Evolusi Komputer

Komputer merupakan alat hitung yang berasal dari bahasa latin yaitu computare, karena pada awalnya komputer hanya digunakan sebagai alat untuk perhitungan angka-angka sebelum menjadi perangkat multifungsi. Komputer yang ada saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan sejak dahulu berupa alat mekanik dan elektronik. Beberapa peralatan yang telah digunakan sebagai alat hitung sebelum ditemukannya komputer :

A.     Abacus

Alat kuno untuk penghitungan yang terbuat dari rangka kayu dengan sederetan poros yang berisi manik-manik yang dapat di geser. Abacus muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini dan dapat dikatakan sebagai awal mula mesin komputasi. Untuk melakukan perhitungannya dengan cara menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuah rak. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, terutama di Eropa, Abacus kehilangan popularitasnya.

B.     Kalkulator Roda Numerik

Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), menemukan apa yang disebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) yang pada saat itu digunakan untuk membantu ayahnya dalam melakukan perhitungan pajak.

C.    Kalkulator Roda Numerik 2

Tahun 1694 Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716), seorang matematikawan dan filsuf Jerman. Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal untuk dapat menyempurnakan alatnya dan memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi.

D.    Kalkulator Mekanik

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. 

Komputer di bagi dalam beberapa generasi berdasarkan sejarah perkembangannya. Ada 5 generasi dalam sejarah komputer. Pada setiap generasi dibedakan berdasarkan kemampuan teknologinya untuk melakukan serangkaian proses, semakin rendah biaya operasionalnya dan semakin mudah menggunakannya (user friendly). Berikut perkembangan generasi komputer:

1.      Generasi Pertama : Tabung Vakum (1945 – 1955)

ENIAC

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. 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 memutuskan kabel-kabelnya. ENIAC selesai pada tahun 1946 sejak proposal diajukan tahun 1943, sehingga tahun 1946 merupakan gerbang bagi zaman baru komputer elektronik. John Van Neumann seorang ahli matematika yang merupakan konsultan pembuatan ENIAC pada tahun 1945 mencoba memperbaiki kelemahan ENIAC dengan rancangan komputer barunya, bernama EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) dengan konsep program tersimpan (storedprogram concept) Tahun 1946 komputer dengan stored-program concept dipublikasikasikan, yang kemudian di kenal dengan Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). Komputer ini terdiri dari:

• Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.

• Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner.

• Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi-instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.

• I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

2.      Generasi Kedua : Transistor (1955 – 1965)

IBM 1401

Komputer era ini tidak lagi menggunakan tabung vakum yang memerlukan daya operasional besar, tabung-tabung itu digantikan komponen kecil bernama transistor. Konsumsi daya listrik amat kecil dan bentuknyapun relative kecil. Bahan bakunya terdiri atas tiga lapis, yaitu basic, collector dan emmiter. Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun 1947 dan tahun 1950 telah meluncurkan revolusi elektronika modern. Transistor merupakan singkatan dari Transfer Resistor, yang berarti dengan mempengaruhi daya tahan antara dua dari tiga lapisan, maka daya (resistor) yang ada pada lapisan berikutnya dapat pula dipengaruhi. Dengan demikian, fungsi transistor adalah sebagai penguat sinyal. Sebagai komponen padat, tansistor mempunyai banyak keunggulan seperti misalnya: tidak mudah pecah, tidak menyalurkan panas. dan dengan demikian, komputer yang ada menjadi lebih kecil dan lebih murah. IBM sebagai perusahaan pertama yang meluncurkan produk komputer dengan transistor sehingga tetap mendominasi pangsa pasar komputer. NCR dan RCA adalah perusahaan yang mengembangkan komputer berukuran kecil saat itu, kemudian diikuti IBM dengan mengeluarkan seri 7000-nya. Dengan adanya transistor membuat hardware komputer saat itu makin cepat prosesnya, Generasi dua ini juga terdapat perubahan perkembangan pada ALU yang makin kompleks, lahirnya bahasa pemrograman tingkat tinggi maupun tersedianya software sistem operasi. Generasi kedua juga ditandai munculnya Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 dan meluncurkan komputer pertamanya, yaitu PDP 1. Komputer ini sangat penting bagi perkembangan komputer generasi ketiga. IBM 7094 Komputer ini diluncurkan tahun 1962. Kemajuan IBM 7094 adalah adanya Instruction Backup Register (IBR) yang berfungsi membeffer instruksi berikutnya, efeknya komputer akan lebih cepat prosesnya. Unit kontrol mengambil dua word yang berdampingan dari memori untuk sebuah pengambilan instruksi, kecuali bila terjadi percabangan Kemajuan IBM 7094 lainnya adalah adanya multiplexor untuk memultiplex data channel (saluran data). Multiplexor berfungsi sebagai sentral switch data yang akan diproses dalam CPU.

3.      Generasi Ketiga : Integrated Circuits (1965 – 1980)

Pada tahun 1958 terjadi revolusi elektronika kembali, yaitu ditemukannya integrated circuit (IC) yang merupakan penggabungan komponen-komponen elektronika dalam suatu paket. Cincin magnetic tersebut dapat di-magnetisasi secara satu arah ataupun berlawanan, dan akhirnya men-sinyalkan kondisi “ON” ataupun “OFF” yang kemudian diterjemahkan menjadi konsep 0 dan 1 dalam system bilangan biner yang sangat dibutuhkan oleh komputer. Pada setiap bidang memory terdapat 924cincin magnetic yang masing-masing mewakili satu bit informasi. Jutaan bit informasi saat ini berada didalam satu chip tunggal dengan bentuk yang sangat kecil. Komputer yang digunakan untuk otomatisasi pertama dikenalkan pada tahun 1968 oleh PDC 808, yang memiliki 4 KB (kilo-Byte) memory dan 8 bit untuk core memory. Dapat digunakan untuk multiprogram. Dengan ditemukan IC ini semakin mempercepat proses komputer, kapasitas memori makin besar, bentuknya semakin kecil dan lebih murah dari transistor. Contoh komputer generasi ketiga adalah Apple II, PC, dan NEC PC.

4.   Generasi Keempat : Very Large Scale Integration (1980 - Sekarang)

Komputer generasi keempat masih menggunakan IC/chip untuk pengolahan dan penyimpanan data. Era keempat perkembangan genarasi komputer ditandai adanya VLSI. Paket VLSI dapat menampung 10.000 komponen lebih per kepingnya dengan kecepatan operasi mencapai 100juta operasi per detiknya.Komputer generasi ini lebih maju karena di dalamnya terdapat beratus ribu komponen transistor. Proses pembuatan IC komputer generasi ini dinamakan pengintegrasian dalam skala yang sangat besar. Pengolahan data dapat dilakukan dengan lebih cepat atau dalam waktu yang singkat. Media penyimpanan komputer generasi ini lebih besar dibanding generasi sebelumnya. Komputer generasi ini sering disebut komputer mikro. Contohnya adalah PC (Personal Computer). Teknologi IC komputer generasi ini yang membedakan antara komputer mikro dan komputer mini serta main frame. Masa-masa ini diawali peluncuran mikroprosesor Intel seri 4004. Mikroprosesor 4004 dapat menambahkan dua bilangan 4 bit dan hanya dapat mengalikan dengan cara pengurangan dan penambahan. Beberapa teknologi IC pada generasi ini adalah Prosesor 6086, 80286, 80386, 80486, Pentium I, Celeron, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Dual Core, dan Core to Duo. Generasi ini juga mewujudkan satu kelas komputer yang disebut komputer super.

5.      Generasi Kelima (Sekarang - Masa Depan) 

Generasi kelima dalam sejarah evolusi komputer merupakan komputer impian masa depan. Diperkirakan mempunyai lebih banyak unit pemprosesan yang berfungsi bersamaan untuk menyelesaikan lebih daripada satu tugas dalam satu masa. Komputer ini juga mempunyai ingatan yang amat besar sehingga memungkinkan penyelesaian lebih dari satu tugas dalam waktu bersamaan. Unit pemprosesan pusat juga dapat berfungsi sebagai otak manusia. Komputer ini juga mempunyai kepandaian tersendiri, merespon keadaan sekeliling melalui penglihatan yang bijak dalam mengambil sesuatu keputusan bebas dari pemikiran manusia yang disebut sebagai artificial intelligence. 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 von Neumann. Model von 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. 

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).

1.      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.

1.1.Pentium dikeluarkan tahun 1993 menggunakan teknologi superscalar sehingga  memungkinkan eksekusi instruksi secara paralel.

1.2.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.

1.3.Pentium II, keluar sekitar tahun 1997 dengan teknologi MMX sehingga mampu menangani kebutuhan multimedia. Mulai Pentium II telah menggunakan teknologi RISC.

1.4.Pentium III, terdapat kemampuan instruksi floating point untuk menangani grafis 3D.

1.5.Pentium IV, kemampuan floating point dan multimedia semakin canggih.

1.6.Itanium, memiliki kemampuan 2 unit floating point, 4 unit integer, 3 unit percabangan, internet streaming, 128 interger register.

2.       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 :

2.1.601, adalah mesin 32 bit merupakan produksi masal arsitektur PowerPC untuk lebih   dikenal masyarakat.

2.2.603, merupakan komputer desktop dan komputer portabel. Kelompok ini sama dengan seri 601 namun lebih murah untuk keperluan efisien.

2.3.604, seri komputer PowerPC untuk kegunaan komputer low-end server dan komputer desktop.

2.4.620, ditujukan untuk penggunaan high-end server. Mesin dengan arsitektur 64 bit.

2.5.740/750, seri dengan cache L2.

2.6.G4, seperti seri 750 tetapi lebih cepat dan menggunakan 8 instruksi paralel.

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Sejarah_perkembangan_komputer    
                http://elearning.amikom.ac.id/...

                 http://majuterusindonesiaku.blogspot.com/2012/03

                Bambang Hariyanto, Bambang (2007). Sistem Operasi.
                 Bandung: Informatika.