Orkom Arsitekur Sejarah Komp

Arsitektur & Organisasi Komputer I

SEJARAH ARSITEKTUR KOMPUTER

I.

II / 1

II

Tujuan Instruksional khusus

Mahasiswa dapat menjelaskan sejarah pertama kali komputer ditemukan hingga masa kini

II.

Daftar Materi Pembahasan -

Generasi ZEROTH – Komputer Mekanis (1964 – 1945)

-

Generasi pertama –Tabung Hampa Udara (1945 – 1955)

-

Generasi Kedua – Transistor (1955 – 1965)

Arsitektur & Organisasi Komputer I III.

II / 2

Pembahasan / Isi

Generasi ZEROTH – Komputer Mekanis (1964 – 1945) ™

Orang pertama membuat mesin hitung adalah ilmuwan Perancis bernama Blaise Pascal (1623 – 1662).

™

Membuat Pascal bersifat mekanis ( menggunakan tuas-tuas dan dialankan dengan tangan), untuk melakukan penjumlahan dan pengurangan.

™

Baron Gottfried Wilhelm von Leibniz

(1646 – 1716) (Ahli Matematika dari

Jerman) Membuat mesin mekanis untuk melakukan perkalian dan pembagian ™

Charles Babbage (1792-1871) ( Pofesor matematika di Universias Cambridge), penemu Speedometer, merancang dan membuat mesin diferensi. Alat ini sama seperti Pascal dan untuk menghitng tabel-tabel bilangan pada navigasi laut. Selain itu dirancang untuk menjalankan algoritma tunggal dan metode diferensi dengan menggunakan polynomial.

™

Babbage kembali membuat mesin analitis sebagai pengganti mesin diferensi dengan memiliki kemampuan menyimpan(memori), mengolah (unit perhitungan), bagian input (pembaca kartu berlubang) dan bagian output(output tercatat dan tercetak) serta bersifat mekanis. •

Memori memuat 1000 word ( terdiri dari 50 digit desimal, setiap word dipakai untuk menyimpan variable dan hasil).

•

Bagian pengolah ( dapat menerima operand-operand dari bagian memori, kemudian menjumlahkan, mengurangkan, mengalikan atau membagi operand tersebut dan mengembalikan hasilnya ke memori)

™

Mesin analitis dapat diprogram dalam bahasa assember sederhana, maka memerlukan software. Software dibuat oleh Ada

Augusta Lovelace (programmer komputer

pertama di dunia & seorang wanita). ™

Bahasa pemrogrammer modern Ada® , diberi sesuai namanya

Arsitektur & Organisasi Komputer I

II / 3

Tabel : Kejadian penting dalam perkembangan Komputer Digital Modern TAHUN 1843

NAMA Mesin analitis

DIBUAT OLEH Babbage

KETERANGAN Usaha

pertama

untuk

membuat

komputer digital 1936

Z1

Zuse

Mesin hitung pertama

1943

COLOSSUS

Pemerintah Inggris

Komputer elektronik pertama

1944

Mark I

Aiken

Komputer serbaguna Amerika pertama

1946

ENIAC I

Eckert/Mauchley

Sejarah komputer modern mulai dari sini

1949

EDSAC

Wilkes

Komputer pertama yang menyimpan program

1951

Whirldwind I

M.I.T

Komputer waktu nyata pertama

1952

IAS

Von Neuman

Sebagian besar mesin dipakai saat itu menggunakan desain ini

1960

PDP-1

DEC

Komputer mini pertama

1961

1041

IBM

Mesin bisnis kecil yang sangat populer

1962

7094

IBM

Komputer ilmiah yang dominan awal tahun 1960-an

1963

B5000

Burroghs

Mesin pertama yang dirancang untuk bahasa tingkat tinggi

1964

360

IBM

Jalur produk pertama yang dirancang sebagai suatu keluarga produk

1964

6600

CDC

Super komputer ilmiah pertama

1965

PDP-8

DEC

Komputer

mini

pertama

yang

diproduksi masal untuk pasar 1970

PDP-11

DEC

Komputer mini yang dominan di era 1970-an

1974

8080

Intel

Komputer 8 bit serba guna pertama dengan sebuah chip

1974

CRAY-1

Cray

Super komputer vector pertama

1978

VAX

DEC

Superkomputer pertama

mini

32-bit

yang

Arsitektur & Organisasi Komputer I 1981 IBM-PC IBM

II / 4 Awal era komputer pribadi modern

1985

MIPS

MIPS

Mesin RISC komersial pertama

1987

SPARC

Sun

Workstation RISC berbasis SPARC pertama

1990

RS6000

IBM

Mesin super scalar pertama

Generasi pertama –Tabung Hampa Udara (1945 – 1955)

o J. Presper Eckert, membuat komputer elektronik ENIAC

o ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Compter) adalah komputer elektronik dengan 20 register yang masing-masing mampu memuat sebuah bilangan desimal 10 digit. Komputer ini mempunyai 6000 tombol multiposisi dan memhubungkan banyak soket dengan berbagai macam kabel.

o ENIAC terdiri dari 18.000 tabung hampa udara dan 1.500 relai, berbobot 30 ton dan menghabiskan 140 kilowatt listrik.

o Dari segi arsitektur, ENIAC mempunyai 20 register yang masing-masing mampu memuat sebuah desimal 10 digit.

o

ENIAC belum selesai , muncul EDVAC ( Electronic Discrete Automatic Computer) dibuat oleh Eckert dan Mauchley.

o

John von Neuman yang terlibat pembuatan ENIAC, membuat jenis EDVAC versinya sendiri yaitu Mesin IAS.

o

John von Neuman adalah seorang jenius sekelas Leonardo Da Vinci, menguasai banyak bahasa, ahli fisika, matematika dan mempunyai ingatan yang sangat baik.

o

Mesin IAS adalah sejenis mesin EDVAC yang diciptakan John Von neuman

Arsitektur & Organisasi Komputer I II / 5 o Mesin Von Neuman adalah rancangan dasar dimana sebuah program diwakili dalam bentuk digital didalam memori komputer bersama-sama data (menghindari pemrograman komputer dengan banyak tombol dan kabel).

MEMORI

Unit Logika Aritmatika

Unit Kontrol

Input

Output

Akumulator Gambar : Mesin Von Neuman Asli ¾

Mesin von Neuman mempunyai 5 bagian utama yaitu memori, unit logika aritmatika, unit kontrol serta peralatan I/O.

¾

Memori terdiri dari 4096 word, satu word memuat 40 bit, yang terdiri dari angka 0 dan 1.

¾

Setiap word memuat 2 instruksi 20 bit atau satu integer bertanda 40 bit.

¾

Di dalam ALU terdapat sebuah register 40 bit internal khusus disebut akumulator.

¾

Saat bersamaan, para peneliti di M.I.T membuat Whirldwind I, mempunyai word 16 bit dan dirancang untuk pengendalian waktu nyatan (real time). Proyek ini menemukan memori inti magnetic oleh Jay Forrester , merupakan awal ditemukan komputer mini komersial pertama.

¾

IBM memproduksi 701 tahuan 1953, memiliki 2048 word 36 bit, dengan dua instruksi per word.

¾

IBM memproduksi 704 tahun 1956, mempunyai memori inti 4K, instruksi-instruksi 36 bit dan hardware titik mengambang.

¾

IBM memproduksi 709 tahun 1958 (pengembangan dari 704) menggunakan mesin tabung hampa udaranya yang terakhir .

Arsitektur & Organisasi Komputer I

II / 6

Mesin generasi pertama yaitu pada awal tahun 1950-an, hampir semuanya diprogramkan dalam bahasa mesin. Bahasa mesin ini terdiri atas string nol dan satu yang beraksi sebagai instruksi pada komputer, menentukan suatu keadaan elektrik yang diinginkan dari sirkuit internal dan bank memori. Menulis program bahasa mesin sebenarnya tidak praktis, membosankan dan banyak memakan waktu. Untuk membuat program lebih mudah, bahasa symbol dikembangkan. Bahasa semacam ini memungkinkan suatu instruksi ditulis dengan kode symbol ( disebut mnemonics atau pertolongan memori), bukannya string satu dan nol. Komputer generasi pertama mempunyai central processing unit (CPU) yang terdiri atas serangkaian register kecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data secara sementara,instruksi dan pengalamatan memori. Control Unit (CU) mendecode instruksi, mengirim informasi melalui system dan memberikan signal waktu. Instruksi-instruksi diambil dan dilaksanakan dalam dua langkah berurutan yang disebut dengan fetch cycle dan execution cycle. Secara bersama-sama membentuk instruction cycle.

Komputer generasi pertama mempunyai banyak kekurangan dalam rancangan, termasuk: -

Operasi kontrol I/O yang tidak efisien yang menghasilkan unjuk kerja keseluruhan system yang buruk.

-

Skema modifikasi pengalamatan yang tidak efisien

-

Karena instruksi diorientasikan pada perhitungan angka, pemrograman non angka dan problem logis menjadi sulit.

-

Tidak adanya fasilitas linking program, seperti instruksi untuk memanggil subrutin yang secara otomatis menyimpan alamat program pemanggil.

-

Aritmatika floating point tidak diimplementasikan , khususnya karena harga perangkat keras yang diperlukan.

Karakteristik komputer generasi pertama :

-

Penggunaan tabung hampa dalam sirkuit elektronik dan mercury delay lines sebagai memori

Arsitektur & Organisasi Komputer I - Drum magnetic sebagai media penyimpanan internal utama

II / 7

-

Kapasitas penyimpanan utama yang terbatas ( 1000 – 4000 byte )

-

Pemrograman bahasa symbol tingkat rendah

-

Problem panas dan pemeliharaan

-

Aplikasi : perhitungan sains, pemrosesan pyroll, penyimpanan record.

-

Waktu siklus : milidetik

-

Harga :$5 per operasi floating-point

-

Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik.

Generasi Kedua – Transistor (1955 – 1965) ™

Tabung hampa udara digantikan posisinya dengan transistor

™

Transistor diciptakan di Laboratorium Bell tahun 1948 oleh John Bardeen, Walter Brattain dan Willian Shcokey.

™

Atas penemuaanya mendapat hadiah Nobel bidang fisika di tahun 1956.

™

Komputer transistor pertama dibuat di M.I.T, Laboratorium Lincoln, sebuah mesin 16 bit bersama jalur-jalur poduk Whirwind I. Mesin ini disebut TX-0 (Transistorized experimental computer 0)

™

Mesin TX-0 sebagai alay menguji TX-2 PDP-1 mempunyai word 18 bit sebanyak 4 K dan waktu siklus 5 μ sec

™

(milli = 10-3, mikro (μ) = 10-6, nano = 10-9, kilo = 103, mega = 106, giga = 109 )

™

PDP-1 memiliki tampilan visual dan kemampuan menempatkan titik yang baik pada layar beukuran 512 x 512, lalu setelah dimodifikasi mahasiswa, PDP-1 dapt digunakan untuk bermain video game.

™

DEC memperkenalkan PP-8, sebuah mesin 12 bit, merupakan inoasi besar, memiliki bus tunggal, omnibus seperti gambar dibawah. CPU

MEMORI

TERMIAL KONSOL

PITA KERTAS I/O

I/O Lain-lain

omnibus

Arsitektur & Organisasi Komputer I ™

II / 8

Bus adalah sekumpulan kabel-kabel parallel yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen sebuah komputer

™

Reaksi IBM terhadap transistor adalah membuat versi 7090, mempunyai waktu siklus 2 mikro detik dan 32 K memori inti word 36-bit.

™

IBM membuat mesin 1401 yang dapat membaca dan menulis pita-pita magnetic, membaca dan mencatat kartu-kartu dan mencetak output pada kecepatan hampir sama dengan 7094.

™

Tahun 1964, CDC (Control Data Corporation) memperkenalkan 6600, mesin ini jauh lebih cepat dari 7094.

™

Perancang 6600, Seymour Cray adalah tokoh legendaries sekaliber Von Neuman, membuat supercomputer, meliputi 6600, 7600 dan Cray-1.

™

Superkomputer adalah mesin-mesin ciptaan dari Seymour yang bekerja cepat yang terdiri dari 6600, 7600, cray-1 dan algoritma

IV.

Daftar Pustaka

1. Andrew S. Tanenbaum, “Organisasi Komputer Terstruktur”, Pearson Education Pte.Ltd 2. Soepono Soeparlan, Pengantar Organisasi Komputer, Penerbit Gunadarma