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
