A. Generasi Pertama
1)
ENIAC
ENlAC (Eletronic
Numerical Integrator And Computer) dirancang dan dibuat oleh John Mauchlydan
John Presper Eckert pada tahun 1946 di Universitas Pennsylvania. ENIAC
merupakan komputer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia.
ENlAC dibuat di bawah lembaga Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL),
suatu badan yang bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan rabel lintasan
peluru kendali senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih
200 personel dengan menggunakan kalkulator untuk menyelesaikan persamaan matematis
peluru kendali yang memakan waktu lama.
ENIAC mempunyai berat
30 ton, bervolume 15.000 kaki persegi, dan berisi lebih dari 18.000 tabung
vakum. Daya listrik yang dibutuhkan sebesar 140 KW Kecepatan operasi mencapai
5.000 operasi penjumlahan per detik. ENIAC masih merupakan mesin desimal,
representasi data bilangan dalam bentuk desimal dan arimetikanya dibuat dalam
bentuk desimal. Memorinya terdiri atas 20 akumulator yang masing-masing
akumulatornya mampu menampung 10 digit desimal. Setiap digit direpresentasikan
oleh cincin yang terdiri atas 10 tabung vakum. Kekurangan utama mesin ini
adalah masih manual pemrogramannya, yaitu dengan menyetel switch-switch,
memasang dan menanggalkan kabel-kabelnya. ENIAC selesai pada tahun 1946 sejak
proposal diajukan tahun 1943, sehingga tahun 1946 merupakan gerbang bagi zaman
baru komputer elektronik.
John Van Neumann
seorang ahli matematika yang merupakan konsultan pembuatan ENIAC pada tahun
1945 mencoba memperbaiki kelemahan komputer (Electronic ENIAC barunya, Discrete
dengan bernama Variable rancangan EDVAC Computer) dengan konsep program
tersimpan (stored-program concept) Tahun 1946 komputer denganstored-program
concept dipublikasikasikan, yang kemudian di kenal dengan Komputer IAS
(Computer of Institute for Advanced Studies). Strukturkomputer IAS terlihat
pada gambar di bawah
Gambar
Struktur Komputer IAS
Komputer ini terdiri :
Ø
Memori
Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.
Ø
Arithmetic
Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner.
Ø
Control
Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori
sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.
Ø
I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan
luar.
Memori IAS terdiri
atas 1.000 lokasi penyimpanan yang disebut word. Word terdiri atas 40binary
digit (bit). Data maupun instruksi disimpan dalam memori ini, sehingga data
maupun instruksi harus dikodekan dalam bentuk biner. Format memori terlihat
pada gambar 2.2. Setiap bilangan terdiri atas sebuah bit tanda dan 39 bit
nilai. Sebuah word terdiri atas 20 bit instruksi dengan masing – masing 8 bit
kode operasi (op code) dan 12 bit alamat.
Gambar
Format memori IAS
Struktur detail
komputer IAS disajikan dalam gambar diatas. Gambar ini menjelaskan bahwa baik
unit kontrol maupun ALU berisi lokasi – lokasi penyimpanan, yang disebut register,
yaitu :
Ø
Memory
Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori
atau digunakan untuk menerima word dari memori.
Ø
Memory
Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan
dari MBR atau dibaca oleh MBR.
Ø
Instruction
Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.
Ø
Instruction
Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah
kanan word di dalam memori.
Ø
Program
Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil
dari
Ø
Accumulator
(AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementara
operand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah
sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit)
disimpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ.
IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS
memiliki 21 instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini :
Ø
Data
tranfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau
antara dua register ALU sendiri.
Ø
Unconditional
branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu.
Ø
Conditional
branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat
tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.
Ø
Arithmetic,
kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU.
Ø
Address
Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di
komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.
2)
Komputer
Komersial
Tahun 1950 dianggap
sebagai tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2 perusahaan yang
saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM. Pada tahun 1947,Eckert dan
Mauchly mcndinkan Eckerr-Mauchly Computer Corporation untuk memproduksi
komputer secara komersial. Komputer pertama yang mereka hasilkan adalah UNIVAC
1 (Universal Automatic Computer). UNIVAC I menjadi tulang punggung penghitungan
sensus tahun 1950 di USA. UNIVAC II yang memiliki kapasitas memori lebih besar
dan kinerja yang lebih balk. UNIVAC II diluncurkan pada tahun 1950. Mulai saat
itu perusahaan ini telah memengembangkan produk-produk baru yang kompatibel
dengan produk sebelumnya sehingga pangsa pasar konsumen mereka tetap terjaga
menggunakan produknya. IBM pun tidak mau kalah dengan mengeluarkan produk
mereka yang akhirnya mendominasi pangsa pasar bisnis saat ini. Seri IBM pertama
adalah seri 701 tahun 1953 dan terus berkembang menjadi lebih baik hingga
sekarang.
B.
Generasi
Kedua
1) Transistor (1955 — 1965)
Pesatnya teknologi
semikonduktor menghasilkan komponen transistor. Hal ini membawa perubahan besar
pada dunia komputer. Komputer era ini tidak lagi menggunakan tabung vakum yang
memerlukan daya operasional besar, tabung-tabung itu digantikan komponen kecil
bernama transistor. Konsumsi daya listrik amat kecil dan bentuknya pun relative
kecil. Transistor yang ditemukan di Bell Labs pada tahun 1947 dan tahun 1950
telah meluncurkan revolusi elektronika modem. IBM sebagal perusahaan pertama
yang meluncurkan produk komputer dengan transistor tetap mendominasi pangsa
pasar komputer. NCR dan RCA adalah perusahaan yang mengembangkan komputer
berukuran kedil saat itu, kemudian diikuti IBM dengan mengeluarkan sen
7000-nya. Adanya transistor membuat hardware komputer saat itu makin cepat
prosesnya seperti terlihat Tabel 6.1 berikut. Memori makin besar kapasitasnya
namun makin kecil hentuknya. Pada komputer gerierasi kedùa ini juga terdapat
perubahan perkembangan pada ALU yang makin kompleks, lahirya bahasa pemrograman
tingkat tinggi maupun tersedianya software sistem operasi.
Generasi kedua juga
ditandai munculnya Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 dan
meluncurkan komputer pertamanya, yaitu PDP 1. Komputer ini sangat penting bagi
perkembangan komputer generasi ketiga
Tabel
Kecepatan Generasi-Generasi Komputer
2) IBM 7094
Komputer ini
diluncurkan pada tahun 1962. Kemajuan IBM 7094 adalah adanya Instruction Backup
Register (IBR) yang berfungsi menyangga instruksi berikutnya, sehingga komputer
akan lebih cepat prosesnya. Unit kontrol mengambil dua word yang berdampingan
dan memoriuntuk sebuah pengambilan instruksi, kecuali bila terjadi percabangan.
Kemajuan IBM 7094 lainnya adalah adanya multiplexor untuk data channel (saluran
data). Multiplexor berfungsi sebagai central switch data yang akan diproses
dalam CPU.
C. Generasi Ketiga
Pada tahun 1958
terjadi revolusi elektronika kembali, yaitu ditemukannya integrated circuit(IC)
yang merupakan penggabungan komponen-komponen elektronika dalam suatu paket.
Dengan ditemukan IC ini semakin mempercepat proses komputer karena kapasitas
memori makin besar dan bentuknya semakin kecil.
1) IBM System/36O
Tahun 1964
dikeluarkan IBM System/36O yang telah menggunakan teknologi IC. Dalam satu
dekade ini IBM menguasai 70% pasaran komputer. Sistem 360 merupakan kelompok
komputer pertama yang terencana. Banyak model dalam arsitektur 360 ini dan
saling kompatibel. Hal ini sangat menguntungkan konsumen, karena konsumen dapat
menyesuaikan dengan kebutuhan maupun harganya. Pengembangan (upgrading)
dimungkinkan dalam komputer ini. Karakteristik komputer kelompok ini adalah:
a)
Set
instruksi mirip atau identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang
dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas
sistem maupun perangkat kerasnya.
b)
Sistem
operasi mirip atau identik, ini merupakan fitur yang menguntungkan konsumen
sehingga apabila kebutuhan menuntut penggantian komputer tidak kesulitan dalam
sistem operasinya karena sama.
c)
Kecepatan
yang meningkat, model-model yang ditawarkan mulai dan kecepatan rendah sampai
kecepatan ringgi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.
d)
Ukuran
memori yang lebih besar, semakin ringgi modelnya akan diperoleh semakin besar
memori yang digunakan.
e)
Harga
yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal.
2) DEC PDP-8
Pada tahun yang sama
saat IBM mengeluarkan System/360, DEC meluncurkan DEC PDP-8. Komputer ini
memiliki keunggulan bentuknya yang kecil sehingga sangat lleksibel digunakan.
PDP 8 juga memiliki varian-varian yang modelnya sama dengan IBM System/360
untuk menyesuaikan kebutuhan pelanggannya. Dengan hadirnya PDP-8 ini membawa
DEC sebagai perusahaan menyuplai komputer mini terbesar. Hal ini membawa DEC
sebagai pabrik komputer terbesar kedua setelah IBM.
Arsitektur PDP-8
sangat berbeda dengan IBM terutama pada bagian sistem busnya. Pada komputer ini
menggunakan omnibus system. Sistem ini terdiri atas 96 lintasan sinyal yang
terpisah yang digunakan untuk membawa sinyal-sinyal kontrol, alamat, maupun
data. Karena semua komponen menggunakan jalur bus ini maka penggunaannya
dikontrol oleh CPU. Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh
komputer-komputer modern selanjutnya. Struktur bus PDP-8 terlihat pada gambar
dibawah ini.
Gambar
Struktur Bus
D. Generasi Keempat
Era
keempat perkembangan generasi komputer ditandai adanya VLSi. Paket VLSI dapat
menampung 10.000 komponen Iebih per kepingnya dengan kecepatan operasi mencapai
100 juta operasi per detiknya.
Masa-masa
ini diawali peluncuran mikroprosesor Lntel sen 4004. Mikroprosesor 4004 dapat
menjumlahkan dua bilangan 4 bit dan hanya dapat mengalikan dengan cara
penjumlahan berulang. Memang masih primitif, namun mikroprosesor ini tonggak
perkembangan mikroprosesor mikroprosesor canggih saat ini. Tidak ada ukuran
pasti dalam melihat mikroprosesor, namun ukuran terbaik adalah lebar bus data,
yaitu jumlah bit data yang dapat dikirim dan diterima mikroprosesor. Ukuran
lain adalah jumlah bit dalam register.
Tahun
1972 diperkenalkan dengan mikroprosesor 8008 yang merupakan mikroprosesor 8
bit. Mikroprosesor ini Iebih kompleks instruksinya tetapi lebih cepat prosesnya
dan pendahulunya. Kemudian Bells dan HP menciptakan mikroprosesor 32 bit pada
1981, sedangkan Intel baru mengeluarkan tahun 1985 dengan mikroprosesor 80386.
Pada
tahun 1993, Intel mengeluarkan mikroprosesor Pentium. Mikroprosesor ini
menggunakan jutaan transistor yang semakin bertambah pada setiap generasinya.
E. Komputer Generasi Kelima
Komputer
generasi kelima sedang dalam pengembangan. Komponen yang dipergunakan adalah
VLSI (Very Large Scale Intergration). Disamping, VLSI juga sedang dilakukan
pengembangan terhadap Josephson Junction, teknologi yang kemungkinan bisa
menggantikan chip. Josephson Junction mempunyai kemampuan memproses trilyun
operasi perdetik, sedang teknologi chip hanya dapat memproses milyard operasi
perdetik.
Jepang
adalah negara yang mempelopori perkembangan komputer generasi kelima. Suatu
lembaga untuk pengembangan teknologi komputer telah didirikan di Tokyo, yaitu ICOT
(Institute for New Computer Technology). Bila berhasil, komputer generasi
kelima akan dapat menerjemahkan bahasa manusia, penghematan energi komputer,
dapat melakukan diagnosa penyakit yang lebih akurat dan lain sebagainya.
F. Komputer Masa Depan
Beberapa
ilmuwan komputer yakin, suatu ketika akan tercipta suatu komponen yang akan
disebut dengan nama biochip, yang terbuat dari bahan protein sintesis.(HM,
2005, hal. 38)
