‘’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.
_
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.
1. Peralatan manual:
yaitu peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting
dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia
2. Peralatan Mekanik:
yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan
secara manual
3. Peralatan Mekanik
Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor
elektronik
4. 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.
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 )
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. 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.
- 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.
Secara umum,
struktur dari komputer IAS adalah
sebagai berikut:
1. Memori
utama, untuk menyimpan data dan intruksi.
2. Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner
3. Control
Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi
- instruksi di dalam
memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut
4. I/0,
untuk berinteraksi dengan lingkungan luar
Secara detail
IAS computer memiliki 1000
lokasi penyimpanan x 40 bit words, dengan rincian:
- Binary number
- 2 x 20 bit instructions
ALU-IAS
- 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 sementar 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 perca-bangan 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. Penggunaan tabung vakum juga telah dikurangi di dalam perancangan computer EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) di mana proses perhitungan menjadi lebih cepat dibandingkan ENIAC.6
- EDSAC COMPUTER
EDSAC
(Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa
(merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.
- 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.
2. 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:
- Lebih kecil
- Lebih ringan
- Disipasi daya lebih rendah
- Solid State device
- Terbuat dari silikon Silicon (Sand)
Yang termasuk
dalam komputer generasi kedua
antara lain:
- IBM 7094
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
3. 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.
MICROELECTRONICS
Microelectronics merupakan
benar -benar “ small-electronics” yang
dapt dibuat dengan semikonduktor. Contoh:
silicon wafer (wafer
silikon). Microelec-tronics lebih
dikenal dengan nama chip.
MOORE’S LAW
- Kepadatan komponen dalam sebuah chip meningkat
- Gordon Moore - cofounder of Intel
- Jumlah transistor dalam chip menjadi dua kali lipat tiap tahun
- Sejak 1970 perkembangan agak lambat
- Jumlah transitor menjadi 2 kali dalam sebuah chip berkembang tiap 18 bulan
- Harga dari chip rata-rata tetap / tidak berubah
- Higher packing density berarti jalur elektronik lebih pendek, kemampuan makin meningkat
- Ukuran yang mengecil meningkatkan flexebilitas
- Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan
- Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas
Yang
termasuk dalam komputer generasi ketiga antara lain:
1. IBM 360
IBM
360 diluncurkan pada tahun
1964 dan memiliki
spesifikasi sebagai berikut:
- Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung 4 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.
2. DEC PDP-8
PDP-8 diluncurkan pada tahun 1964 dan memiliki
spesifikasi sebagai berikut:
- 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
4. 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 MICROPROCESSOR
- 1971 - 4004
- Microprocessor pertama
- Semua komponen CPU adalah single chip
- 4bit
- 8bit 3
- Intel
adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum3
5. 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.
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.
·
620, ditujukan untuk penggunaan high-end
server. Mesin dengan arsitektur 64 bit.
·
740/750, seri dengan cache L2.
·
G4, seperti seri 750 tetapi lebih cepat dan
menggunakan 8 instruksi paralel.
Daftar Pustaka :
4. Naskan,
S.Kom. (2009) Pertemuan II - Evolusi dan
Kinerja Komputer, Organisasi & Arsitektur Komputer.
Nama :
MUHAJIR
Nim :
140212091
Jurusan : Pendidikan Teknologi Informasi
Unit /Angkatan :
02 / 2014
‘’UIN AR-RANIRY’’
Tidak ada komentar:
Posting Komentar