Modul II
Sejak
dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga
menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam
penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih
cepat.
Komputer
yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan
manusia sejak 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 supermarket yang mampu membaca kode barang
belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi,
jaringan komputer dan internet yang mennghubungkan berbagai tempat di dunia.
Peralatan Pengolahan Data digolongkan dalam 4
golongan besar :
„ Peralatan Manual : dengan
tangan
„ Peralatan Mekanik :
peralatan mekanik yg digerakan dengan tangan
„ Peralatan Mekanik
Elektronik : peralatan mekanik yang digerakkan secara otomatis oleh motor
elektronik
„ Peralatan Elektronik :
peralatan yang sepenuhnya elektronik
A.
Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik
Abakus
merupakan ’Komputer Otomatis Pertama’ hadir 5000 thn lalu di Cina dan masih
digunakan hingga sekarang dan dipercaya sebagai awal mula mesin komputasi.
Abakus
berupa bijian geser yang diatur dalam sebuah rak. Digunakan untuk melakukan
perhitungan perdagangan. Seiring dengan hadirnya kertas dan alat tulis menulis
di eropa, abakus mulai kurang populer.
Pada
tahun 1642, Blaise Pascal yang baru berumur 19 tahun menemukan apa yang disebut
Kalkulator Roda Numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya
melakukan perhitungan pajak.
Kotak
persegi kuningan dinamakan Pascaline (Gambar 1.1), menggunakan 8 roda putar
bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga 8 digit. Alat ini merupakan
penghitung berbasis 10 (desimal). Kelemahan alat ini hanya terbatas pada penjumlahan
saja.
Gambar
1.1 Pascaline
Tahun
1694 seorang filsuf dan matematikawan Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz
memperbaiki Pascaline dengan mempelajari gambarnya hingga mesin itu dapat
melakukan perkalian.
Charles
Xavier kemudian menemukan alat yang disebut Arithometer (Gambar 1.2) yang dapat
melakukan 4 operasi matematis dasar, yaitu + - x / .
Alat
ini populer dan digunakan hingga perang dunia. Mereka bertiga memulai suatu era
meknikal komputasi.
Gambar
1.2 Arithometer
Awal
mula komputer sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor matematika Inggris
Charles Babbage di tahun 1822. Dia memperhatikan kesuaian 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.
Ia
mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensil.
Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial (Gambar 1.3). Dengan menggunakan
tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan
kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.
Ia
kemudian terinspirasi untuk memulai membuat komputer generalpurpose yang
pertama, yang disebut Analytical Engine (Gambar 1.4) dan didanai oleh pemerintah
Inggris. Mesin ini direncanakan akan digerakan dengan tenaga uap dan
benar-benar otomatis. Akan tetapi proyek ini menjadi semakin sulit dikerjakan
dan memerlukan biaya yang sangat banyak. Sepuluh tahun kemudian proyek ini
belum juga selesai dan dananya habis. Akhirnya mesin ini tidak pernah
diselesaikan. Walaupun begitu, mesin ini telah menjadi ide bagi mesin
berikutnya Anayitical Engine.
Pada
tahun 1833, Babbage mulai membuat Anayitical
Engine sebesar rumah dan digerakkan oleh 6 mesin uap. Mesin ini dapat
diprogram berkat adanya tenologi punched
card / kartu berlubang yang dibuat oleh Jacquard.
Gambar
1.3 Mesin Differensial
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
yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan
sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.
Terdiri
dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine menggunakan
kartu-kartu perforasi (berlubang-lubang) yang berisi instruksi operasi bagi
mesin tersebut.
Pada
1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi
untuk melakukan penghitungan 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.
Gambar
1.4 Kartu Berlubang/Loom Cards
Gambar
1.5 IBM Key Puch (Pencetak Kartu Berluban)
Hollerith
menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah
oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80
variabel.
Dengan
menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam
minggu dan berfungsi sebagai media penyimpan data. Tingkat kesalahan
perhitungan juga dapat ditekan secara drastis. Ia kemudian mendirikan
perusahaannya sendiri, Tabulating Machine Company, yang kemudian menjadi
International Business Machines atau IBM.
Gambar
1.6. Mesin Tabulasi Hollerith
Vannevar
Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan
differensial di tahun 1931. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena
ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan.
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.
Pada
tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3,
untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali. Tahun 1943, pihak Inggris
menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk
memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman.
Howard
H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM,
berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy. Kalkulator tersebut berukuran
panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500
mil. The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I,
merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik
untuk menggerakkan komponen mekanik
Gambar
1.7. Mark I
Komputer
’raksasa’ berikutnya adalah Electronic Numerical Integrator and Computer
(ENIAC), terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik
solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi
daya sebesar 160kW dan menempati ruangan lebih 167 m2.
Gambar
1.8. ENIAC
Komputer
ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly
(1907-1980) di University of Pennsylvania,ENIAC merupakan komputer serbaguna (general
purpose computer) yang bekerja lebih cepat dibandingkan Mark I. ENIAC bekerja
dengan menggunakan punched card dari
IBM.
Pada
pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) mendesain Electronic Discrete
Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk
menampung baik program ataupun data dan mampu membedakannya. Merupakan komputer
pertama yang menggunakan bilangan biner di memori. Ini disebut arsitektur von
Neumann dan digunakan di hampir semua komputer digital hingga saat ini. Von
Neumann juga
Gambar
1.9 Design Arsitektur von Neumann
Pada
akhir tahun 1950, komputer bukan lagi merupakan mesin yang hanya diproduksi
oleh pemerintah dan universitas. Eckert dan Mauchly meninggalkan University of Pennsylvania karena perdebatan
tentang siapa yang memiliki hak paten atas inovasi mereka. Mereka membuat
perusahaan sendiri dan memproduksi UNIVAC
(Universal Automatic Computer ) merupakan komputer komersial pertama
yang diproduksi secara masal. UNIVAC juga merupakan komputer pertama yang
menggunakan pita magnetik.
Gambar
1.10 EDVAC
Komputer-komputer generasi pertama ditandai
dengan :
• Instruksi yang dibuat
hanya untuk satu tugas tertentu saja.
• Setiap komputer memiliki
bahasa mesin yang berbeda sehingga komputer lebih sulit diprogram.
• Teknologi Tube Vakum yang
berukuran besar membuat komputer generasi pertama juga memiliki ukuran yang
ekstra besar • Penggunaan pita magnetik.
Dimulai
pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer.
Transistor menggantikan tube 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.
Mesin
pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat
superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC.
Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly.
Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk
menggantikan kode biner.
Pada
awal 1960-an, mulai bermunculan komputer yang sukses di bidang bisnis, di
universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini
merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga memiliki
komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini:
printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan program.
Beberapa
bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman Common
Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum
digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan kode mesin yang rumit dengan
kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh
manusia. Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa
komputer generasi kedua 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.
Para
ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponenkomponen ke dalam
suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi
semakin kecil karena komponenkomponen dapat dipadatkan dalam chip.
Kemajuan
komputer 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.
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 disusul oleh UVLSI (Ultra Very Large Scale Integration).
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.
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 pada 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.
Dengan
menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau
kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.
B.
KOMPUTER GENERASI BERIKUTNYA
Teknologi
nano menandai komputer generasi kelima. Prosesor berkembang dari single core menjadi dual core bahkan sixth core
dengan teknologi 32nm. Dalam prosesor yang sama ditanamkan juga GPU (Graphical Processing Unit). Dari 32-bit
pengalamatan kini telah dimulai era 64-bit baik hardware maupun softwarenya.
Kabel
optik sedang dikembangkan untuk menggantikan kabel konvensional dengan
kecepatan hingga 10 Gb/s bahkan 100 Gb/s dan dengan satu kabel dapat
menjalankan beberapa protokol sehingga mampu melewatkan data, video dan audio
dalam satu kabel. Beberapa topik yang menjadi penelitian untuk masa mendatang
adalah Quantum Computer, Chemical Computer, DNA Computing, Optical
Computer dan lain-lain.
Soal
1. Apa alasan pentingnya
penemuan awal seperti abakus bagi perkembangasejarah perkembangan komputer-miftahwisatan komputer ?
2. Apa alasan mula-mula
komputer digunakan dan dikembangkan pada era tahun 1940an ? Tuliskan contohnya
!
3. Apa yang menyebabkan komputer
pribadi menjadi begitu laku hingga kini ?
4. Apa hubungannya penemuan
transistor dengan perkembangan komputer ?
5. Mungkinkah pada
perkembangan selanjutnya komputer dapat berfikir seperti manusia ? Jelaskan
jawaban anda !
