Bab 4 Sejarah Komputer

Transkripsi

1 Bab 4 Sejarah Komputer A. Arsitektur Komputer John Von Neumann John von Neumann adalah seorang ahli matematika dari Hungaria yang berkontribusi dalam rumusan dan teori pada pembuatan bom Atom di Amerika. John Von Neumann membuat sebuah arsitektur dengan nama Arsitektur Van Neumann yang terdiri dari 4 komponen utama, yaitu Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat input/output. Semua komponen dihubungkan dengan jalan yang disebut dengan bus. Arsitektur van Neumann ditunjukkan pada Gambar 4.1. Gambar 4-1 Arsitektur Van Neumann Arsitektur Van Neumann dibuat dengan memperbaiki kelemahan dari komputer ENIAC dengan membuat rancangan komputer baru dengan nama EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). Arsitektur baru ini bisa menyimpan data dengan konsep program tersimpan ( stored program concept) yang kemudian di kenal dengan Komputer IAS ( Computer of Institute for Advanced Studies). B. Sejarah Komputer Charles Babbage Lahir 26 Desember 1791 di Teignmouth, Devonshire UK, dan meninggal tahun 1871 di London Dikenal beberapa sebagai "Bapak Komputer" untuk 36

2 penemuan mesin Analytical / komputer mekanik sebagai desain dasar komputer. Sebelum menemukan Komputer mekanik, Charles Babbage menemukan sebuah mesin Difference Engine pada tahun Difference Engine pada dasarnya adalah dasar dari Kalkulator mekanis.charles Babbage seorang yang ahli dalam bidang matematika, Statistik, astronomi, filsafat, keretaapi dan mercusuar. Babbage menjadi tertarik untuk merancang mesin penghitung dengan fungsi polinomial. Gambar 4-2 Charles Babbage Alan Turing Lahir pada tanggal 23 Juni 1912 di London. Alan Turing adalah seorang ahli matematika dan ilmu komputer dari Inggris. Alan Turing mengembangkan sebuah mesin yang digunakan untuk mengenkripsi atau memecahkan kodekode rahasia dari angkatan laut Jerman pada perang dunia 2. Sebelumnya jerman telah menciptakan Enigma untuk mengenkripsi pesan komunikasi rahasianya. Dan sangat sulit menghasilkan alat untuk pemecah kode secara tepat waktu. Banyak kapal perang sekutu dan kapal dagang yang ditenggelamkan oleh Angkatan Laut Jerman. Kode pada mesin enigma mampu menyembunyikan pesan rahasia Angkatan Laut Jerman. Mesin yang diciptakan Alan Turing digunakan untuk membaca langkah-langkah secara berurutan sehingga mendapatkan jawaban yang tepat. Alat yang diciptakan Alan Turing ditunjukkan pada Gambar 4.3 disebut dengan COLOSSUS. Colossus dibuat dengan menggunakan sekumpulan motor servo dan logam. 37

3 Colossus menjadi langkah awal menuju komputer digital. Konsep Turing adalah sebuah mesin yang bisa melakukan apa saja seperti komputer saat ini, Membagi pekerjaan yang sulit membagi menjadi langkah-langkah sederhana. Gambar 4-3 Mesin Alan Turing Konrad Suze (O Regan, 2008) Konrad Zuse membangun Z1, komputer terkontrol pertama di dunia dengan menggunakan sistem biner. Komputer Z1 memiliki standar penyimpanan terpisah dan control seperti komputer saat ini. Komputer Z1 dipatenkan oleh Zuse pada tahun Konrad Zuse lahir di Bonn, Jerman, pada tahun Konrad Suze menyelesaikan kuliah di Jurusan Teknik Sipil, Technische Hochschule Berlin-Charlottenburg. Konrad Suze awalnya bekerja sebagai insinyur di pabrik pesawat Henschel di timur Jerman. Kemudian Konrad Suze mengundurkan diri dari pekerjaannya dan mulai mengembangkan sebuah komputer pertamanya yang disebut Z1 pada tahun Z1 merupakan kalkulator mekanik dengan kemampuan program yang terbatas. Mesin Z1 mampu mengeksekusi instruksi baca dari program punch card saja, tapi Program itu sendiri tidak pernah dimuat ke dalam memori. Mesin Z1 bisa melakukan operasi yang kompleks seperti perkalian dan pembagian dengan cara melakukan penambahan berulang untuk perkalian dilakukan dalam waktu 5 detik, dan pembagian dengan cara pengurangan yang dilakukan secara 38

4 berulang-ulang. Mesin Z1 memiliki kecepatan clock 1 Hz, dan dua buah register masing-masing 22 bit. Pada Perang Dunia ke 2, Z1 hancur tanpa bekas terkena bom. Selanjutnya Suze mengembangkan Z2 dan Z3 untuk mendukung militer Nazi, akan tetapi Suze gagal meyakinkan Nazi untuk mendukung karyannya. Zuse terbang ke Zurich dan menggembangkan Z4. Zuse juga menggembangkan pemrograman dasar dikenal dengan nama "Plankalkül, Sebuah aplikasi untuk bermain catur. Komputer ABC Komputer ABC merupakan Komputer elektronik pertama. Ini dirancang dan dibangun oleh John Vincent Atanasoff dan asistennya, Clifford E. Berry. Komputer ABC dikerjakan pada tahun 1939 sampai tahun 1942, dan ditinggalkan karena Perang Dunia II. Komputer ABC dirancang untuk pengerjaan persamaan aljabar, dan mempu menjalankan hingga 29 instruksi. John Louis von Neumann (O Regan, 2008) John Von Neumann, lahir di Budhapest Hongaria pada tanggal 28 Desember 1903 dan Meninggal 8 Februari 1957 di Washington. DC Von Neumann memiliki kemampuan dalam bidang hidrodinamika, balistik, meteorologi, teori permainan, dan statistik, Ia menerima gelar Doktor dalam bidang Matematika dari University of Budapest pada tahun 1926 dan dianugerahi ijazah Teknik Kimia dari Technical University Dari Zurich di tahun yang sama. Von Neumann menjadi Professor bidang Matematika dii Universitas Princenton ke Amerika Serikat pada awal Von Neumann juga ahli dalam senjata dengan menemukan teori bahwa sebuah bom jika meledak sebelum menyentuh tanah akan menyebabkan efek lebih dasyat. Hasil teori ini dicoba pada pemboman Hiroshima dan Nagasaki pada tahun Von Neumann menghitung dimana bom akan diledakkan sehingga mencapai batas maksimum kerusakan. 39

5 Von Nuemann bersama Eckhert dan Mauchly mengembangkan perangkat mekanik untuk perhitungan dalam Proyek Manhattan membangun ENIAC dan beberapa "superkomputer". Proyek ENIAC dibangun oleh National Laboratories. Von Neumann mengembangkan komputer untuk komputasi nuklir Desain dan Organisasi mesin yang sekarang dikenal sebagai Arsitektur von Neumann. Arsitektur John Van Neumann mengembangkan memori yang digunakan untuk menyimpan Instruksi mesin dan program. Konsep ini dikenal sebagai program komputer program yang tersimpan dengan arsitektur model sekuensial. Komponen utama von Neumann Arsitektur ditunjukkan pada Tabel. Tabel 4-1 Arsitektur John Von Neuman No Nama Perangkat Fungsi 1. Arithmetic Unit Unit aritmatika digunakan untuk melakukan operasi aritmatika dasar 2. Control Unit Menjalankan instruksi yang tersimpan dalam memori. Program Counter berisi alamat berikutnya yang akan dieksekusi, dan instruksi ini diambil dari memori dan untuk dieksekusi. Siklus dasarnya adalah Fetch and Execute. Control Unit berisi seperangkat instruksi mesin. 3. Input Output Unit Input dan output memungkinkan komputer untuk berinteraksi dengan dunia luar. Input menangani apa yang perlu dibaca atau dimasukkan, sedangkan output menangani hasil dicetak atau ditampilkan 4. Memory Memory merupakan perangkat fisik yang mampu menyimpan informasi untuk sementara atau selamanya. Memori volatile adalah memori yang kehilangan isinya saat komputer atau perangkat keras kehilangan daya, misalkan RAM. Sedangkan Memori non-volatile adalah memori yang menyimpan isinya meski daya hilang. EPROM adalah contoh memori non-volatile. 40

6 Enigma Mesin Enigma merupakan rangkaian mesi elektro-mekanik mesin dikembangkan dan digunakan untuk melindungi komunikasi komersial, diplomatik dan militer Jerman. Enigma diciptakan oleh insinyur Jerman Arthur Scherbius pada akhir Perang Dunia I. Mesin Enigma menciptakan sebuah menyamarkan sebuah pesan menjadi kode-kode yang dikirimkan ke angkatan laut Jerman. Kode enigma mampu menyembunyikan komunikasi rahasia militer Jerman dan kapal selam Jerman mampu menenggelamkan banyak kapal dagang dan kapal perang Sekutu di Samudra Atlantik atau Eropa. Harvard Mark I Harvard Mark I merupakan komputer yang dikembangkan selama perang Dunia II di Amerika serikat oleh Howard Aiken & Grace Hopper. Harvard Mark IHarvard Mark I Computer Ukuran MARK I panjang 55 kaki dan tinggi 8 kaki berat 5 ton dengan komponen sebanyak MARK I digunakan oleh AS Angkatan Laut untuk perhitungan meriam balistik, Mark I digunakan hingga tahun Manchester Mark 1 Gambar 4-4 Manchester mark I, Sumber (O Regan, 2008) 41

7 Manchester Mark I merupakan komputer yang mengadopsi arsitektur Von Neumann. Manchester Mark I dirancang dan dikembangkan di Universitas Manchester Di Inggris oleh Frederic Williams, Tom Kilburn dan lainnya. Prototipe pertama Manchester Mark 1 disebut "Baby", dikembangkan pada 1948, komputer ini bisa menjalankan program yang dan mampu menyimpan hasilnya. Manchester Mark I memiliki memori bit word, dan membutuhkan waktu 1.2 milidetik untuk menjalankan satu instruksi ( MIPS). Jika dibandingkan kinerja prosesor saat ini kecepatan ini tentu sangat lambat, Kecepatan komputer saat ini hingga 1000 MIPs. Ukuran MARK I panjang 55 kaki dan tinggi 8 kaki berat 5 ton dengan komponen sebanyak MARK I digunakan oleh Angkatan Laut untuk perhitungan meriam balistik, Mark I digunakan hingga tahun 1959 ENIAC 1 Computer Eniac ( Electronic Numerical Integrator and Computer) dikembangkan selama Perang Dunia II oleh John Presper Eckert & John W. Mauchly. Proyek ini di danai Militer Amerika untuk menghitung akurasi tembakan artileri pada tahun Komponen ENIAC terdiri dari tabung vakum, 7200 dioda kristal, relay, resistor, kapasitor dan sekitar sambungan dengan disolder. Beratnya lebih dari 30 ton singkat (27 t), kira -kira 2,4 meter x 0.9m 30m ( kaki) dalam ukuran, menggunakan listrik 150 kw. Gambar 4-5 Eniac I, Sumber: (William & Sawye, 2010) 42

8 C. C. Klasifikasi Komputer Super Computer Sebuah superkomputer adalah komputer dengan kapasitas komputasi tingkat tinggi dibandingkan dengan komputer tujuan umum. Struktur Super Computer sebagai satu mesin kolektif yang mampu memproses sejumlah besar data. Seymour Cray sebagai ayah dari superkomputer, Seymour Cray mendirikan Control Data Corporation dan mengembangkan super komputer pertama dengan sepenuhnya menggunakan transistor. Supercomputers digunakan untuk pekerjaan yang sangat kompleks seperti penelitian nuklir atau peramalan pola cuaca. Sebuah Superkomputer sebenarnya adalah beberapa komputer yang melakukan pemrosesan paralel. Kinerja superkomputer diukur dalam operasi floating-point per detik (FLOPS) bukannya juta instruksi per detik (MIPS). Secara umum, Superkomputer ada dua pendekatan pemrosesan paralel: multiprocessing simetris (SMP) dan Massively Parallel Processing (MPP). Salah satu supercomputer bernama Sunway TaihuLight, berada di Wixu, China. Super komputer ini memiliki spesifikasi seperti berikut ini: a bit, prosesor RISC masing-masing dengan 260 core. b. Kinerja puncak 125 petaflops (quadrillion floating point operations per second). c. Memori 32GB DDR3 per node, total memori 1,3 PB. d. Sistem operasi Sunway Raise berbasis Linux (OS). Super komputer lain,diantaranya : e. Grape-4 yang dikembangkan oleh dua peneliti dari University of Tokyo pada tahun Super Komputer Grape-4 memiliki prosesor, dalam pengembangannya Grape-4 membutuhkan dana dua juta dolar AS. f. CRAY T3E-900 dikembangkan oleh Cray Research, Amerika Serikat pada tahun CRAY T3E-900 (TM) dibangun dengan menggunakan 2048 prosesor. Kecepatan CRAY T3E-900 memecahkan rekor dunia 43

9 untuk sebuah superkomputer untuk keperluan umum dengan 1,8 teraflops (ukuran dari kecepatan komputer dan dapat dinyatakan sebagai: 1 triliun operasi floating point per detik)kinerja puncak yang luar biasa. g. Intel Corporation, menyatakan bahwa mereka "ultra" komputer, yang dikembangkan kerjasama dengan Departemen Energi Amerika, menciptakan superkomputer pertama di dunia untuk memecahkan kecepatan 1 teraflops. Mainframe Mainframe adalah komputer pusat yang memiliki arsitektur dengan lebih banyak core CPU, memori, dan ruang penyimpanan daripada personal komputer. Mainframe dikembangkan oleh lembaga riset, atau oleh organisasi pemerintah dan perusahaan untuk keamanan tambahan serta pengolahan data dalam jumlah besar; Seperti statistik konsumen, data sensus atau transaksi elektronik. Keandalan dan stabilitasnya yang tinggi memungkinkan mesin ini berjalan sangat lama, bahkan berpuluh-puluh tahun. Mainframe mampu mendukung ratusan, atau bahkan ribuan, pengguna secara bersamaan. Dalam hirarki mainframe berada dibawah super komputer. Dalam beberapa hal, mainframe lebih kuat daripada superkomputer karena mereka mendukung program yang lebih simultan. Tapi super komputer dapat mengeksekusi satu program lebih cepat dari mainframe. Mini Komputer Mini Komputer memiliki ukuran lebih kecil, lebih murah, dan kurang bertenaga dibanding mainframe atau super komputer. Walaupun mini, Komputer mini memiliki harga lebih mahal dan lebih bertenaga daripada komputer pribadi. Mini Komputer pertama kali dikembangkan oleh Perusahaan IBM pada pertengahan tahun Mereka terutama dirancang untuk aplikasi dan layanan bisnis yang memerlukan kinerja dan efisiensi komputer mainframe. Mini Komputer sering digunakan sebagai server mid-range, di mana mereka dapat mengoperasikan 44

10 aplikasi perangkat lunak berukuran menengah dan mendukung banyak pengguna secara bersamaan. Komputer mini mengisi ruang antara mainframe dan mikro. Mini komputer digunakan untuk perhitungan ilmiah dan teknik, pemrosesan transaksi bisnis, penanganan file, dan pengelolaan basis data, dan sering kali disebut sebagai server kecil atau menengah. Mini komputer mungkin berisi satu atau lebih prosesor, mendukung multiprocessing dan tasking, dan umumnya tahan terhadap beban kerja yang tinggi. Mini komputer relative lebih kuat daripada komputer pribadi dan workstation. Mikro Computer Mikro komputer, merupakan istilah lain untuk menyebut sebuah komputer pribadi, secara teknis, komputer mikro memiliki CPU, RAM, Sound Card, Modem, Video Card dan lebih lambat dari komputer berkinerja tinggi lainnya seperti server atau mainframe. Sebuah komputer mikro menggunakan satu mikroprosesor untuk CPU-nya. Mikro komputer pertama kali di produksi pada tahun Mikro komputer mengandung satu chip, di mana semua sirkuit CPU, memori, dan antarmuka terintegrasi. 45