‘’EVOLUSI
DAN PERKEMBANGAN KOMPUTER’’
Perkembangan komputer
meliputi peningkatan kecepatan
processor, penyusutan ukuran komponen, peningkatan
ukuran memori dan peningkatan
kapasitas serta kecepatan I/O.
A.
SEJARAH
PERKEMBANGAN KOMPUTER
Berdasarkan perkembangan teknologi komputer, maka perkembangannya
dapat kita
begi menjadi 2 bagian yaitu :
1. Sebelum tahun 1940.
2. Setelah tahun 1940.
1. 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.
2.
Setelah
tahun 1940
Perkembangan
komputer setelah tahun 1940 dibagi lagi menjadi 5 generasi.
2.1 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
2.1.1
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.
2.1.2
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.
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
Struktur dari IAS secara detail adalah :
2.1.3
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
2.1.4
EDSAC
COMPUTER
EDSAC (Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan
penggunaan raksa (merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.r
2.1.5
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.
2.2 Komputer Generasi Kedua
Pada tahun 1947, Transistor ditemukan di Lab. Bell oleh William Shockley . Penemuan
transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan
tabung vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin
elektrik berkurang drastis. Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai
pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik
membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat,
lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya.
Dimana transistor
memiliki spesifikasi sebagai berikut:
ü Lebih
kecil
ü Lebih
ringan
ü Disipasi
daya lebih rendah
ü Solid
State device
ü Terbuat
dari silikon Silicon (Sand)
Yang termasuk dalam
komputer generasi kedua antara lain:
2.2.1
IBM 7094
IBM 7094 memiliki
konfigurasi sebagai berikut:
IBM 7094 dibuat
dengan tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya
semakin besar, dan biayanya semakin kecil.
2.2.2
DEC PDP
1
Digital Equipment
Corporation (DEC) tahun 1957
meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1
2.3 Komputer Generasi Ketiga
Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun
transistor 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 computer 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.
· MICROELECTRONICS
Microelectronics
merupakan benar -benar “
small-electronics” yang dapt dibuat
dengan semikonduktor. Contoh:
silicon wafer (wafer
silikon). Microelec-tronics lebih
dikenal dengan nama chip.
· MOORE’S
LAW
q Kepadatan komponen
dalam sebuah chip meningkat
q Gordon
Moore - cofounder of Intel
q Jumlah transistor
dalam chip menjadi dua kali lipat
tiap tahun
q Sejak 1970
perkembangan agak lambat
q Jumlah transitor
menjadi 2 kali dalam
sebuah chip berkembang tiap 18 bulan
q Harga dari
chip rata-rata tetap
/ tidak berubah
q Higher packing
density berarti jalur elektronik lebih
pendek, kemampuan makin meningkat
q Ukuran yang
mengecil meningkatkan
flexebilitas
q Mengurangi daya
dan membutuhkan pendinginan
q Beberapa Interkoneksi
meningkatkan reliabilitas
Yang termasuk
dalam komputer generasi ketiga
antara lain:
2.3.1
IBM 360
IBM 360 diluncurkan
pada tahun 1964 dan
memiliki spesifikasi sebagai
berikut:
v Set Instruksi
Mirip atau Identik, dalam kelompok
komputer ini berbagai model
yang dikeluarkan menggunakan set
instruksi yang sama sehingga
mendukung 4 kompabilitas sistem
maupun perangkat kerasnya.
v Sistem
Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan
feature yang menguntungkan konsumen sehingga apabila
kebutuhan menuntut
penggantian komputer tidak kesulitan
dalam sistem operasinya karena
sama.
v Kecepatan
yang meningkat, model – model yang
ditawarkan mulai dari kecepatan
rendah sampai kecepatan tinggi
untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.
v Ukuran Memori
yang lebih besar, semakin tinggi
modelnya akan diperoleh semakin
besar memori yang digunakan.
v Harga yang
meningkat, semakin tinggi modelnya
maka harganya semakin mahal.
2.3.2
DEC
PDP-8
PDP-8 diluncurkan pada tahun 1964
dan memiliki spesifikasi sebagai berikut:
v Minicomputer pertama
kali (setelah miniskirt)
v Tidak
memerlukan air conditioned room
v Embedded
applications & OEM
v Arsitektur PDP-8
sangat berbeda dengan IBM
terutama bagian sistem bus.
Pada komputer ini menggunakan omnibus system
v Sistem ini
terdiri atas 96
buah lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan untuk membawa sinyal – sinyal
kontrol, alamat maupun data
v Arsitektur bus
seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh komputer –
komputer modern
2.4 Komputer
Generasi Keempat
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan
ukuran sirkuit dan komponenkomponen 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.
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, dn mobil dengan
electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor. Perkembangan yang
demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa.
Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan- perusahaan besar atau lembaga
pemerintah. Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk
komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer- komputer ini, yang disebut
minikomputer, dijual dengan paket piranti lunak yang mudah digunakan oleh
kalangan awam. Piranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program
word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari
2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan
dapat diprogram. Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal
Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang
digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di
tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan
evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas
meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas
(laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop). IBM PC bersaing
dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh
menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada10 komputernya,
sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh
juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse. Pada masa sekarang, kita mengenal
perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium
II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD
k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat.
Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru
untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya
suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara
bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak,
informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya.
Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama
elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan
perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon,
jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.
Pada komputer generasi
ini sudah memanfaatkan mikroprocessors.
2.4.1
Perkembangan
Microprocessor
q 1971 -
4004
ü Microprocessor
pertama
ü Semua komponen
CPU adalah single chip
ü 4bit
q Diikuti dengan munculnya 8008
tahun 1972
ü 8bit
q 1974 –
8080
ü Intel
adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum
2.5 Komputer
generasi kelima ( masa depan )
Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semakin
memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang
terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non
Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu
mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain
adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada
hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang
adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer
generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga
dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini
telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek computer
generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di
dunia.
2.5.1
PERANCANGAN
KINERJA
Kinerja sebuah sistem
komputer merupakan hasil
proses dari seluruh
komponen komputer, yang
melibatkan CPU, memori utama,
memori sekunder, bus,
peripheral. Dari segi perkembangan
program aplikasipun sangat menakjubkan. Aplikasi dekstop yang hampir dimiliki semua
sistem komputer saat ini meliputi :
· Pengolahan
citra
· Pengenalan
voice atau pembicaraan
· Video
conference
· Mulitimedia
· Transfer
data
Yang
menakjubkan lagi adalah
dari sudut pandang
organisasi dan arsitektur
komputer saat ini adalah
mirip dengan komputer
IAS yang dibuat
sekitar 50 tahun
lalu, namun perkembangan dan
kecanggihannya dapat kita
rasakan sekarang ini. Peningkatan
kinerja mikroprosesor ini terus
berlanjut tidak kenal
henti dengan berbagai
teknik yang telah dikembangkan, diantaranya :
· Branch
Prediction, teknik dimana prosesor memungkinkan mengamati terlebih dahulu di
dalam software dan melakukan prediksi percabangan atau kelompok
instruksi yang akan dieksekusi berikutnya.
· Data
Flow Analysis, prosesor akan menganalisa instruksi – instruksi yang tidak
tergantung pada hasil atau data lainnya untuk membuat penjadwalan yang optimum
dalam eksekusi.
· Speculative
Execution, dengan modal prediksi cabang dan analisis data, maka prosesor dapat melakukan
eksekusi spekulatif terlebih dahulu sebelum waktunya.
Perkembangan mikroprosesor, dilihat dari kapasitas operasi dan
kecepatannya sangatlah pesat. Perkembangan mikroprosesor ini sulit diimbangi
oleh komponen lainnya semisal memori. Hal
ini menimbulkan masalah
kesenjangan dan kurang
sinkronnya operasi antar
komponen. Organisasi dan arsitektur komputer yang handal sangat diperlukan
untuk mengatasi persoalan seperti ini.
Terdapat
beberapa metode untuk mengatasi masalah perbedaan kecepatan operasi antara mikroprosesor
dengan komponen lainnya, diantaranya
:
· Meningkatkan jumlah bit yang dicari pada suatu saat tertentu dengan melebarkan DRAM dan
melebarkan lintasa sistem busnya.
· Mengubah antarmuka DRAM sehingga
lebih efisien dengan menggunakan teknik
cache atau pola buffer lainnya
pada keping DRAM.
· Meningkatkan
bandwidth interkoneksi prosesor dan memori dengan penggunakan hierarki bus – bus
yang lebih cepat untuk buffering dan membuat struktur aliran data.
Bidang lain yang
menjadi fokus kajian
peningkatan kinerja sistem
komputer adalah penanganan perangkat
– perangkat I/O.
Masalah yang terjadi hampir
sama dengan memori. Teknik penyelesaian yang digunakan
umumnya adalah teknik buffering dan caching.
Target yang ingin dicapai dalam
peningkatan kinerja adalah tercapainya keseimbangan proses operasi antar
komponen – komponen penyusun komputer sehingga menghasilkan kinerja komputer
yang tinggi.
Contoh
Evolusi Komputer
Evolusi komputer yang
akan dijelaskan adalah
kelompok komputer Pentium
Intel dan PowerPC. Alasannya adalah
komputer Pentium Intel mampu mendominasi pasaran
dan secara teknologi menggunakan
rancangan CISC (complex
instruction set computers)
dalam arsitekturnya. Sedangkan PowerPC merupakan kelompok komputer yang
menerapkan teknologi RISC (reduced
instruction set computers). Detail tentang CISC dan RISC akan dijelaskan dalam matakuliah
Arsitektur CPU.
Pentium
Pentium merupakan
produk Intel yang mampu mendominasi pasaran
prosesor hingga saat
ini. Generasi demi generasi diluncurkan ke pasaran dengan kenaikan unjuk
kerja yang menakjubkan dalam memenuhi kebutuhan konsumennya. Berikut evolusi
prosesor keluaran Intel dari prosesor sederhana sampai prosesor keluaran saat
ini:
· 8080,
keluar tahun 1972 merupakan
mikroprosesor pertama keluaran Intel dengan mesin 8 bit dan bus
data ke memori
juga 8 bit.
Jumlah instruksinya 66
instruksi dengan kemampuan pengalamatan 16KB.
· 8086, dikenalkan
tahun 1974 adalah mikroprosesor 16 bit dengan
teknologi cache instruksi. Jumlah instruksi mencapai 111 dan
kemampuan pengalamatan ke memori 64KB.
· 80286, keluar
tahun 1982 merupakan
pengembangan dari 8086,
kemampuan pengalamatan mencapai
1MB dengan 133 instruksi.
· 80386,
keluar tahun 1985 dengan mesin 32 bit. Sudah mendukung sistem multitasking.
Dengan mesin 32 bitnya, produk ini mampu menjadi terunggul pada masa itu.
· 80486, dikenalkan
tahun 1989. Kemajuannya
pada teknologi cache
memori dan pipelining instruksi. Sudah dilengkapi dengan
math co-processor.
· Pentium,
dikeluarkan tahun 1993, menggunakan teknologi superscalar sehingga memungkinkan
eksekusi instruksi secara paralel.
· Pentium
Pro, keluar tahun 1995. Kemajuannya pada peningkatan organisasi superscalar
untuk proses paralel, ditemukan sistem prediksi cabang, analisa aliran data dan
sistem cache memori yang makin canggih.
· Pentium II,
keluar sekitar tahun
1997 dengan teknologi MMX
sehingga mampu menangani kebutuhan multimedia. Mulai Pentium II telah
menggunakan teknologi RISC.
· Pentium
III, terdapat kemampuan instruksi floating point untuk menangani grafis
3D.
· Pentium
IV, kemampuan floating point dan multimedia semakin canggih.
· Itanium,
memiliki kemampuan 2 unit floating point, 4 unit integer, 3 unit pencabangan,
internet streaming, 128 interger register.
PowerPC
Proyek sistem RISC diawali tahun 1975 oleh IBM pada komputer muni
seri 801. Seri pertama ini hanyalah prototipe,
seri komersialnya adalah PC RT
yang dikenalkan tahun 1986. Tahun 1990
IBM mengeluarkan generasi berikutnya
yaitu IBM RISC System/6000
yang merupakan mesin RISC
superskalar workstation. Setelah
ini arsitektur IBM
lebih dikenal sebagai
arsitektur POWER.
IBM menjalin kerja
sama dengan Motorola
menghasilkan mikroprosesor seri
6800, kemudian Apple menggunakan
keping Motorola dalam
Macintoshnya. Saat ini
terdapat 4 kelompok PowerPC,
yaitu :
· 601, adalah mesin
32 bit merupakan produksi masal arsitektur PowerPC untuk
lebih dikenal masyarakat.
· 603,
merupakan komputer desktop dan komputer portabel. Kelompok ini sama dengan seri
601 namun lebih murah untuk keperluan efisien.
· 604,
seri komputer PowerPC untuk kegunaan komputer low-end server dan komputer
desktop.
· 620,
ditujukan untuk penggunaan high-end server. Mesin dengan arsitektur 64
bit.
· 740/750,
seri dengan cache L2.
· G4,
seperti seri 750 tetapi lebih cepat dan menggunakan 8 instruksi paralel.