Arsitektur dan Organisasi Komputer docx

29 

Teks penuh

(1)

Dasar dari Komputer, Sistem Bilangan dan

kemudian hasil prosesnya diselesaikan secara elektronis di dalam CPU (Central Processing

Unit) dan komponen lainnya yang menyusun sebuah komputer personal.

Analog

Data merupakan suatu sinyal yang dikirimkan dari suatu pemancar (

transmitter

) ke penerima

(

receiver

) untuk berkomunikasi. Bentuk data berupa suara, huruf, angka dan karakter lain

(tulisan tangan atau dicetak), foto, gambar, film dan lain sebagainya. —Suatu sistem yang

dapat memproses nilai yang kontinyu berbanding terhadap waktu dinamakan sistem analog.

Sistem analog, nilainya biasa diwakili oleh tegangan, arus dan kecepatan.

Digital

—Sistem yang memproses nilai diskrit (langkah demi langkah) dinamakan digital. —Pada

sistem digital untuk menunjukkan suatu nilai digunakan simbol yang dinamakan digit.

—Sinyal dapat “didigitalkan” dengan menggunakan ADC (

Analog to Digital Converter

).

—ADC mengubah sinyal kontinyu menjadi sinyal diskrit dengan menyamplingnya tiap detik

(tiap satuan waktu).

Komputer

Komputer adalah sebuah perangkat elektronik. Data yang dapat diolah adalah data yang

direpresentasikan oleh sinyal listrik. —Sinyal yang digunakan bisa dianalogikan dengan saklar

listrik, yaitu tombol off (mati) atau on (hidup).

—Jika saklar pada kondisi off maka komputer membaca sebagai data 0. Jika saklar dalam

kondisi hidup maka komputer membaca sebagai angka 1. —Sebuah komputer personal terdiri

dari saklar yang banyak jumlahnya (menggunakan komponen elektronik berupa transistor).

—Jumlah dari transistor yang digunakan bisa sampai jutaan sehingga dapat memproses data

dari jutaan angka 0 dan 1.

Bits

—Setiap angka 0 dan 1 biasa disebut Bit. Bit adalah singkatan dari Binary Digit. —Kata Binary

diambil dari nama

Binary Number System

(Sistem Bilangan Biner).

—Sistem Bilangan Biner

(2)

Aritmatika Komputer

Posted on

24 February 2014

Mata Kuliah : Arsitektur dan Organisasi Komputer

Dosen : Tata Sumitra M.Kom

Mengapa belajar Arithmatika

Mengerti bagian-bagin ALU

Memahami representasi Integer

Memahami cara operasi penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian dengan

representasi Interger

Memahami representasi Floating point

Memahami cara penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian dengan

representasi Floating Point

Kode Biner

Data huruf akan dirubah menjadi kode ASCII

Dari kode ASCII dirubah menjadi bilangan biner.

Data gambar merupakan kumpulan dari angka-angka yang merupakan perwakilan

dari warna masing-masing titik / pixel, dan angka tersebut yang akan dirubah dalam

bentuk biner.

Semua data direpresentsikan/dituliskan dalam bentuk 0 dan 1

Proses

dikodekan

dalam

Biner

Sebagian besar operasi yang ada di dalam proses komputer adalah operasi

aritmatika(penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian). Data yang dioperasikan

yaitu data yang berupa angka. Data angka digolongkan menjadi data bilangan bulat / integer

dan data bilangan pecahan/float.

Semua operasi aritmatik dilakukan oleh ALU (

Arithmetic Logic Unit

). ALU merupakan

bagian CPU yang berfungsi membentuk operasi-operasi aritmatika dan logika terhadap data.

Proses yang ada dalam ALU antara lain semua komponen CPU lainnya dan komponen

penyusun komputer secara keseluruhan berfungsi

(3)

Mengambil kembalii hasil proses dari ALU

Hubungan interkoneksi ALU dengan Register, unit kontrol dan Flags

Register

tempat penyimpan data sementara dalam CPU selama proses eksekusi. Apabila terjadi proses

eksekusi data dalam register dikirim ke ALU untuk diproses, hasil eksekusi nantinya

diletakkan ke register kembali.

Unit kontrol

Unit kontrol akan menghasilkan sinyal yang akan mengontrol operasi ALU dan pemindahan

data ke dan dari ALU

Flags

Flag diset ALU sebagai hasil dari suatu operasi, misalnya: overflow flag, diset 1 bila hasil

komputasi melampaui panjang register tempat flag disimpan.

Posted in

Kuliah

| Tagged

Arsitektur dan Organisasi Komputer

,

STMIK Muhammadiyah

Jakarta

|

Leave a reply

Pengenalan Arsitektur dan Organisasi

Komputer – Part

2

Posted on

10 February 2014

Mata Kuliah : Arsitektur dan Organisasi Komputer

Dosen : Tata Sumitra M.Kom

Tujuan Belajar Arsitektur Komputer

Mengetahui tentang matakuliah CPU Arsitektur

Mengetahui hubungan antara CPU Arsitektur dengan matakuliah lain

Dapat mengikuti dan memahami perkembangan CPU

Mengetahui materi yang akan dipelajari pada matakuliah CPU Arsitektur

CPU Arsitektur

Ilmu yang mempelajari tentang struktur dan fungsi dari CPU

(4)

Mempelajari tentang bagaimana CPU berhubugan dengan peralatan yang lain dalam

menjalankan tugasnya.

Mempelajari tentang komponen-komponen apa saja yang ada di dalam CPU

Mempelajari bagaimana cara mengatur kerja masing-masing komponen sehingga

dapat berfungsi dengan baik

Perbedaaan

Arsitektur

dan

Organisasi

Arsitektur komputer berkaitan dengan atribut-atribut yang nampak bagi programmer

Set Instruksi, jumlah bit yang digunakan untuk penyajian data, mekanisme I/O,

teknik pengalamantan (addressing techniques).

Contoh: apakah tersedia instruksi untuk perkalian?

Arsitektur

sama

Arsitektur bertahan lama

Organisasi komputer berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang

merealisasikan spesifikasi arsitektural.

Control signals, interfaces, memory technology.

Contoh: Apakah instruksi perkalian diimplementasikan secara hardware, ataukah

dikerjakan dengan penambahan secara berulang?

Organisasi

dapat

berbeda

Organisasi menyesuaikan perkembangan teknologi

Semua Intel famili x86 memiliki arsitektur dasar yang sama

Famili IBM System/370 memiliki arsitektur dasar yang sama

Organisasi antar versi memiliki perbedaan

Perubahan Definisi Arsitektur Komputer

1950 -1960 : Arsitektur komputer adalah suatu komputer aritmatik

1970 – pertengahan 1980 : Arsitektur komputer adalah suatu desain instruksi untuk

suatu kompiler

1990 : Arsitektur komputer adalah suatu bentuk desain CPU, sistem memori, sistem

I/O, multiprosesor dan network komputer

(5)

Arsitektur Komputer adalah desain komputer yang meliputi set instruksi, komponen

hardware dan organisasi atau susunan sistemnya.

Ada 2 bagian pokok arsitektur komputer :

1. Instructure Set Architecture Spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer

bahasa mesin berinteraksi dengan komputer.

2. Hardware System Architacture Meliputi subsistem hardware dasar yaitu CPU,

Memori dan I/O system

Cara untuk melakukan perubahan pada arsitektur :

1. Membangun array prosesor

2. Menerapkan proses pipelining

3. Membangun komputer multiprosesor

4. Membangun komputer dengan arsitektur lain.

Posted in

Kuliah

| Tagged

Arsitektur dan Organisasi Komputer

,

STMIK Muhammadiyah

Jakarta

|

Leave a reply

Pengenalan Arsitektur dan Organisasi

Komputer – Part

1

Posted on

10 February 2014

Mata Kuliah : Arsitektur dan Organisasi Komputer

Dosen : Tata Sumitra M.Kom

Tujuan

1. Menjelaskan tentang organisasi komputer

2. Menjelaskan perbedaan utama organisasi komputer dan arsitektur komputer

3. Menjelaskan struktur dan fungsi utama komputer

4. Menjelaskan konsep dasar operasi komputer

Arsitektur Komputer

(6)

Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme

I/O

Organisasi Komputer

Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional

Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori,

dan sinyal–sinyal kontrol

Struktur dan Fungsi

Struktur : sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar.

Fungsi : operasi dari masing-masing komponen yang merupakan bagian dari struktur. Adapun

fungsi dari komputer antara lain:

Fungsi Operasi Pengolahan Data

Fungsi Operasi Penyimpanan Data

Fungsi Operasi Pemindahan Data

Fungsi Operasi Kontrol

Arsitektur dan Organisasi ...

Ini adalah komunitas tertutup. Anda dapat mengakses semua materi belajar, diskusi, kuis, dan tugas setelah bergabung dengan komunitas ini dan dosen pengampu akan mengesahkan keanggotaan Anda.

Gabung

INFORMASI: Untuk menambah kapasitas sistem eLisa, maka sistem eLisa akan di-

offline

-kan tanggal 2 November 2016 jam 15.00-16.00. Oleh karena itu Anda tidak bisa

(7)

Tujuan Pembelajaran

Materi kuliah Arsitektur dan Organisasi Komputer diselenggarakan dalam rangka

memberikan bekal agar mahasiswa memiliki kompetensi terkait dengan perancangan Central

Processing Unit dari sebuah komputer serta komponen perangkat keras digital yang

membentuknya beserta perangkat disekitarnya. Dengan kata lain rincian materi akan dimulai

dari Sejarah perkembangan komputer, yang dimulai dengan konsep perancangan komputer

ENIAC. Dengan memahami fungsi dari setiap bagian dalam sistem komputer, kemudian

diamati pada perkembangan perangkat keras yang merubah konsep komputer.

Secara lebih dalam, fungsi-fungsi tingkat tinggi yang dimiliki oleh komputer kemudian

didalami sampai dengan untai elektronika dasar yang membangunnya. Selain itu,

(8)

MAKALAH ARSITEKTUR dan ORGANISASI KOMPUTER

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.LATAR BELAKANG

Arsitektur Komputer membahas hal-hal yang berkaitan dengan atribut-atribut yang terlihat atau yang dipertimbangkan oleh pemogram dan yang memiliki dampak langsung pada eksekusi logis sebuah program. Dengan kata lain arsitektur computer membahas masalah-masalah yang berkaitan dengan fungsi komponen-komponen computer.

Contoh atribut arsitektural adalah :

a. set instruksi

b.representasi data atau jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan jenis data (missal:bilangan, karakter, dll)

c. Mekanisme input/output (I/O)

d. Teknik Pengalamatan memori

Organisasi Komputer membahas bagaimana semua fungsi-fungsi computer tersebut dapat diimplementasikan. Jadi, organisasi computer membahas hal-hal yang berkaitan dengan unit-unit operasional dan interkoneksinya yang mereliasasikan spesifikasi arsitektural. Dengan kata lain, organisasi computer membahas masalah-masalah yang berkaitan dengan struktur computer.

(9)

Dalam kelompok komputer yang disebut mikrokontroler, hubungan antara arsitektur dan organisasi sangat erat. Perubahan teknologi tidak hanya mempengaruhi organisasi tetapi juga membawa dampak dalam pengenalan kekuatan dan arsitektur yang lebih kompleks. Biasannyam ada kekurangan uang diharapkan kompatibelitas dari generasi ke generasi pada mesin yanglebih kecil.sebaliknya, ada ketergantungan antara keputusan organisasi dan rancangan arsitektur.

1.2. RUMUSAN MASALAH

a. Apakah yang dimaksud dengan organisasi dan arsitektur komputer?

b. Bagaimana struktur komputer?

c. Bagaimana fungsi dari suatu perangkat yang ada di komputer?

d. Bagaimana evolusi yang terjadi pada komputer hingga sekarang?

e. Bagaimana kinerja suatu komputer?

1.3. TUJUAN

a. Menjelaskan tentang Organisasi & Arsitektur Komputer

b. Menjelaskan tentang struktur dan fungsi komputer

c. Menjelaskan tentang evolusi dan kinerja komputer

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. STRUKTUR DAN FUNGSI

Komputer adalah sebuah sistem yang kompleks. Struktur komputer didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait. Struktur sebuah komputer secara sederhana, dapat digambarkan dalam diagram blok pada Gambar a. Sedangkan fungsi komputer didefinisikan sebagai operasi masing-masing komponen sebagai bagian dari struktur. Adapun fungsi dari masing-masing komponen dalam struktur tersebut adalah sebagai berikut:

(10)

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai alat untuk memasukan data atau perintah ke dalam komputer. Input device adalah alat yang digunakan untuk menerima input dari luar sistem, dan dapat berupa signal input atau maintenance input. Di dalam sistem komputer, signal input berupa data yang dimasukkan ke dalam system komputer, sedangkan maintenance input berupa program yang digunakan untuk mengolah data yang dimasukkan. Dengan demikian, alat input selain digunakan untuk memasukkan data juga untuk memasukkan program. Beberapa alat input mempunyai fungsi ganda, yaitu disamping sebagai alat input juga berfungsi sebagai alat output sekaligus. Alat yang demikian disebut sebagai terminal. Terminal dapat dihubungkan kesistem komputer dengan menggunakan kabel langsung atau lewat alat komunikasi. Terminal dapat digolongkan menjadi non intelligent terminal, smart terminal, dan intelligent terminal. Non intelligent terminal hanya berfungsi sebagai alat memasukkan input dan penampil output, dan tidak bisa diprogram karena tidak mempunyai alat pemroses. Peralatan seperti ini juga disebut sebagai dumb terminal. Smart terminal mempunyai alat pemroses dan memori di dalamnya sehingga input yang terlanjur dimasukkan dapat dikoreksi kembali. Walaupun demikian, terminal jenis ini tidak dapat diprogram oleh pemakai, kecuali oleh pabrik pembuatnya. Sedangkan intelligent terminal dapat diprogram oleh pemakai. Peralatan yang hanya berfungsi sebagai alat input dapat digolongkan menjadi alat input langsung dan tidak langsung. Alat input langsung yaitu input yang dimasukkan langsung diproses oleh alat pemroses,

Sedangkan alat input tidak langsung melalui media tertentu sebelum suatu input diproses oleh alat pemroses. Alat input langsung dapat berupa papan ketik (keyboard), pointing device (misalnya mouse, touch screen, light pen, digitizer graphics tablet), scanner (misalnya magnetic ink character recognition, optical data reader atau optical character recognition reader), sensor (misalnya digitizing camera), voice recognizer (misalnya microphone). Sedangkan alat input tidak langsung misalnya keypunch yang dilakukan melalui media punched card (kartu plong), key-to-tape yang merekam data ke media berbentuk pita (tape) sebelum diproses oleh alat pemroses, dan key-to-disk yang merekam data ke media magnetic disk (misalnya disket atau harddisk) sebelum diproses lebih lanjut.

(11)

Merupakan alat input standart yang diperlukan dalam setiap PC. Komponen ini tidak mengalami perkembangan yang pesat. Hanya dalam konektor dalam PC nya saja yang mengalami perkembangan. Dimulai dengan keyboard XT, keyboard PS2, keyboard USB dan yang baru berkembang sekarang ini adalah keyboard wireless.

B. Mouse

Mouse merupakan komponen input yang sanagt diperlukan jika menggunakan sistem operasi grafis. Mouse lebih banyak eprkembangannya dari pada keyboard. Muali dari mouse serial, mouse PS/2, mouse scroll, dan saat mouse optik

2.1.2. Output Device (Alat Keluaran)

(12)

sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer. Peralatan output dapat berupa:

a. Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image pada media keras seperti kertas atau film. Contoh hard-copy devicce

b. Soft-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik.

c. Drive device atau driver, yaitu alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input. Sekarang media penyimpan yang berkembang adalah disk rive, hard disk, CD-ROM/CD-RW. 2.1.3. I/O Ports

Bagian ini digunakan untuk menerima ataupun mengirim data ke luar sistem. I/O Port juga biasa disebut dengan bagian interface (antar muka) karena peralatan input dan output di atas terhubung melalui port ini.

2.1.4. CPU (Central Processing Unit)

CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.

CPU merupakan tempat pemroses instruksi-instruksi program, yang ada komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). Pemroses ini berupa chip yang terdiri dari ribuan hingga jutaan IC. Dalam dunia dagang, pemroses ini diberi nama sesuai dengan keinginan pembuatnya dan umumnya ditambah dengan nomor seri, misalnya dikenal pemroses Intel 80486 DX2-400 (buatan Intel dengan seri 80486 DX2-400 yang dikenal dengan komputer 486 DX2), Intel Pentium 100 (dikenal dengan komputer Pentium I), Intel Pentium II-350, Intel Pentium III-450, Intel Celeron 333, AMD K-II, dan sebagainya. Masing-masing produk ini mempunyai kelebihan dan kekurangan Masing-masing-Masing-masing.

2.1.5. Memori

(13)

Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram. Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:

 Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan

melalui alat input.

 Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi

program yang akan diakses.

 Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan

hasil pengolahan.

 Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan

data yang akan ditampilkan ke alat output.

Input yang dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage. Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage, dan bila berbentuk data maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan ditampilkan ke alat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.

b. Read Only Memory (ROM)

(14)

Alt, dan Del. Proses ini biasanya dilakukan bila sistem computer macet, daripada harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali. Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. Isi dari ROM ini tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian, maka system komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya maka pabrik pembuatnya merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca, tidak dapat diubah-ubah isinya oleh orang lain. Selain itu, ROM bersifat non volatile supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

Pada kasus yang lain memungkinkan untuk merubah isi ROM, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang ada didalamnya. ROM jenis ini berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang mempunyai jendela di atasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. Disamping itu, ada juga EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali.

2.1.6. Data Bus

Adalah jalur-jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawah 1 bit data, maka jumlah saluran menetukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menetukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya bldirectional, artinya CPU dapat membaca dan menerima data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 paralel.

2.1.7. Address Bus

Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca. Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.

(15)

Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address Bus. terdiri dari 4 sampai 10 jalur paralel.

2.2. EVOLUSI DAN KINERJA KOMPUTER

Perkembangan komputer meliputi peningkatan kecepatan processor, penyusutan ukuran komponen, peningkatan ukuran memori dan peningkatan kapasitas serta kecepatan I/O.

SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER

Berdasarkan perkembangan teknologi komputer, maka perkembangannya dapat kita

begi menjadi 2 bagian yaitu :

a. Sebelum tahun 1940.

b. Setelah tahun 1940.

2.2.1. Sebelum tahun 1940

Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia menggunakan jari untuk mengenali dan membilang nomor satu hingga sepuluh. Selepas itu mereka mulaI mengenali nomor-nomor yang lebih besar tetapi masih menggunakan digit-digit dari 0 hingga 9. Ahli-ahli perniagaan dari negeri China, Turki dan Yunani menggunakan abakus (sempoa) untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1617, John Napier mengemukakan perhitungan logaritma dan menemukan alat yang disebut tulang Napier (Napier’s bones).

Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Blaise Pascal mencipta mesin perhitungan mekanikal pertama pada tahun 1642. Mesin ini beroperasi dengan menggerakkan gear pada roda. Pascal juga telah banyak menyumbang ide dalam bidang matematika.

(16)

matematika, mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan, sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu. Masalah tersebut kemudian berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk menjawab kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program, dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis, bisa menyelesaikan masalah perhitungan matematika seperti logaritma secara mekanikal dengan tepat sampai dua puluh digit. Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine. 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 wanita yang pertama. Pada tahun 1980, 4 Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya. Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan 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. Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan.

(17)

Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. Howard Aiken memperkenalkan penggunaan mesin elektromakenikal yang disebut dengan nama Mark I pada tahun 1937. Bentuknya besar dan berat serta mengandungi kabel wayer yang panjang. Semua operasi di dalam komputer dijalankan oleh tenaga elektromagnetik. 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.

Bagaimanapun juga alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar.

A. Peralatan manual: yaitu peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia.

B. Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual

C. Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik

D. Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejah 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 supermarketyang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaanpanggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang menghubungkan berbagai tempat di dunia.

2.2.2. Setelah tahun 1940

(18)

1. Komputer generasi pertama

Komputer generasi pertama ini menggunakan tabung vakum untuk memproses dan menyimpan data. Ia menjadi cepat panas dan mudah terbakar, oleh karena itu beribu-ribu tabung vakum diperlukan untuk menjalankan operasi keseluruhan komputer. Ia juga memerlukan banyak tenaga elektrik yang menyebabkan gangguan elektrik di kawasan sekitarnya dan ukuran komputer generasi pertama ini sangat besar . Komputer generasi pertama ini 100% elektronik dan membantu para ahli dalam menyelesaikan masalah perhitungan dengan cepat dan tepat. Beberapa computer generasi pertama :

a. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator )

(19)

Gambar : ENIAC Computer

b. EDVAC Computer.

Von Neumann mencetuskan ide mengenai konsep stored-program (program penyimpanan) sebagai pengembangan dari ENIAC. Idenya tersebut dipublikasikan dalam bentuk proposal pada tahun 1945 dengan nama EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). Pada tahun 1946 Von Neumann bersama koleganya mulai mendesain komputer baru dengan konsep program penyimpanan, dimana kemudian dikenal dengan sebutan komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies) karena dikembangkan di Computer of Institute for Advanced Studies. Pada tahun 1952 IAS computer meskipun belum lengkap namun sudah memenuhi kegunaannya sebagai komputer yang berbasis konsep stored-program.

Gambar : EDVAC Computer

(20)

a) Memori utama, untuk menyimpan data dan intruksi.

b) Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner

c) Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi - instruksi di dalam

memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut

d) I/0, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar

c. EDSAC COMPUTER

EDSAC (Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa (merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.

Gambar : EDSAC Computer

d. Komputer Komersial (Commersial Computer)

(21)

Gambar : UNIVAC

2. Komputer Generasi Kedua

Pada tahun 1947, Transistor ditemukan di Lab. Bell oleh William Shockley . Penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tabung 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.

Dimana transistor memiliki spesifikasi sebagai berikut:

 Lebih kecil

 Lebih ringan

 Disipasi daya lebih rendah

 Solid State device

 Terbuat dari silikon Silicon (Sand)

Yang termasuk dalam komputer generasi kedua antara lain:

a. IBM 7094

IBM 7094 memiliki konfigurasi sebagai berikut:

IBM 7094 dibuat dengan tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya semakin besar, dan biayanya semakin kecil.

(22)

Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1

3. Komputer Generasi Ketiga

Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah 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. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena

(23)

orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan- perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. 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 pada10 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. Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

Pada komputer generasi ini sudah memanfaatkan mikroprocessors.

PERKEMBANGAN MICROPROCESSOR

(24)

 Microprocessor pertama

 Semua komponen CPU adalah single chip

 4bit

Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972

 8bit

1974 – 8080

 Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum

5. Komputer generasi kelima ( masa depan )

Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi. Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek computer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.

2.2.3. PERANCANGAN KINERJA

Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. Dari segi perkembangan program aplikasipun sangat menakjubkan. Aplikasi dekstop yang hampir dimiliki semua sistem komputer saat ini meliputi :

 Pengolahan citra

(25)

 Video conference

 Mulitimedia

 Transfer data

Yang menakjubkan lagi adalah dari sudut pandang organisasi dan arsitektur komputer saat ini adalah mirip dengan komputer IAS yang dibuat sekitar 50 tahun lalu, namun perkembangan dan kecanggihannya dapat kita rasakan sekarang ini. Peningkatan kinerja mikroprosesor ini terus berlanjut tidak kenal henti dengan berbagai teknik yang telah dikembangkan, diantaranya :

 Branch Prediction, teknik dimana prosesor memungkinkan mengamati terlebih

dahulu di dalam software dan melakukan prediksi percabangan atau kelompok instruksi yang akan dieksekusi berikutnya.

 Data Flow Analysis, prosesor akan menganalisa instruksi – instruksi yang tidak

tergantung pada hasil atau data lainnya untuk membuat penjadwalan yang optimum dalam eksekusi.

 Speculative Execution, dengan modal prediksi cabang dan analisis data, maka

prosesor dapat melakukan eksekusi spekulatif terlebih dahulu sebelum waktunya.

Perkembangan mikroprosesor, dilihat dari kapasitas operasi dan kecepatannya sangatlah pesat. Perkembangan mikroprosesor ini sulit diimbangi oleh komponen lainnya semisal memori. Hal ini menimbulkan masalah kesenjangan dan kurang sinkronnya operasi antar komponen. Organisasi dan arsitektur komputer yang handal sangat diperlukan untuk mengatasi persoalan seperti ini.

Terdapat beberapa metode untuk mengatasi masalah perbedaan kecepatan operasi antara mikroprosesor dengan komponen lainnya, diantaranya :

 Meningkatkan jumlah bit yang dicari pada suatu saat tertentu dengan

melebarkan DRAM dan melebarkan lintasa sistem busnya.

 Mengubah antarmuka DRAM sehingga lebih efisien dengan menggunakan

(26)

 Meningkatkan bandwidth interkoneksi prosesor dan memori dengan

penggunakan hierarki bus – bus yang lebih cepat untuk buffering dan membuat struktur aliran data.

Bidang lain yang menjadi fokus kajian peningkatan kinerja sistem komputer adalah penanganan perangkat – perangkat I/O. Masalah yang terjadi hampir sama dengan memori. Teknik penyelesaian yang digunakan umumnya adalah teknik buffering dan caching. Target yang ingin dicapai dalam peningkatan kinerja adalah tercapainya keseimbangan proses operasi antar komponen – komponen penyusun komputer sehingga menghasilkan kinerja komputer yang tinggi.

Contoh Evolusi Komputer

Evolusi komputer yang akan dijelaskan adalah kelompok komputer Pentium Intel dan PowerPC. Alasannya adalah komputer Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara teknologi menggunakan rancangan CISC (complex instruction set computers) dalam arsitekturnya. Sedangkan PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set computers). Detail tentang CISC dan RISC akan dijelaskan dalam matakuliah Arsitektur CPU.

Pentium

Pentium merupakan produk Intel yang mampu mendominasi pasaran prosesor hingga saat ini. Generasi demi generasi diluncurkan ke pasaran dengan kenaikan unjuk kerja yang menakjubkan dalam memenuhi kebutuhan konsumennya. Berikut evolusi prosesor keluaran Intel dari prosesor sederhana sampai prosesor keluaran saat ini:

 8080, keluar tahun 1972 merupakan mikroprosesor pertama keluaran Intel

dengan mesin 8 bit dan bus data ke memori juga 8 bit. Jumlah instruksinya 66 instruksi dengan kemampuan pengalamatan 16KB.

 8086, dikenalkan tahun 1974 adalah mikroprosesor 16 bit dengan

teknologi cache instruksi. Jumlah instruksi mencapai 111 dan kemampuan pengalamatan ke memori 64KB.

 80286, keluar tahun 1982 merupakan pengembangan dari 8086,

(27)

 80386, keluar tahun 1985 dengan mesin 32 bit. Sudah mendukung sistem

multitasking. Dengan mesin 32 bitnya, produk ini mampu menjadi terunggul pada masa itu.

 80486, dikenalkan tahun 1989. Kemajuannya pada teknologi cache

memori dan pipelining instruksi. Sudah dilengkapi dengan math co-processor.

 Pentium, dikeluarkan tahun 1993, menggunakan teknologi superscalar

sehingga memungkinkan eksekusi instruksi secara paralel.

 Pentium Pro, keluar tahun 1995. Kemajuannya pada peningkatan organisasi

superscalar untuk proses paralel, ditemukan sistem prediksi cabang, analisa aliran data dan sistem cache memori yang makin canggih.

 Pentium II, keluar sekitar tahun 1997 dengan teknologi MMX sehingga

mampu menangani kebutuhan multimedia. Mulai Pentium II telah menggunakan teknologi RISC.

 Pentium III, terdapat kemampuan instruksi floating point untuk menangani

grafis 3D.

 Pentium IV, kemampuan floating point dan multimedia semakin canggih.

 Itanium, memiliki kemampuan 2 unit floating point, 4 unit integer, 3 unit

pencabangan, internet streaming, 128 interger register.

PowerPC

Proyek sistem RISC diawali tahun 1975 oleh IBM pada komputer muni seri 801. Seri pertama ini hanyalah prototipe, seri komersialnya adalah PC RT yang dikenalkan tahun 1986. Tahun 1990 IBM mengeluarkan generasi berikutnya yaitu IBM RISC System/6000 yang merupakan mesin RISC superskalar workstation. Setelah ini arsitektur IBM lebih dikenal sebagai arsitektur POWER.

IBM menjalin kerja sama dengan Motorola menghasilkan mikroprosesor seri 6800, kemudian Apple menggunakan keping Motorola dalam Macintoshnya. Saat ini terdapat 4 kelompok PowerPC, yaitu :

 601, adalah mesin 32 bit merupakan produksi masal arsitektur PowerPC

(28)

 603, merupakan komputer desktop dan komputer portabel. Kelompok ini sama

dengan seri 601 namun lebih murah untuk keperluan efisien.

 604, seri komputer PowerPC untuk kegunaan komputer low-end server dan

komputer desktop.

BAB III

PENUTUP

3.1.Kesimpulan

Komputer PC terdiri dari tiga bagian utama, yaitu bagian input, proses, dan output. Setiap bagian terdiri dari beberapa komponen yang saling mendukung. Setiap komponen pada PC mempunyai spesifikasi tertentu dan kegunaan/fungsi khusus. Evolusi computer telah ditandai dengan peningkatan kecepatan prossesor, pengurangan ukuran komponen, peningkatan kapasitas memori, dan peningkatan kapasitas dan kecepatan I/O. Satu factor yang berpengaruh besar dalam dalam peningkatan kecepatan prossesor adalah dengan peyusutan ukuran komponen prossesor mikro, hal ini mengurangi jarak antara komponen dan karenanya dapat meningkatkan kecepatan. Bagaimanapun, keuntungan sebenarnya dalam kecepatan terakhir ini telah datang di organisasi prossesor termasuk penggunaan yang berat dalam pipelining dan teknik eksekusi pararel dan penggunaan teknik eksekusi yang bersifat spekulasi yang mengakibatkan eksekusi berikutnya bersifat sementara yang mungkin diperlukan.

Selanjutnya didalam suatu permasalahan kritis dalam merancang system computer adalah menjaga keseimbangan kinerja dar berbagai unsur-unsur,sehingga menghasilkan kinerja dalam datu bidang tidaklah mempengaruhi suatu bidang yang lain. Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. Dari segi perkembangan program aplikasipun sangat menakjubkan.

3.2.Saran

(29)

Figur

Gambar : ENIAC Computer
Gambar ENIAC Computer. View in document p.19
Gambar : EDVAC Computer
Gambar EDVAC Computer. View in document p.19
Gambar : EDSAC Computer
Gambar EDSAC Computer. View in document p.20
Gambar : UNIVAC
Gambar UNIVAC. View in document p.21

Referensi

Memperbarui...