Sejarah Perkembangan Arsitektur Komputer

1.   Pra-Zeroth Komputer

2.   Generasi Zeroth-Komputer Mekanis (1964-1945)

Blaise Pascal (1623-1662):

¨     Mesin Hitung               Dibuat oleh Blaise Pascal (1623-1662)

¨     Dibuat tahun 1942 (usia pascal 19 th)

¨     Untuk membantu ayahnya yang bekerja sebagai Debt Collector Pajak Pemerintah Perancis

¨     Seluruh alat bersifat mekanis, dijalankan dengan tangan

¨     Hanya dapat dipakai untuk penjumlahan (+) dan pengurangan (-).

 

30 tahun kemudian

 

Baron Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646-1716):

¨     Membuat mesin mekanis 4 fungsi, yaitu: penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.

¨     Membuat kalkulator 4 fungsi

 

150 tahun kemudian

Prof Charles Babbage (1792-1871)              Jilid 1

¨     Dari Universitas Cambridge

¨     Merancang dan membuat mesin diferensi

¨     Hanya bisa melakukan penjumlahan dan pengurangan

¨     Untuk menghitung tabel-tabel bilangan

¨     Untuk navigasi laut

¨     Konstruksi dirancang untuk menjalankan algoritma tunggal

¨     Metode diferensi terbatas menggunakan polynomial

¨     Metode outputnya adalah dengan cara mencatat hasil-hasil pada plat tembaga dengan sepotong baja. Jadi ini merupakan media seperti kartu berlubang dan CD-ROM

Prof Charles Babbage (1792-1871)                 Jilid 2

¨     Babbage bosan dengan mesin yang hanya berfungsi menjalankan satu algoritma

¨     Dia menghabiskan 17.000 pound untuk membuat mesin baru yaitu: mesin analitis

¨     Mesin analitis bersifat mekanis, seperti mesin diferensi

¨     Kemajuan besar dari mesin analitis adalah:

Ø Mesin bersifat serbaguna, mesin membaca instruksi dari kartu berlubang dan menjalankannya

Ø Sejumlah instruksi memerintahkan mesin tersebut untuk mengambil 2 bilangan dari bagian penyimpanan (store), membawanya ke bagian pengolahan, dioperasikan, dan mengirim kembali hasilnya ke bagian penyimpanan.

Ø Perintah lain dapat menguji sebuah bilangan dan secara bersyarat membagi bilangan tersebut tergantung pada apakah bilangan tersebut positif atau negatif. Dengan mencatat suatu program berbeda pada kartu-kartu input, maka mesin analitis tersebut padat diperintahkan untuk melakukan perhitungan lain, sesuatu yang tidak dapat dilakukan olen mesin diferensi.

¨     Mesin analitis mempunyai 4 komponen:

Ø Memori (penyimpanan); memuat 1000 word, masing-masing terdiri dari 50 digit decimal, setiap word dipakai untuk menyimpan variable dan hasil

Ø Unit Perhitungan (pengolah); dapat menerima operand-operand dari bagian penyimpanan, kemudian menjumlahkan, mengurangkan, mengalikan atau membagi operand tersebut dan mengembalikan hasilnya ke bagian penyimpanan.

Ø Input

Ø Output

¨     Mesin analitis dapat deprogram dalam bahasa assembly sederhana, maka memerlukan software.

¨     Dalam membuat software, Babbage mempekerjakan seorang wanita bernama Ada Augusta Lovelace (saudara penyair Inggris terkenal: Lord Byron). Ada Lovelace adalah programmer komputer pertama di dunia.

Konrad Zuse (1930-an):

¨     Mahasiswa Teknik Jerman

¨     Membuat seri mesin hitung otomatis dengan menggunakan relai-relai elektromagnetik

¨     Pembuatan mesin ini tidak dapat diselesaikan karena tidak ada dana (dananya untuk perang)

¨     Mesinnya rusak karena terkena bom oleh sekutu atas Berlin, tahun 1944 sehingga karyanya tidak berpengaruh tertentu terhadap mesin sesudahnya.

John Atanasof dan George Stibbitz

¨     Mesin Atanasof menggunakan aritmetik biner dan memiliki kapasitor sebagai memori, yang diperbarui secara periodic agar apa yang dimasukkan tidak hilang. Proses ini disebut dengan “ Jogging the memory “

¨     RAM bekerja dengan cara yang sama, tapi mesin ini tidak pernah digunakan.

¨     Komputer Stibbitz, walaupun lebih primitive dari mesin Atanasof, tapi benar-benar dapat bekerja.

¨     Stibbitz melakukan demonstrasi publik terhadap komputernya pada Konferensi di Dartmouth College tahun 1940.

Howard Aiken (Havard):

¨     Menciptakan kalkulasi-kalkulasi bilangan yang rumit

¨     Mengimplementasikan konsep-karya Babbage yaitu: Membuat relai-relai komputer serbaguna

¨     Mesin Pertama (Mark I) diselesaikan di Havard tahun 1944, mesin ini mempunyai 72 word, masing-masing terdiri dari 23 digit desimal dan mempunyai waktu instruksi 6 detik.

¨     Input dan output menggunakan pita kertas berlubang

¨     Pada saat Aiken menyelesaikan Mark II, komputer relai telah usang

¨     Era elektronik dimulai

3.   Generasi Pertama-Tabung Hampa Udara (1945-1955)

ENIGMA

¨     Pendorong perkembangan komputer elektronik adalah Perang Dunia II

¨     Ditandai; kapal-kapal selam Jerman merusak kapal-kapal Inggris

¨     Perintah dikirim dari Berlin ke kapal selam melalui radio yang dapat ditangkap Inggris, problemnya ialah pesan-pesan ini disandi (encoded) dengan menggunakan suatu alat yang disebut ENIGMA

¨     ENIGMA ditemukan oleh Thomas Jefferson

COLOSSUS (Tahun 1943)

¨     Perancang Alan Turing

¨     Untuk mendecodekan pesan-pesan rahasia

¨     Colossus di proteksi selama 30 tahun, akhirnya mati.

¨     Komputer digital elektronik pertama di dunia

Jhon Mauchley dan J. Presper Eckert (1943)

¨     Perang mempengaruhi perkembangan komputer di AS

¨     Angkatan bersenjata memerlukan tabel-tabel rentang untuk mengarahkan artileri beratnya

¨     Membuat komputer elektronik yaitu ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), terdiri dari: 18.000 tabung hampa udara, 1500 relai, berbobot 30 ton, menghabiskan 140 kiowatt listrik. Dari segi arsitektur: mempunyai 20 register, masing-masing mampu memuat sebuah bilangan desimal 10 digit, mempunyai 6000 tombol multiposisi dan menghubungkan banyak socket degan berbagai macam kabel

¨     Mesin ini tidak selesai hingga tahun 1946, perang telah selesai

¨     Karya di presentasikan pada kuliah musim panas di depan ilmuwan lain

Maurice Wilkes (1949)

¨     Membuat komputer elektronik: EDSAC

¨     Dibuat di Universitas Cambridge

¨     Komputer lain: JOHNIAC, ILLIAC, MANIAC, WEIZAC

Eckert dan Mauchley

¨     Komputer Digital

¨     Membuat EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

John von Newman

¨     Ahli Fisika dan Matematika

¨     Ketika Eckert dan Mauchley merancang EDVAC, salah seorang dari mereka yang terlibat pembuatan ENIAC yaitu von Newman membuat EDVAC (versi sendiri) yang diberi nama: Mesin IAS

¨     Pemrograman komputer dengan banyak tombol dan kabel merupakan sesuatu yang lambat, melelahkan dan tidak fleksibel. Von Newman mengatakan bahwa:

Ø Program dapat diwakili dalam bentuk digital di dalam memori komputer, bersama-sama data.

Ø Serial aritmatik desimal yang digunakan ENIAC, dimana setiap digit diwakili oleh 10 tabung hampa udara (satu ON dan 9 OFF) dapat diganti dengan menggunakan aritmetik biner paralel.

Ø Rancangan Dasar von Newman manjadi dasar bagi hampir semua komputer digital lebih dari setengah abad kemudian.

Peneliti M.I.T.

¨     Mesin MIT, Whirlwind I, mempunyai word 16 bit

¨     Untuk pengendalian waktu nyata

¨     Menghasilkan penemuan memori inti magnetic oleh Jay Forrester

¨     Memberi inspirasi ditemukannya komputer mini komersial pertama.

IBM

¨     Memproduksi 701 tahun 1953, mempunyai 2048 word 36 bit, dengan 2 instruksi per word. Komputer ini merupakan seri mesin ilmiah yang mendominasi industri dalam satu dekade.

¨     704, mempunyai memori inti 4 K, instruksi 36 bit

¨     Tahun 1958, IBM memulai produksi mesin tabung hampa udara 709, meruapak pengembangan dari 704

4.   Generasi Kedua-Transistor (1955-1965)

¨     Transistor diciptakan  di laboratorium Bell tahun 1948 oleh John Bardeen, Walter Brattain, dan Wiiliam Sockley.

¨     Meraih nobel bidang fisika tahun 1956

¨     Komputer transistor pertama dibuat di MIT, Lab Lincoln, sebuah mesin 16 bit

¨     Mesin ini disebut TX-0 (Transistorized Experimental Computer 0)

¨     TX-0 adalah alat untuk menguji TX-2 yang lebih digemari

Kenneth Olsen (1957)

¨     Mendirikan sebuah perusahaan: Digital Equipment Corporation (DEC)

¨     DEC mesin komersial yang mirip dengan TX-0

¨     DEC memperkenalkan PDP-8 yang memiliki bus tunggal, omnibus

¨     Bus adalah sekumpulan kabel parallel yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen sebuah komputer

5.   Generasi Ketiga-Rangkaian Terpadu (1965-1980)

¨     Penemuan rangkaian terpadu dari silikon oleh Robert Noyce

¨     Memungkinkan dimasukkan lusinan transistor pada satu chip tunggal

¨     Pemasangan ini memungkinkan dibuat komputer yang lebih kecil, lebih cepat dan lebih murah

¨     Tahun 1964 IBM menghadapi masalah dengan kedua mesin 7094 dan 1401, kedua mesin tidak compatible. Satu untuk pengolah angka berkecepatan tinggi menggunakan aritmetik biner parallel pada register 36 bit. Dan satunya adalah prosesor input/output yang banyak digemari menggunakan serial aritmetik decimal pada variable panjang word dalam memori.

¨     IBM memperkenalkan jalur produk tunggal sistem/360 yang berbasis pada rangkaian terpadu untuk keperluan penghitungan ilmiah dan komersial.

¨     Sistem/360 mempunyai inovasi penting: bahwa sistem ini satu keluarga yang terdiri dari ½ lusin mesin dengan bhs assembly yang sama dan mempunyai ukuran dan kemampuan yang lebih tinggi

¨     Inovasi besar lain dari 360 adalah Multiprogramming.

¨     Multiprogramming adalah dalam suatu memori memuat beberapa program sehingga ketika satu program sedang menunggu selesainya input atau output proram lain dapat melakukan perhitungan.

6.   Generasi Keempat-Perpaduan dalam Skala Besar (1980-?)

¨     VLSI (Very large Scale Integration) memungkinkan pemasangan puluhan ribu, ratusan ribu, jutaan transistor dalam satu chip tunggal.

¨     Perkembangan ini menyebabkan lahirnya komputer-komputer dengan ukuran semakin kecil dan kecepatan semakin besar.

¨     Era komputer pribadi dimulai

¨     Persaingan perusahaan komputer. IBM berjaya

¨     Pertengahan 1980-an suatu perkembangan baru yang disebut RISC, menggantikan arsitektur rumit (CISC) dengan arsitektur yang lebih sederhana dan lebih cepat.

¨     Apakah RISC dan CISC itu???? Kita lanjutkan kuliah minggu depan