What is a Computer

(1)

(2)

What is a Computer

Is this an intelligent machine or a magic box ?

(3)



Black box

, any complex piece of equipment, typically a unit in an

electronic system, with contents that are mysterious to the user

.



A machine to solve arithmetic and logical problems.



An electronic device that converts data into information which is useful to

people.



An electronic device for storing and processing data, typically in binary

form, according to instructions given to it in a variable program.

(4)

Computer definition



Perangkat elektronik yang diprogram untuk menerima masukan (data),

mengelola data menjadi keluaran yang bernilai (informasi), dan

menyimpannya untuk kebutuhan di kemudian hari.



Elemen utama:

1. Input 2. Proses 3. Output

(5)

Basic Structure of Computer

System

(6)

Structure of a Computer System



Sebagai sebuah sistem, komputer meliputi 3 elemen utama, yakni:

1.

Hardware

, sebagai bagian fisik dari computer (umumnya dalam bentuk

perangkat elektronik).

2.

Software

, serangkaian perintah/instruksi yang akan memerintahkan computer

untuk mengerjakan sesuatu.

3.

Brainware

, sebagai pengelola hubungan antara hardware dan software

(7)

Analog Computer

◉ komputer yang menggunakan aspek fenomena fisik yang terus berubah seperti jumlah listrik, mekanik, atau hidrolik untuk memodelkan masalah yang dipecahkan.

◉ Keluaran umumnya ditampilkan dalam bentuk meter atau graphs ◉ Contoh: Thermometer, Jam Analog,

Multimeter analog, dll

Digital Computer

◉ komputer yang bekerja dengan menggunakan konsep

angka/bilangan.

◉ Semua informasi dipecah-pecah menjadi unit terkecil dalam bentuk angka.

◉ Segalanya dideskripsikan dalam dua keadaan (ON (1) atau OFF (0))

(8)

History and Generations of

Computer

Where does it all begin…. ?

(9)

http://www.techiwarehouse.com/cms/engine.php?page_id=51c38188

(10)

Mechanical Era

Abacus (3000BC)

◉

digunakan untuk operasi addition,

subtraction, division dan

multiplication.

◉

kalkulasi dilakukan dengan

(11)

Napier’s bone (17

th

_century)

◉

Invented by John Napier.

◉

Tabel yang difungsikan sebagai

kalkulator perkalian

◉

Merubah operasi perkalian menjadi

table penjumlahan yang sederhana

◉

234 x 5 = 1170 

◉

56 x 23 = ……..

(12)

Mechanical Era

Pascaline (17

th

_century)

◉

Invented by Blaise Pascal.

◉

Mesin penjumlahan mekanik yang

pertama

◉

Dilengkapi dengan sejumlah roda

bergigi yang dapat digerakkan

untuk di-

adjust

sesuai kebutuhan.

(13)

Difference Engine and Analytical

Engine (1823)

◉

Designed by Charles Babbage

(mathematician, engineer, philosopher and

inventor)

◉

Tvery first mechanical computers ever to be

invented, The Father of Computing

(14)

(15)

Punched Cards (1890)

◉

Sering disebut juga dengan IBM card atau

Hollerith card ( Herman Hollerith)

◉

Kertas tipis yang memuat informasi digital

yang direpresentasikan dalam bentuk

lubang atau tidak berlubang pada posisi

yang telah ditentukan.

◉

Pemicu industry pengolahan data di awal

abad 20.

(16)

1

st

_{Generation | Vacuum Tube}

Sekitar 1942-1955

◉

Menggunakan

Vacuum Tube

yang digunakan untuk mengontrol dan

menguatkan sinyal elektronik

◉

Membutuhkan daya yang besar namun performa yang minimal

◉

Biaya tinggi

(17)

(18)

1

st

_{Generation | Vacuum Tube}

Karakteristik

◉ Ditemukan oleh John Ambrose Fleming di tahun 1904

◉ Tabung gelas hampa yang berisi elektroda (cathode dan anode) yang mengontrol arus electron, saat filament dipanaskan.

◉ Ukurannya besar, perlu pendingin, dan mudah pecah (fragile)

◉ Menggunakan fix-point arithmetic (bukan floating-point)

◉ 100 – 1000 kali lebih cepat dari pada penggunaan relay berbasis teknik elektromekanik.

◉ Punched card dan paper tape digunakan sebagai input dan output device

◉ Magnetic tape / drum digunakan sebagai secondary memory

(19)

Institute for Advanced Study IAS-Machine - 1952 International Business Machines

IBM 650 - 1953 A New Inspiration To Arithmetic

(20)

2

nd

_{Generation | Transistor}

Sekitar 1955-1964

◉

Transfer resistance (transistor), small device that transfer electronic

signals across a resistor.

◉

Dikembangkan di Bell Laboratories (AT&T) oleh William Shockley, John

Bardeen, dan Walter Brattain di tahun 1947.

(21)

(22)

(23)

Karakteristik

◉ Mengurangi ukuran, harga, serta konsumsi daya komputer secara signifikan.

◉ Meningkatkan kecepatan proses hingga 1000x dari teknologi sebelumnya.

◉ Dikembangkannya hardware untuk

floating-point arithmetic operations.

◉ Pengembangan konsep pemisahan

processor input dan output yang dapat dioperasikan secara parallel dalam CPU

◉ Digunakannya bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language) seperti FORTRAN, COBOL, dll

◉ Dikembangkan Compilers untuk

menterjemahkan HLL ke dalam Bahasa pemrograman assembly yang

selanjutnya ditranslasikan ke dalam bahasa mesin.

◉ Mulai banyak digunakan dalam dunia bisnis dan militer, contoh: list of

(24)

Transistorized Airborne Digital Computer | TRADIC - 1954

Universal Automatic Computer UNIVAC - 1957

Elaboratore Elettronico Aritmetico Olivetti ELEA - 1957

International Business Machine IBM 7070 - 1958

(25)

Sekitar 1963-1971

◉Integrated Circuit (IC) merupakan integrasi sejumlah transistor (dan berbagai komponen aktif/pasif lainnya) dalam kepingan kecil silicon.

◉Diinisiasi oleh Jack Kilby (1958) dari Texas Instruments dengan memanfaatkan keping semikonduktor Germanium, diperbaiki oleh Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor dengan menggunakan keping Silicon. Kilby dianugerahi Nobel Price tahun 2000.

◉Menginspirasi Gordon Moore melalui Moore’s Law (1965), yang memprediksi bahwa jumlah komponen yang ditanamkan dalam IC akan meningkat dua kali lipat setiap dua tahun.

(26)

Jack Kilby 1923-2005

(27)

1929-Karakteristik

◉ Kombinasi beberapa komponen

elektronik dalam skala kecil (Small scale integrated circuit / SSI dan Medium Scale Integrated circuit / MSI)

◉ SSI/MSI diimplementasikan dalam CPU, I/O Processor, dll

◉ Ukuran computer menjadi lebih kecil dengan performa yang lebih baik

(processor bekerja dengan lebih cepat)

◉ Biaya lebih murah, ukuran computer juga lebih kecil.

◉ Diperkenalkan konsep

micro-programming, parallel processing, serta multi-user system.

◉ Mulai digunakan software system operasi

◉ Konsep cache dan virtual memories diperkenalkan

(28)

Mainframe Computer Control Data Corporation CDC 6600 series - 1964

(29)

Sekitar 1972-1984

◉Ditandai dengan dikembangkannya Microprocessor sebagai CPU-Complete Processor yang dilengkapi dengan ruang memory yang besar yang dikemas dalam satu chip tunggal

◉Implementasi rancangan Large Scale Integration (LSI) dan Very Large Scale Integration (VLSI) dimana lebih dari seribu component ditanamkan dalam satu chip tunggal.

(30)

The First Intel Microprocessor 4004 1971

National Semiconductor INS 4004 1971

(31)

-Karakteristik

◉ Komputer dikembangkan dengan berbasis microprocessor system dan bersifat general purpose.

◉ Membutuhkan daya lebih rendah dari generasi sebelumnya.

◉ Menghasilkan panas yang lebih rendah sehingga tidak membutuhkan ruang berpendingin khusus.

◉ Proses kalkulasi dilakukan dalam hitungan picoseconds.

◉ Harga lebih murah dari generasi sebelumnya.

◉ Akurasi dan reliability yang meningkat.

◉ Pengembangan perangkat input dan output yang lebih baik

◉ Munculnya berbagai Bahasa

pemrograman tingkat tinggi seperti Basic, Pascal, dan C.

◉ Konsep networking mulai dikembangkan

◉ Banyak dikembangkan computer

(32)

UNICOM 141P Calculator Intel - 1971

ALTAIR 8800

Micro Instrumentation Telemetry System - 1975

IBM Portable PC 5100 IBM - 1975

Apple I

(33)

Sekitar 1983-1990

◉Ditandai dengan dikembangkannya Microprocessor berbasis ULSI dimana ditanamkan lebih dari 10 juta komponen dalam keping chip microprocessor.

◉Memungkinkan pengembangan personal computer yang lebih kecil dan portable (Notebook, Ultrabook, Personal Digital Assistance, dll)

◉Komputer dikembangkan dengan model multi-processor dan parallel processing ◉Dikembangkannya konsep Artificial Intelligence (AI) yang memungkinkan

computer untuk berfikir dan mengambil keputusan dengan pendekatan/analisa

(34)

Pentium Microprocessor Intel - 1992

Xeon Microprocessor Multi Cores Intel

(35)

Karakteristik

◉ Penggunaan parallel processing, multiple pipelines, multiple processor, dll yang lebih ekstensif.

◉ Chip memory berkemampuan sampai dengan 1 GB, Hard disk hingga 180GB, dan semakin meningkat

◉ Diperkenalkan jaringan internet luas dengan berbagai aplikasinya (email, virtual

office/class rooms, e-commerces)

◉ Portable notebook yang semakin powerfull

◉ Berbagai system operasi baru diperkenalkan (Windows 9x series, LINUX, dll)

◉ Komponen dengan teknologi Hot-plug

diperkenalkan

◉ Bahasa pemrograman C++, Java, dan .Net mulai banyak digunakan untuk

pengembangan aplikasi

(36)

IBM THinkPad IBM - 1992

PC Desktop Win 95 1995

SUN Workstation SUN Microsystem

(37)

Now and beyond….

◉Apakah sekarang kita telah memasuki era / generasi ke 6 dari dunia computer? ◉Umumnya perspektif bahasan generasi computer mengacu pada generasi chips

(organ utama dari computer / CPU) yang digunakan.

◉Munculnya konsep ubiquitous computing atau pervasive computing, dimana

aktifitas komputasi dapat dilakukan dimana saja, kapan saja, dengan device apa saja (laptop, desktop, tablet, terminal, wearable-device, dll), dalam berbagai format (audio, text, video, dll).

(38)

(39)

Open-Source Microcontroller

Thin CLient

Google Home –Digital Assistant

Amazon Echo –Digital Assistant

Thin and Light Notebook Convertible and Detachable Laptop

(40)

• 93 PetaFlops (1015)

• 40,960 RISC processors

• Each processor chip contains 256 processing cores, and an additional four auxiliary cores for system management

• Total of 10,649,600 CPU cores

(41)

◉http://oldcomputers.net/indexwp.html

◉http://www.byte-notes.com/five-generations-computers

◉https://www.computer.org/web/computingnow/trends/Top-Technology-Trends-2016