Evolusi Arsitektur Komputer

Pengertian Komputer

Komputer adalah perangkat elektronik yang memanipulasi informasi atau data. Ia memiliki kemampuan untuk menyimpan, mengambil, dan memproses data. Anda mungkin sudah tahu bahwa komputer bisa digunakan untuk mengetik dokumen, mengirim email, bermain game, dan browsing Web. Anda juga dapat menggunakannya untuk mengedit atau membuat spreadsheet, presentasi, dan bahkan video.

Perkembangan Komputer

Dengan terjadinya Perang Dunia Kedua, pemerintah berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi strategis yang dimiliki. Hal ini meningkatkan pendanaan untuk proyek-proyek pembangunan komputer mempercepat kemajuan teknis. Pada tahun 1941 insinyur Jerman Konrad Zuse telah mengembangkan sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.

Pasukan Sekutu, membuat langkah besar dalam mengembangkan komputer yang kuat. Pada tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode pesan Jerman.

Dampak pembuatan Colossus pada pengembangan industri komputer agak terbatas karena dua alasan penting. Pertama, colossus bukan merupakan komputer tujuan umum; ia hanya didesain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang.

Upaya Amerika menghasilkan suatu kemajuan lain. Seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, Howard H. Aiken (1900-1973) berhasil memproduksi kalkulator elektronik oleh 1944. Tujuan dari komputer adalah untuk membuat diagram balistik untuk US Navy .

Saat itu sekitar setengah dari panjang sebagai lapangan sepak bola dan berisi sekitar 500 mil dari kabel. The Harvard-IBM Automatic Urutan Controlled Calculator, atau Mark I untuk jangka pendek, adalah komputer relai elektronik. Dulu sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanis. Mesin ini lambat (mengambil 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (dalam urutan kalkulasi tidak bisa berubah); tetapi bisa melakukan aritmatika dasar dan persamaan yang lebih kompleks.

Perkembangan komputer lain didorong oleh perang adalah Numerical Integrator Elektronik dan Komputer ( ENIAC ), yang diproduksi oleh kemitraan antara pemerintah AS dan University of Pennsylvania. Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan sepotong besar mesin yang dikonsumsi 160 kilowatt tenaga listrik, energi yang cukup untuk meredupkan lampu di seluruh bagian dari Philadelphia. 

Dikembangkan oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC, tidak seperti Colossus dan Mark I, merupakan komputer general-purpose yang dihitung pada kecepatan 1.000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.

Pada pertengahan tahun 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer yang masih dipakai dalam teknik komputer untuk 40 tahun ke depan.

Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer( EDVAC ) pada tahun 1945 dengan memori untuk memegang kedua program disimpan serta data. "Memori yang tersimpan" teknik ini serta "mentransfer kontrol kondisional," yang memungkinkan komputer yang akan berhenti di setiap titik dan kemudian dilanjutkan, memungkinkan untuk fleksibilitas yang lebih besar dalam pemrograman komputer.

Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral, yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Pada tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer), dibangun oleh Remington Rand, menjadi salah satu komputer yang yang tersedia secara komersial untuk mengambil keuntungan dari kemajuan ini. Baik Biro Sensus Amerika Serikat dan General Electric yang dimiliki UNIVAC. Salah satu prestasi awal UNIVAC mengesankan memprediksi pemenang pemilihan presiden tahun 1952, Dwight D. Eisenhower .

Komputer Generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat untuk tugas tertentu yang akan digunakan. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut bahasa mesin yang diberitahu bagaimana untuk beroperasi. Ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan terbatas fleksibilitas dan kecepatan. Fitur khas lain dari komputer generasi pertama adalah penggunaan tabung vakum (bertanggung jawab untuk ukuran hati mereka) dan drum magnetik untuk penyimpanan data.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi Kedua Komputer (1956-1963)

Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tabung vakum besar, televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin elektronik telah menyusut sejak itu. Transistor sedang bekerja di komputer dengan 1956. Ditambah dengan kemajuan di awal memori magnetik core, transistor menyebabkan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. 

Pertama mesin skala besar untuk mengambil keuntungan dari teknologi transistor adalah superkomputer. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh para ilmuwan atom. 

Mesin-mesin yang mahal dan cenderung terlalu kuat untuk kebutuhan komputasi sektor bisnis, sehingga membatasi daya tarik mereka. Hanya dua LARCs yang pernah dipasang: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, yang bernama (Livermore Atomic Research Computer) dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington, DC.

Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly, yang memungkinkan kode pemrograman disingkat untuk menggantikan yang lama, kode biner sulit.

Sepanjang awal 1960-an, ada sejumlah sukses secara komersial komputer generasi kedua yang digunakan dalam bisnis, universitas, dan pemerintah dari perusahaan seperti Burroughs, Data Control , Honeywell , IBM, Sperry-Rand, dan lain-lain. Komputer-komputer generasi kedua juga desain solid state, dan berisi transistor di tempat tabung vakum. 

Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan rekaman, penyimpanan disk, memori, sistem operasi, dan program yang tersimpan. Salah satu contoh penting adalah IBM 1401, yang diterima secara universal di seluruh industri, dan dianggap oleh banyak orang sebagai Model T dari industri komputer . Pada tahun 1965, bisnis yang paling besar diproses secara rutin informasi keuangan menggunakan komputer generasi kedua.

Itu Program dan pemrograman disimpan bahasa yang memberi komputer fleksibilitas untuk akhirnya menjadi biaya yang efektif dan produktif untuk penggunaan bisnis. Konsep program yang disimpan berarti bahwa instruksi untuk menjalankan komputer untuk fungsi tertentu (dikenal sebagai program) diadakan di dalam memori komputer, dan bisa cepat digantikan oleh yang berbeda instruksi untuk fungsi yang berbeda. 

Sebuah komputer dapat mencetak faktur pelanggan dan menit kemudian merancang produk atau menghitung gaji. Bahasa tingkat tinggi yang lebih canggih seperti COBOL (Common Berorientasi Bisnis Bahasa) dan FORTRAN (Formula Translator) mulai umum digunakan selama ini, dan telah diperluas untuk hari ini. 

Bahasa ini diganti dgn kode mesin biner dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika, sehingga lebih mudah untuk program komputer. Jenis baru dari karir (programmer, analis, dan ahli sistem komputer) dan seluruh industri perangkat lunak mulai dengan komputer generasi kedua.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi Ketiga (1964-1971)

Meskipun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun menghasilkan banyak panas, yang rusak bagian internal komputer sensitif. Batu kuarsa dieliminasi masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur dengan Texas Instruments, mengembangkan sirkuit terintegrasi (IC) pada tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. 

Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen pada satu chip, yang disebut semikonduktor. Akibatnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam sebuah chip. Pengembangan generasi ketiga lainnya adalah penggunaan dari sebuah sistem operasi yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi keempat (1971)

Setelah sirkuit terpadu, komputer pun menjadi lebih kecil. karena LSI dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, integrasi skala sangat besar (VLSI) diperas menjadi ratusan ribu komponen kedalam sebuah chip. Ultra-besar integrasi skala (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. 

Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen area sekitar setengah ukuran sepeser pun AS membantu mengurangi ukuran dan harga komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan kehandalan. Intel 4004 chip yang dikembangkan pada tahun 1971, mengambil sirkuit terpadu satu langkah lebih jauh dengan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan input dan output kontrol) pada satu chip kecil. 

Padahal sebelumnya, IC harus diproduksi agar sesuai dengan tujuan khusus, sekarang salah satu mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi sejumlah tuntutan. Segera setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven , televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dimasukkan mikroprosesor.

Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk memanfaatkan kekuatan komputer. Mereka tidak lagi dikembangkan secara eksklusif untuk bisnis atau pemerintah kontrak besar. Pada pertengahan tahun 1970-an, produsen komputer berusaha untuk membawa komputer untuk konsumen umum. 

Minicomputer ini datang lengkap dengan paket perangkat lunak yang user-friendly yang menawarkan pengguna bahkan non-teknis berbagai aplikasi, pengolah kata yang paling populer dan program spreadsheet. Pelopor dalam bidang ini adalah Commodore, Radio Shack dan Apple Computers . Pada awal 1980-an, arcade video game seperti Pac Man dan sistem video game rumah seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen untuk lebih canggih, komputer rumah diprogram.

Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan komputer pribadi (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor dan sekolah. Tahun 1980-an melihat ekspansi dalam menggunakan komputer dalam tiga arena sebagai klon dari IBM PC membuat komputer pribadi bahkan lebih terjangkau. Jumlah komputer pribadi yang digunakan lebih dari dua kali lipat dari 2 juta di 1981 menjadi 5,5 juta pada tahun 1982. 

Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC sedang digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, bekerja dengan cara mereka turun dari desktop ke komputer laptop (yang bisa muat di dalam tas kerja) untuk Palmtop (bisa muat di dalam saku baju). Dalam kompetisi langsung dengan PC IBM adalah Apple Macintosh line, diperkenalkan pada tahun 1984. Terkenal karena desain yang user-friendly, Macintosh menawarkan sistem operasi yang memungkinkan pengguna untuk memindahkan ikon layar bukan mengetik instruksi. Pengguna dikendalikan kursor layar menggunakan mouse, perangkat yang menirukan gerakan tangan seseorang pada layar komputer.

Seperti komputer menjadi lebih luas di tempat kerja, cara-cara baru untuk memanfaatkan potensi mereka dikembangkan. Seperti komputer kecil menjadi lebih kuat, mereka bisa dihubungkan bersama-sama, atau jaringan, untuk berbagi ruang memori, perangkat lunak, informasi dan berkomunikasi satu sama lain. Sebagai lawan komputer mainframe, yang merupakan salah satu komputer yang kuat yang berbagi waktu dengan banyak terminal untuk banyak aplikasi, jaringan komputer memungkinkan komputer individu untuk membentuk elektronik koperasi. 

Baik menggunakan kabel langsung, disebut Local Area Network (LAN) , atau saluran telepon, jaringan ini bisa mencapai proporsi yang sangat besar. Sebuah web global sirkuit komputer, internet , misalnya, link komputer di seluruh dunia dalam satu jaringan informasi. Selama pemilihan presiden AS tahun 1992, calon wakil presiden Al Gore berjanji untuk membuat pengembangan ini disebut "superhighway informasi" prioritas administratif. 

Meskipun kemungkinan dibayangkan oleh Gore dan lain-lain untuk sebuah jaringan besar sering tahun (jika tidak dekade) dari realisasi, penggunaan yang paling populer saat ini untuk jaringan komputer seperti Internet adalah surat elektronik, atau e-mail, yang memungkinkan pengguna untuk ketik alamat komputer dan mengirim pesan melalui terminal jaringan di kantor atau di seluruh dunia.

Sejarah Perkembangan Komputer Generasi Kelima (Sekarang dan Beyond)

Mendefinisikan generasi kelima komputer agak sulit karena dalam masa pertumbuhan. Contoh yang paling terkenal dari komputer generasi kelima adalah fiksi HAL9000 dari Arthur C. Clarke 'novel, 2001: A Space Odyssey . HAL dilakukan semua fungsi yang diinginkan dari kehidupan nyata komputer generasi kelima.

Meskipun bandel, HAL9000 mungkin jauh dari jangkauan desainer komputer kehidupan nyata, banyak dari fungsinya tidak. Menggunakan kemajuan Beberapa komputer mungkin dapat menerima instruksi kata yang diucapkan dan meniru nalar manusia. 

Kemampuan untuk menerjemahkan bahasa asing juga merupakan tujuan utama dari komputer generasi kelima. prestasi ini tampaknya tujuan yang sederhana pada awalnya, tetapi muncul jauh lebih sulit ketika programmer menyadari bahwa pengertian manusia sangat bergantung pada konteks dan makna seperti halnya pada terjemahan sederhana dari kata-kata.

Banyak kemajuan dalam ilmu desain komputer dan teknologi yang datang bersama-sama untuk memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa seperti pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model central processing unit von Neumann dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja sebagai salah satu. 

Kemajuan lain adalah superkonduktor teknologi, yang memungkinkan aliran listrik dengan sedikit atau tanpa perlawanan, sangat meningkatkan kecepatan arus informasi. Komputer saat ini memiliki beberapa atribut dari komputer generasi kelima. 

Misalnya, sistem pakar membantu dokter dalam membuat diagnosis dengan menerapkan pemecahan masalah langkah dokter mungkin menggunakan dalam menilai kebutuhan pasien. Ini akan memakan waktu beberapa tahun lagi pembangunan sebelum sistem pakar yang digunakan secara luas.