Evolusi dan Kinerja Komputer

Evolusi dan Kinerja Komputer- Tujuan : 1. Menjelaskan tentang sejarah teknologi komputer. 2. Menjelaskan trend teknologi yang t...

Evolusi dan Kinerja Komputer-

Tujuan :

1. Menjelaskan tentang sejarah teknologi komputer.

2. Menjelaskan trend teknologi yang telah membuat

unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem

komputer.

3. Meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang

digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang

dan efisien.

4. Menjelaskan perkembangan pentium dan PowerPC.

ENIAC – Latar belakang

ENIAC, singkatan dari Electronic Numerical Integrator And Computer, adalah komputer elektronik penuh pertama yang didesain agar Turing-complete, yang mampu diprogram ulang dengan cara mengatur ulang kabelnya agar dapat menyelesaikan segala jenis masalah perhitungan.

Ia didahului oleh Z3 karya Konrad Zuse, yang dapat diprogram dengan kaset secara penuh namun masih mekanikal dan oleh komputer Colossus buatan Inggris yang meski elektronik sepenuhnya namun bukan untuk tujuan umum. Keperluan untuk mengatur ulang kabel ENIAC dihapuskan pada 1948.

ENIAC dikembangkan dan dibangun oleh Angkatan Darat AS untuk Laboratorium Penelitian Persenjataan mereka dengan tujuan untuk menghitung tabel tembakan senjata. Ide tentang ENIAC dipikirkan dan didesain oleh J. Presper Eckert dan John William Mauchly dari Universitas Pennsylvania. Komputer tersebut mulai dibangun pada 17 Mei 1943 sebagai Proyek PX dan dibangun di Moore School of Electrical Engineering sejak pertengahan 1944, dan dioperasikan secara resmi sejak Februari 1946 setelah menelan biaya sebesar $500.000. Ia kemudian dimatikan pada 9 November 1946 untuk diperbaharui dan ditingkatkan memorinya. ENIAC diperlihatkan kepada umum pada 14 Februari 1946 di Universitas Pennsylvania dan dipindahkan ke Aberdeen Proving Grounds, Maryland pada 1947. Pada 29 Juli tahun yang sama, ENIAC dinyalakan dan akan terus beroperasi hingga pukul 23:45 pada 2 Oktober 1955.

Sebuah tim yang terdiri dari delapan wanita memprogram ENIAC dengan memanipulasi ribuan kabel dan saklarnya.

ENIAC mendapatkan pemberitaan yang luas karena ukurannya yang besar. Ia memiliki 17.468 tabung vakum, 7.200 diode kristal, 1.500 pemancar, 70.000 resistor, 10.0000 kapasitor dan sekitar 5 juta sambungan yang disolder dengan tangan. Beratnya 27 ton dan ukurannya 2,4 m x 0,9 m x 30 m. ENIAC mengambil luas sekitar 167 m² dan mengonsumsi energi sebesar 160 kW.

Namun ENIAC sebenarnya bukanlah komputer yang canggih di eranya. Tidak seperti Z3 buatan Konrad Zuse, dan MARK buatan Howard Aiken, ENIAC harus diatur ulang kabelnya untuk menjalankan program baru (Z3 dan MARKI menjalankan programnya dari kaset). Lebih lanjut lagi, tidak seperti Z3 dan komputer modern lainya, ENIAC melakukan penghitungan dalam desimal daripada biner. (Wikipedia)

Secara garis besar ENIAC adalah :

_Electronic Numerical Integrator And Computer

_Yang diteliti oleh Eckert and Mauchly dari University of Pennsylvania

_Tujuan awalnya adalah Pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru.

_Yang dimulai tahun 1943 sampai dengan selesai tahun 1946. Ini berarti terlambat untuk digunakan dalam perang dunia.

_Digunakan sampai tahun 1955.

ENIAC - detail

_Menggunakam decimal (bukan kode binary).

_20 akumulator masing-masing menampung 10 digit desimal.

_Diprogram secara manual dengan switch.

_18,000 tabung vakum.

_30 tons.

_15,000 meter persegi.

_140 kW konsumsi dayanya.

_5,000 operasi penambahan / detik.

Von Neumann/ Turing

Arsitektur von Neumann (atau Mesin Von Neumann) adalah arsitektur yang diciptakan oleh John von Neumann (1903-1957). Arsitektur ini digunakan oleh hampir semua komputer saat ini.

Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, “bus”.

_Memori Utama, untuk menyimpan data maupun

instruksi.

_Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah

data biner.

_Control Unit, untuk melakukan kontrol terhadap

instruksi–instruksi di dalam memori.

_I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

_Diciptakan pada Princeton Institute for Advanced Studies.

_ Dan diberinama dengan IAS (Computer of Institute for Advanced Studies).

_Completed 1952.

von Neumann/Turing

_adalah seorang Ahli matematika serta konsultan pembuatan ENIAC.

_Pada tahun 1945 memperbaiki kelemahan ENIAC : EDVAC.

_EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer).

_dengan Konsep: stored-program concept.

_serta pada tahun 1946 dipublikasikasikan.

_Dikenal : Komputer IAS (Computer of Institute for

Advanced Studies).

IAS - detail

_1000 lokasi penyimpanan x 40 bit words.

_dengan Binary number.

_2 x 20 bit instructions.

_Format Memori IAS.

ALU-IAS(Computer of Institute for Advanced Studies)

_Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori.

_ Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR.

_ Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.

_ Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori.

_ Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori.

_ Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementara 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.

_ IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki 21 instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini :

_ Data tranfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau antara dua register ALU sendiri.

_ Unconditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu.

_ Conditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat tertentu agar

dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.

_ Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU.

_ Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di komputasi

sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.

Komputer Komersial-

_ Pada tahun 1947 - Eckert-Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation.

_ terbentuklah UNIVAC I (Universal Automatic Computer) yang  menjadi tulang punggung perhitungan sensus di USA.

_ Pada Tahun yang bersamaan menjadi tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2

buah perusahaan yang saat itu mendominasi pasar,

yaitu Sperry dan IBM

_ Pada Tahun 1950 diluncurkan UNIVAC II, dengan karakteristik : Lebih cepat dan Memory lebih besar.

IBM-

_Punched-card processing equipment

_1953 - the 701

_IBM’s first stored program computer

_Scientific calculations

_1955 - the 702

_Applikasi bisnis

_Mengeluarkan seri 700/7000

Transistors

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.

Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter)

Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal, yaitu Basis (B), Emitor (E) dan Kolektot (C). Tegangan yang di satu terminalnya misalnya Emitor dapat dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.

Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog melingkupi pengeras suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.

Secara garis besar Transistor  :

_Pengganti tabung vakum

_Lebih kecil

_Lebih ringan

_Disipasi daya lebih rendah

_Solid State device

_Terbuat dari silikon Silicon (Sand)

_Ditemukan tahun 1947 di Lab.Bell

_William Shockley et al.

Generasi dari Komputer :

_ Tabung Vakum - 1946-1957

_ Transistor - 1958-1964

_ Small scale integration - 1965  sampai dengan 100 devices dalam sebuah chip.

_ Medium scale integration - to 1971 dari 100-3,000 devices dalam sebuah chip.

_ Large scale integration - 1971-1977 mulai dari 3,000 - 100,000 devices dalam sebuah chip.

_ Very large scale integration - 1978 to date dari 100,000 - 100,000,000 devices dalam sebuah chip

_ Ultra large scale integration - Lebih dari 100,000,000 devices dalam sebuah chip

Seri IBM 360

_ Di kenal pada tahun 1964.

_ Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai

model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga

mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya.

_ Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang

menguntungkan konsumen sehingga apabila kebutuhan menuntut

penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena

sama.

_ Kecepatan yang meningkat, model – model yang ditawarkan mulai dari

kecepatan rendah sampai kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat

disesuaikan konsumen sendiri.

_ Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan

diperoleh semakin besar memori yang digunakan.

_ Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya

semakin mahal.

DEC PDP-8

PDP-8 merupakan salah satu Komputer mini (Inggris: minicomputer) adalah kelas komputer multi-user yang dalam spektrum komputasi berada di posisi menengah di bawah kelas komputer mainframe dan sistem komputer single-user seperti komputer pribadi. Istilah komputer mini dalam era sekarang ini sudah dianggap kuno dan diganti dengan istilah-istilah seperti komputer menengah IBM (midrange system) dalam dunia IBM, stasiun kerja (workstation) dalam dunia Sun Microsystems dan UNIX/Linux serta server.

_ 1964

_ Minicomputer pertama kali (setelah miniskirt!)

_ Tidak memerlukan air conditioned room

_ Embedded applications & OEM

_ Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama

bagian sistem bus. Pada komputer ini menggunakan

omnibus system

_ Sistem ini terdiri atas 96 buah lintasan sinyal yang

terpisah, yang digunakan untuk membawa sinyal –

sinyal kontrol, alamat maupun data

_ Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh

komputer – komputer modern.

Kesimpulan

_ Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum,

Transistor, IC dan VLSI.

_ Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari

seluruh komponen komputer, yang melibatkan CPU, memori

utama, memori sekunder, bus, peripheral.