Harvard Mark I
Harvard Mark I merupakan komputer yang dikembangkan selama perang
Dunia II di Amerika serikat oleh Howard Aiken & Grace Hopper. Harvard
Mark IHarvard Mark I Computer Ukuran MARK I panjang 55 kaki dan
tinggi 8 kaki berat 5 ton dengan komponen sebanyak 760.000. MARK I
digunakan oleh AS Angkatan Laut untuk perhitungan meriam balistik, Mark
I digunakan hingga tahun 1959.
Manchester Mark 1
Gambar 4-4 Manchester mark I, Sumber (O’Regan, 2008)
41
Manchester Mark I merupakan komputer yang mengadopsi arsitektur Von
Neumann. Manchester Mark I dirancang dan dikembangkan di Universitas
Manchester Di Inggris oleh Frederic Williams, Tom Kilburn dan lainnya.
Prototipe pertama Manchester Mark 1 disebut "Baby", dikembangkan pada
1948, komputer ini bisa menjalankan program yang dan mampu menyimpan
hasilnya. Manchester Mark I memiliki memori 32 32-bit word, dan
membutuhkan waktu 1.2 milidetik untuk menjalankan satu instruksi
(0.00083 MIPS). Jika dibandingkan kinerja prosesor saat ini kecepatan ini
tentu sangat lambat, Kecepatan komputer saat ini hingga 1000 MIPs.
Ukuran MARK I panjang 55 kaki dan tinggi 8 kaki berat 5 ton dengan
komponen sebanyak 760.000. MARK I digunakan oleh Angkatan Laut
untuk perhitungan meriam balistik, Mark I digunakan hingga tahun 1959
ENIAC 1 Computer
Eniac (Electronic Numerical Integrator and Computer) dikembangkan
selama Perang Dunia II oleh John Presper Eckert & John W. Mauchly.
Proyek ini di danai Militer Amerika untuk menghitung akurasi tembakan
artileri pada tahun 1946. Komponen ENIAC terdiri dari 17.468 tabung
vakum, 7200 dioda kristal, 1.500 relay, 70.000 resistor, 10.000 kapasitor dan
sekitar 5.000.000 sambungan dengan disolder. Beratnya lebih dari 30 ton
singkat (27 t), kira-kira 2,4 meter x 0.9m × 30m (8 × 3 × 100 kaki) dalam
ukuran, menggunakan listrik 150 kW.
Gambar 4-5 Eniac I, Sumber: (William & Sawye, 2010)
42
C. C.
Klasifikasi Komputer
Super Computer
Sebuah superkomputer adalah komputer dengan kapasitas komputasi tingkat
tinggi dibandingkan dengan komputer tujuan umum. Struktur Super Computer
sebagai satu mesin kolektif yang mampu memproses sejumlah besar data.
Seymour Cray sebagai “ayah” dari superkomputer, Seymour Cray mendirikan
Control Data Corporation dan mengembangkan super komputer pertama dengan
sepenuhnya
menggunakan
transistor.
Supercomputers
digunakan
untuk
pekerjaan yang sangat kompleks seperti penelitian nuklir atau peramalan pola
cuaca.
Sebuah Superkomputer sebenarnya adalah beberapa komputer yang melakukan
pemrosesan paralel. Kinerja superkomputer diukur dalam operasi floating-point
per detik (FLOPS) bukannya juta instruksi per detik (MIPS). Secara umum,
Superkomputer ada dua pendekatan pemrosesan paralel: multiprocessing
simetris (SMP) dan Massively Parallel Processing (MPP). Salah satu
supercomputer bernama Sunway TaihuLight, berada di Wixu, China. Super
komputer ini memiliki spesifikasi seperti berikut ini:
a. 40.960 64-bit, prosesor RISC masing-masing dengan 260 core.
b. Kinerja puncak 125 petaflops (quadrillion floating point operations per
second).
c. Memori 32GB DDR3 per node, total memori 1,3 PB.
d. Sistem operasi Sunway Raise berbasis Linux (OS).
Super komputer lain,diantaranya :
e. Grape-4 yang dikembangkan oleh dua peneliti dari University of Tokyo
pada tahun 1995. Super Komputer Grape-4 memiliki 1.692 prosesor,
dalam pengembangannya Grape-4 membutuhkan dana dua juta dolar AS.
f. CRAY T3E-900 dikembangkan oleh Cray Research, Amerika Serikat
pada tahun 1996. CRAY T3E-900 (TM) dibangun dengan menggunakan
2048 prosesor. Kecepatan CRAY T3E-900 memecahkan rekor dunia
43
untuk sebuah superkomputer untuk keperluan umum dengan 1,8 teraflops
(ukuran dari kecepatan komputer dan dapat dinyatakan sebagai: 1 triliun
operasi floating point per detik)kinerja puncak yang luar biasa.
g. Intel Corporation, menyatakan bahwa mereka "ultra" komputer, yang
dikembangkan
kerjasama
dengan
Departemen
Energi
Amerika,
menciptakan superkomputer pertama di dunia untuk memecahkan
kecepatan 1 teraflops.
Mainframe
Mainframe adalah komputer pusat yang memiliki arsitektur dengan lebih banyak
core CPU, memori, dan ruang penyimpanan daripada personal komputer.
Mainframe dikembangkan oleh lembaga riset, atau oleh organisasi pemerintah
dan perusahaan untuk keamanan tambahan serta pengolahan data dalam jumlah
besar; Seperti statistik konsumen, data sensus atau transaksi elektronik.
Keandalan dan stabilitasnya yang tinggi memungkinkan mesin ini berjalan
sangat lama, bahkan berpuluh-puluh tahun. Mainframe mampu mendukung
ratusan, atau bahkan ribuan, pengguna secara bersamaan. Dalam hirarki
mainframe berada dibawah super komputer. Dalam beberapa hal, mainframe
lebih kuat daripada superkomputer karena mereka mendukung program yang
lebih simultan. Tapi super komputer dapat mengeksekusi satu program lebih
cepat dari mainframe.
Mini Komputer
Mini Komputer memiliki ukuran lebih kecil, lebih murah, dan kurang bertenaga
dibanding mainframe atau super komputer. Walaupun mini, Komputer mini
memiliki harga lebih mahal dan lebih bertenaga daripada komputer pribadi. Mini
Komputer pertama kali dikembangkan oleh Perusahaan IBM pada pertengahan
tahun 1960. Mereka terutama dirancang untuk aplikasi dan layanan bisnis yang
memerlukan kinerja dan efisiensi komputer mainframe. Mini Komputer sering
digunakan sebagai server mid-range, di mana mereka dapat mengoperasikan
44
aplikasi perangkat lunak berukuran menengah dan mendukung banyak pengguna
secara bersamaan. Komputer mini mengisi ruang antara mainframe dan mikro.
Mini komputer digunakan untuk perhitungan ilmiah dan teknik, pemrosesan
transaksi bisnis, penanganan file, dan pengelolaan basis data, dan sering kali
disebut sebagai server kecil atau menengah. Mini komputer mungkin berisi satu
atau lebih prosesor, mendukung multiprocessing dan tasking, dan umumnya
tahan terhadap beban kerja yang tinggi. Mini komputer relative lebih kuat
daripada komputer pribadi dan workstation.
Mikro Computer
Mikro komputer, merupakan istilah lain untuk menyebut sebuah komputer
pribadi, secara teknis, komputer mikro memiliki CPU, RAM, Sound Card,
Modem, Video Card dan lebih lambat dari komputer berkinerja tinggi lainnya
seperti server atau mainframe. Sebuah komputer mikro menggunakan satu
mikroprosesor untuk CPU-nya. Mikro komputer pertama kali di produksi pada
tahun 1970. Mikro komputer mengandung satu chip, di mana semua sirkuit
CPU, memori, dan antarmuka terintegrasi.
45