MAKALAH
ARSITEKTUR & ORGANISASI KOMPUTER
Diajukan Sebagai
Tugas Mata Kuliah Arsitektur Dan Organisasi
Komputer
Disusun Oleh:
Uswatun Hasanah NIM 2017.02.01.0.0029
Saiful Anam
NIM 2017.02.01.0.0027
Faizar Rahman
NIM 2017.02.01.0.0030
Dosen
Pembimbing :
Bpk. Anwari, S,kom, MT
UNIVERSITAS
ISLAM MADURA
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS
TEKNIK
PAMEKASAN
MADURA
2018
KATA
PENGANTAR
Puji dan
syukur marilah kita haturkan kehadirat
Allah SWT yang telah memberikan kesehatan jasmani dan rohani kepada kita sehingga kita masih tetap bisa menikmati
indahnya alam ciptaan-nya dan mampu beraktivitas baik dalam kehidupan
sehari-hari, sholawat dan salam semoga tetap tercurah limpahkan kepada baginda
besar kita Nabi Muhammad SAW yang telah membawa kita dari jurang kebodohan
menuju samudera ilmu seperti yang kita rasakan saat ini. ajaran agama yang
sempurna dengan bahasa yang sangat indah, sehingga kita mampu menikmati
indahnya iman dan islam.
Penulis disini
akhirnya dapat merasa sangat bersyukur karena telah menyelesaikan makalah kinerja
system computer yang kami beri judul sebagai tugas mata kuliah arsitektur dan
organisasi komputer. dalam makalah ini kami mencoba untuk menjelaskan tentang bagaiman
cara kerja system computer.
Kami sebagai
Penulis dari makalah ini mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak
yang telah ikut berpartisipasi dalam menyelesaikan tugas
makalah ini. dan penulis memahami jika makalah ini tentu jauh dari
kesempurnaan maka kritik dan saran sangat kami butuhkan guna memperbaiki
karya-karya kami untuk selanjutnya.
Pamekasan, 18 Oktober 2018
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Arsitektur Komputer membahas hal-hal
yang berkaitan dengan atribut-atribut yang terlihat atau yang dipertimbangkan
oleh pemogram dan yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah
program. Dengan kata lain arsitektur computer membahas masalah-masalah yang
berkaitan dengan fungsi komponen-komponen computer.
Contoh atribut arsitektural adalah :
a. set instruksi
b. representasi data atau jumlah bit yang digunakan untuk
merepresentasikan jenis data (missal:bilangan, karakter, dll)
c. Mekanisme input/output (I/O)
d.Teknik Pengalamatan memori
Organisasi
Komputer membahas bagaimana semua fungsi-fungsi computer tersebut dapat
diimplementasikan. Jadi, organisasi computer membahas hal-hal yang berkaitan
dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang mereliasasikan
spesifikasi arsitektural. Dengan kata lain, organisasi computer membahas
masalah-masalah yang berkaitan dengan struktur computer.
Sebagai contoh apakah suatu computer yang
memmiliki instruksiperkalian merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah
persoalan organisasional Dimana instruksi itu akan diimplementasikan dengan
unit pengali khusus atau dengan dengan suatu mekanisme yang menggunakan
pengulangan dari penambahan unit system merupakan hal organisasional.
Kepustusan organisasional mungkin didasarkan pada frekuensi antisipasi dari
penggunaan intruksi perkalian, kecepatan relative dari dua buah pendekatan dan
harga, serta ukuran fisik dari unit perkalian khusus.
1.2 Rumusan Masalah
a. Apakah yang dimaksud dengan organisasi
dan arsitektur komputer?
b. Bagaimana struktur komputer?
c. Bagaimana fungsi dari suatu perangkat
yang ada di komputer?
d. Bagaimana evolusi yang terjadi pada
komputer hingga sekarang?
1.3 Tujuan Kepenulisan
a.
Menjelaskan tentang Organisasi dan
Arsitektur Komputer
b.
Menjelaskan tentang struktur dan
fungsi komputer
c.
Menjelaskan tentang evolusi dan
kinerja komputer
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Struktur Dan Fungsi
Komputer adalah sebuah sistem yang kompleks.
Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait.
Sedangkan fungsi komputer didefinisikan sebagai operasi masing-masing komponen
sebagai bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen dalam
struktur tersebut adalah sebagai berikut:
2.1.1. Input Device (Alat
Masukan)
Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi
sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer. Input device adalah alat
yang digunakan untuk menerima input dari luar sistem, dan dapat berupa signal
input atau maintenance input. Di dalam sistem komputer, signal input berupa
data yang dimasukkan ke dalam system komputer, sedangkan maintenance input
berupa program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Dengan
demikian, alat input selain digunakan untuk memasukkan data juga untuk
memasukkan program. Beberapa alat input mempunyai fungsi ganda, yaitu disamping
sebagai alat input juga berfungsi sebagai alat output sekaligus. Alat yang
demikian disebut sebagai terminal. Terminal dapat dihubungkan kesistem komputer
dengan menggunakan kabel langsung atau lewat alat komunikasi. Terminal dapat
digolongkan menjadi non intelligent terminal, smart terminal, dan intelligent
terminal. Non intelligent terminal hanya berfungsi sebagai alat memasukkan
input dan penampil output, dan tidak bisa diprogram karena tidak mempunyai alat
pemroses. Peralatan seperti ini juga disebut sebagai dumb terminal. Smart
terminal mempunyai alat pemroses dan memori di dalamnya sehingga input yang
terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali. Walaupun demikian, terminal jenis
ini tidak dapat diprogram oleh pemakai, kecuali oleh pabrik pembuatnya.
Sedangkan intelligent terminal dapat diprogram oleh pemakai. Peralatan yang
hanya berfungsi sebagai alat input dapat digolongkan menjadi alat input
langsung dan tidak langsung. Alat input langsung yaitu input yang dimasukkan
langsung diproses oleh alat pemroses,
Sedangkan alat input tidak langsung melalui
media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses. Alat input
langsung dapat berupa papan ketik (keyboard), pointing device (misalnya mouse,
touch screen, light pen, digitizer graphics tablet), scanner (misalnya magnetic
ink character recognition, optical data reader atau optical character
recognition reader), sensor (misalnya digitizing camera), voice recognizer (misalnya
microphone). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch yang
dilakukan melalui media punched card (kartu plong), key-to-tape yang merekam
data ke media berbentuk pita (tape) sebelum diproses oleh alat pemroses, dan
key-to-disk yang merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau
harddisk) sebelum diproses lebih lanjut.
- Keyboard
Merupakan alat input standart yang diperlukan
dalam setiap PC. Komponen ini tidak mengalami perkembangan yang pesat. Hanya
dalam konektor dalam PC nya saja yang mengalami perkembangan. Dimulai dengan
keyboard XT, keyboard PS2, keyboard USB dan yang baru berkembang sekarang ini
adalah keyboard wireless.
- Mouse
Mouse merupakan komponen input yang sanagt
diperlukan jika menggunakan sistem operasi grafis. Mouse lebih banyak
eprkembangannya dari pada keyboard. Muali dari mouse serial, mouse PS/2, mouse
scroll, dan saat mouse optic
Output Device (Alat Keluaran)
Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi
untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa
hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara. Output
yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu
tulisan (huruf, angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar), suara, dan
bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan
pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan
golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya
dari komputer. Peralatan output dapat berupa:
a. Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak
tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film. Contoh hard-copy
devicce
b. Soft-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan
tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik.
c. Drive device atau driver, yaitu alat yang digunakan untuk merekam
simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti
magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output
dan juga sebagai alat input. Sekarang media penyimpan yang berkembang adalah
disk rive, hard disk, CD-ROM/CD-RW.
2.1.3. I/O
Ports
Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun
mengirim data ke luar sistem. I/O Port juga biasa disebut dengan bagian interface (antar
muka) karena peralatan input dan output di atas terhubung melalui port
ini.
2.1.4. CPU
(Central Processing Unit)
CPU merupakan otak sistem komputer, dan
memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit)
sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja
komputer.
CPU merupakan tempat pemroses
instruksi-instruksi program, yang ada komputer mikro disebut dengan
micro-processor (pemroses mikro). Pemroses ini berupa chip yang terdiri dari
ribuan hingga jutaan IC. Dalam dunia dagang, pemroses ini diberi nama sesuai
dengan keinginan pembuatnya dan umumnya ditambah dengan nomor seri, misalnya
dikenal pemroses Intel 80486 DX2-400 (buatan Intel dengan seri 80486 DX2-400
yang dikenal dengan komputer 486 DX2), Intel Pentium 100 (dikenal dengan
komputer Pentium I), Intel Pentium II-350, Intel Pentium III-450, Intel Celeron
333, AMD K-II, dan sebagainya. Masing-masing produk ini mempunyai kelebihan dan
kekurangan masing-masing.
2.1.5. Memori
a. Random Access Memory (RAM)
Semua data dan program yang
dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama,
khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil,
atau dihapus isinya) oleh pemrogram. Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian
utama, yaitu:
- Input
storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat
input.
- Program
storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang
akan diakses.
- Working
storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil
pengolahan.
- Output
storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang
akan ditampilkan ke alat output.
Input yang
dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage.
Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage,
dan bila berbentuk data maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari
pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan
ditampilkan ke alat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.
b. Read Only Memory(ROM)
Dari namanya, ROM hanya dapat dibaca sehingga
pemrogram tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. ROM sudah diisi oleh pabrik
pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang
diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur
penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk
keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program. Program bootstrap diperlukan
pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan. Proses mengaktifkan komputer
pertama kali ini disebut dengan booting, yang dapat berupa cold booting atau
warm booting. Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem computer
pertama kali untuk mengambil program bootstrap dari keadaan listrik komputer
mati (off) menjadi hidup (on). Sedangkan warm booting merupakan proses
pengulangan pengambilan program bootstrap pada saat komputer masih hidup dengan
cara menekan tiga tombol tombol pada papan ketik sekaligus, yaitu Ctrl, Alt,
dan Del. Proses ini biasanya dilakukan bila sistem computer macet, daripada
harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali.
Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau
firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya.
Isi dari ROM ini tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian,
maka system komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk
mencegahnya maka pabrik pembuatnya merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya
bisa dibaca, tidak dapat diubah-ubah isinya oleh orang lain. Selain itu, ROM
bersifat non volatile supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer
dimatikan.
Pada kasus yang lain memungkinkan untuk
merubah isi ROM, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang
ada didalamnya. ROM jenis ini berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya
yang mempunyai jendela di atasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM
(Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan
selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable
Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet
serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. Disamping itu, ada juga EEPROM
(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara
elektronik dan dapat diprogram kembali.
2.1.6. Data
Bus
Adalah jalur-jalur perpindahan data antar
modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing
saluran hanya dapat membawah 1 bit data, maka jumlah saluran menetukan jumlah
bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menetukan kinerja
sistem secara keseluruhan. Sifatnya bldirectional, artinya CPU dapat membaca
dan menerima data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16,
32, atau 64 paralel.
2.1.7. Address
Bus
Digunakan
untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada
jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.
Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
2.1.8. Control
Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol
penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. terdiri dari 4 sampai 10
jalur paralel.
2.2. EVOLUSI DAN KINERJA KOMPUTER
Perkembangan komputer
meliputi peningkatan kecepatan processor, penyusutan ukuran
komponen, peningkatan ukuran memori dan
peningkatan kapasitas serta kecepatan I/O.
SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER
Berdasarkan perkembangan teknologi komputer,
maka perkembangannya dapat kita
begi menjadi 2 bagian yaitu :
a. Sebelum tahun 1940.
b. Setelah tahun 1940.
2.2.1. 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.
- Peralatan
manual: yaitu peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor
terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia.
- Peralatan
Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan
dengan tangan secara manual
- Peralatan
Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis
oleh motor elektronik
- 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.
2.2.2. Setelah tahun 1940
Perkembangan komputer
setelah tahun 1940 dibagi lagi menjadi 5 generasi.
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 :
- ENIAC
(Electronic Numerical Integrator And Calculator )
NIAC
(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.
Gambar : ENIAC
Computer
- 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.
Gambar : EDVAC Computer
Secara
umum, struktur dari komputer IAS adalah sebagai berikut:
a) Memori utama, untuk
menyimpan data dan intruksi.
b) Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk
mengolah data binner
c) Control Unit, untuk
melakukan interpretasi instruksi - instruksi di dalam
memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut
d) I/0, untuk berinteraksi
dengan lingkungan luar
- EDSAC
COMPUTER
EDSAC
(Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa
(merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.
Gambar : EDSAC
Computer
- 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.
Gambar : UNIVAC
- 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:
- IBM 7094
IBM 7094 memiliki konfigurasi
sebagai berikut:
IBM 7094 dibuat dengan
tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya
semakin besar, dan biayanya semakin kecil.
-
DEC PDP 1
Digital Equipment Corporation
(DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1
- 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.
- 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.
PERKEMBANGAN_MICROPROSESSOR
1971 - 4004
1971 - 4004
·
Microprocessor pertama
·
Semua komponen CPU adalah single chip
·
4bit
Diikuti
dengan munculnya 8008 tahun 1972
- 8bit
1974 – 8080
-
Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum
- 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.
2.2.3. 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.
BAB III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Komputer PC terdiri dari tiga
bagian utama, yaitu bagian input, proses, dan output. Setiap bagian terdiri
dari beberapa komponen yang saling mendukung. Setiap komponen pada PC mempunyai
spesifikasi tertentu dan kegunaan/fungsi khusus. Evolusi computer telah
ditandai dengan peningkatan kecepatan prossesor, pengurangan ukuran
komponen, peningkatan kapasitas memori, dan peningkatan kapasitas dan kecepatan
I/O. Satu factor yang berpengaruh besar dalam dalam peningkatan kecepatan
prossesor adalah dengan peyusutan ukuran komponen prossesor mikro, hal ini
mengurangi jarak antara komponen dan karenanya dapat meningkatkan kecepatan.
Bagaimanapun, keuntungan sebenarnya dalam kecepatan terakhir ini telah datang
di organisasi prossesor termasuk penggunaan yang berat dalam pipelining dan
teknik eksekusi pararel dan penggunaan teknik eksekusi yang bersifat
spekulasi yang mengakibatkan eksekusi berikutnya bersifat
sementara yang mungkin diperlukan.
Selanjutnya didalam suatu
permasalahan kritis dalam merancang system computer adalah menjaga
keseimbangan kinerja dar berbagai unsur-unsur,sehingga menghasilkan
kinerja dalam datu bidang tidaklah mempengaruhi suatu bidang yang lain.
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.
3.2.Saran
Didalam penulisan makalah tentang
komputer ada baiknya menggunakan rujukan yang paling baru, karena sifat
teknologi setiap harinya bahkan setiap detiknya mengalami perubahan. Dengan
bahan rujukan yang terbaru diharapkan informasi-informasi yang didapat
juga informasi yang terbarukan.
.
DAFTAR
PUSTAKA
Tim Ditjenbud. 2000. Strategi Pembinaan dan Pengembangan Kebudayaan
Indonesia. Jakarta: Direktorat jenderal
Kebudayaan Departemen Pendidikan Nasional
Wahyuddin dkk. Pendidikan Agama Islam untuk Perguruan
Tinggi. Grasindo
Abdulkarim, Aim. 2006. Pendidikan Kewarganegaraan untuk kelas XI
Sekolah Menengah Atas jilid 2. Grafindo Media Pratama
0 Komentar
Silahkan Masukkan Komentar Anda!!!