Evolusi Arsitektur Komputer

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya).
Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll.

 Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

A.  Pengertian Komputer

Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut prosedur yang telah dirumuskan. Kata computer pada awalnya dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmetika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmetika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika.

Dalam arti seperti itu terdapat alat seperti slide rule, jenis kalkulator mekanik mulai dari abakus dan seterusnya, sampai semua komputer elektronik yang kontemporer. Istilah lebih baik yang cocok untuk arti luas seperti "komputer" adalah "yang mengolah informasi" atau "sistem pengolah informasi." Selama bertahun-tahun sudah ada beberapa arti yang berbeda dalam kata "komputer", dan beberapa kata yang berbeda tersebut sekarang disebut sebagai komputer.

Kata komputer secara umum pernah dipergunakan untuk mendefiniskan orang yang melakukan perhitungan aritmetika, dengan atau tanpa mesin pembantu. Menurut Barnhart Concise Dictionary of Etymology, kata tersebut digunakan dalam bahasa Inggris pada tahun 1646 sebagai kata untuk "orang yang menghitung" kemudian menjelang 1897 juga digunakan sebagai "alat hitung mekanis". Selama Perang Dunia II kata tersebut menunjuk kepada para pekerja wanita Amerika Serikatdan Inggris yang pekerjaannya menghitung jalan artileri perang dengan mesin hitung.

Dalam bentuk yang paling sederhana komputer terdiri dari lima bagian utama yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Unit-unit tersebut adalah: masukan, memori, aritmetika dan logika, keluaran dan kontrol.

B.     Fungsi Komputer

Fungsi dasar sistem komputer adalah sederhana, yaitu:

Fungsi Operasi Pengolahan Data

Fungsi Operasi Penyimpanan Data

Fungsi Operasi Pemindahan Data

 Fungsi Operasi Kontrol

C.     Perkembangan Komputer

Asal-usul sejarah perkembangan komputer tak dapat lepas dari kebutuhan manusia untuk dapat mengetahui berapa hasil dari suatu perhitungan, mulai dari perhitungan yang sangat sederhana sampai dengan yang sangat rumit. Agar dapat memperoleh suatu informasi dengan tepat dan cepat, manusia selalu berusaha mencari dan menemukan suatu alat bantu hitung dan pengolah data yang lebih baik. Pada mulanya seluruh alat bantu hitung digerakkan secara manual dengan tenaga manusia (Periode Manual Tahun 1000 SM - 1641 M), kemudian alat bantu hitung berkembang menggunakan tenaga penggerak mekanik menggunakan roda bergigi yang digerakkan tangan (Periode Mekanis 1642-1885). Pada perkembangan selanjutnya, alat bantu hitung, mesin mekaniknya mulai menggunakan tenaga listrik (Periode Elektromekanis 1886 - 1945), dan pada perkembangan terakhir menggunakan sirkuit elektronik (Periode Elektronik 1946 - sekarang).

Pada Periode Elektronik inilah kita mulai memasuki generasi komputer. Berikut ini penjelasan masing-masing dari generasi komputer tersebut:

Komputer Generasi I

Sejarah komputer generasi pertama mulai hadir pada tahun 1946 - 1956, beberapa ciri utama dari generasi ini di antaranya:

Menggunakan tabung hampa udara (vacuum tubes) sebagai sirkuitnya.

Ukuran fisik komputer besar sehingga memerlukan ruangan yang luas serta memakai daya listrik yang besar.

Memiliki media penyimpanan luar berupa magnetik tape atau magnetik drum.

Hanya dapat dikendalikan oleh bahasa mesin (machine language) 

Adapun contoh komputer generasi pertama ini di antaranya:

- ENIAC (Electronik Numerical Integrator and Computer)

 

 ENIAC (Electronik Numerical Integrator and Computer) yang dikembangkan tahun 1946 oleh John W. Mauchly dan J. Presper Eckert dari Universitas Pennsylvania merupakan First General Purpose Electronic Computer.

-  UNIVAC (Universal Automatic Computer)

 

UNIVAC (Universal Automatic Computer) sudah menggunakan pita magnetik sebagai media input dan outputnya. Merupakan komputer komersial pertama yang dipakai oleh Biro Sensus Amerika Serikat untuk digunakan dalam menghitung sensus penduduk dan sebagai komputer pertama yang dibuat untuk tujuan aplikasi bisnis.

- IBM 701 dan IBM650

 

IBM 701 dan IBM650 yang sudah merupakan komputer komersial berukuran besar. Sudah menggunakan magnetik drum untuk media penyimpanan luarnya.

Komputer Generasi II

Sejarah komputer generasi kedua mulai populer pada awal tahun 1960-an. Beberapa ciri utama dari generasi ini di antaranya: 

Sudah menggunakan transistor untuk sirkuitnya. Transistor dikembangkan di Bell Laboratories tahun 1947.

Lebih kecil, cepat, dapat diandalkan, dan hemat energi dibanding generasi komputer pertama.

Menggunakan bahasa assembly yang terdiri dari singkatan-singkatan untuk menggantikan kode biner

Contoh komputer generasi kedua yang dikembangkan saat itu adalah IBM 1401.Sejak tahun 1965, sebagian besar bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi ini untuk mengolah informasi keuangan.

Komputer Generasi III

Adapun contoh komputer generasi ketiga ini di antaranya:

-  IBM S/360

IBM S/360 yang dirancang untuk bisnis dan teknik.

- GE 600 dan GE 235 

 

 General Electric mengeluarkan GE 600 dan GE 235.

- NCR Century

 

 National Cash Register mengeluarkan NCR seri Century

Komputer Generasi IV 

Sejarah komputer genarasi keempat (1971), beberapa ciri utama dari generasi ini di antaranya:

Mulai dikembangkan komputer micro yang menggunakan prosesor dengan general purpose microprocessor yang dikembangkan oleh Intel (Intel 8080)

Mulai digunakannya LSI (Large Scale Intergartion) yang merupakan pemadatan beribu-ribu IC (Integrated Circuit) dalam sebuah chip. Kemudian dikembangkan menjadi VLSI (Very Large Scale Integration). 

Pada generasi ini hampir sebagian besar komputer telah menggunakan sistem operasi dengan konsep GUI (Grapihical User Interface). Seperti sistem operasi Microsoft Windows buatan Microsoft Corp.

Adapun contoh komputer generasi keempat ini di antaranya:

- Apple II

 

Apple II yang dikembangkan oleh Steven Jobs dan Steve Wozniak. Gambar di atas komputer Apple II karya Steven Job dan Steve Wozniak.

- IBM PC

 

 IBM PC dengan kompatibelnya yang diproduksi massal oleh berbagai perusahaan sehingga komputer micro memasyarakat hingga saat ini. IBM PC terus berkembang mulai dari IBM PC/XT, IBM PC/AT, IBM PC/386, IBM PC/486 menggunakan microprocessor intel 8088, 80286, 80386, 80486, selanjutnya menjadi seri Intel Pentium. Yang memproduksi microprocessor selain perusahaan Intel, ada juga perusahaan AMD (Advanced Micro Devices).

Komputer Generasi V

Sejarah komputer generasi V dikembangkan sejak tahun 1985, beberapa ciri utama dari generasi ini di antaranya:

- Di Jepang didirikan ICOT (Institute for new Computer Technology) untuk mengembangkan komputer generasi kelima, yaitu menciptakan komputer yang powerfull dan intelligent.

- Dikembangkannya sistem komputer yang memiliki unsur artificial intelligence yang dapat mengerjakan tugas dengan karakteristik seperti manusia (intelligent, imagination, dan intuition) dengan natural language (bahasa sehari-hari).

Tokoh Perkembangan Komputer

Dalam sejarah perkembangan komputer, deretan tokoh berikut ini adalah mereka yang berjasa dalam pengembangan tersebut. Di antaranya adalah Charles Babbage, Ada Augusta Byron, Herman Hollerith, Thomas Watson, Bob Noyse dan Gordon Moore, Steven Jobs dan Steve Wozniak, Bill Gates dan Paul Allen, Richard Stallman, Linus Torvalds. Berikut ini kita akan melihat seperti apa jasa para tokoh tersebut:

Charles Babbage

Seorang penemu dan ahli matematik yang lahir di Inggris tahun 1791. Berhasil membuat model mesin yang dinamakan Difference Engine dan merancang Analytical Engine. Di kenal dengan sebuatan Bapak Komputer Modern (Father of the Modern Computer) karena dalam rancangannya Analytical Engine mempunyai lima unsur yang terdapat pada komputer modern, yaitu:

- Alat masukan (input device).

- Tempat penyimpanan data yang akan diproses.

- Alat pemrosesan.

- Unit pengontrol pengolahan

- Alat keluaran (output device) 

Augusta Byron

Dikenal sebagai programmer pertama (First Computer Programmer) karena membantu mengembangkan instruksi untuk menjalankan Analytical Engine.

Herman Hollerith

Tahun 1886 membuat Tabulating Machine yang digunakan untuk menghitung hasil sensus penduduk Amerika Serikat di tahun 1890 dengan cepat. Tahun 1896 mendirikan Tabulating Machine Company dan tahun 1924 melakukan merger dengan dua perusahaan lain dan membentuk International Business Machines Corporation - IBM Co.

Thomas Watson

Pada tahun 1924 – 1956, memimpin International Business Machines (IBM) dan berhasil membawa IBM mendominasi pasar sebagai pemasok mesin pengolah data dan mulai menjadi pengembang komputer ternama. Sejak tahun 1981, IBM memasuki bisnis komputer mikro dengan memperkenalkan IBM PC.

Bob Noyce dan Gordon Moore

Tahun 1968 mendirikan Intel dan tahun 1971 memperkenalkan microprocessor pertama (4004).

Steven Jobs dan Steve Wozniak

Tahun 1976 memperkenalkan Apple I, yaitu komputer pertama dengan keyboard dan layar. Membentuk perusahaan Apple Computer Inc. dan mengembangkan Apple II. Perusahaan Apple pertama kali mengembangkan penggunaan mouse pada personal computer-nya di tahun 1983.

Bill Gates dan Paul Allen

Sebagai pendiri perusahaan Microsoft. Tahun 1980 IBM memilih Microsoft untuk mengembangkan sistem operasi bagi IBM PC dan hasilnya adalah sistem operasi yang dikenal dengan nama MS-DOS. Tahun 1990 perusahaan Microsoft mendominasi pasar perangkat lunak (software) dengan semakin luasnya penggunaan sistem operasi Microsoft Windows dengan berbagai program aplikasi untuk keperluan bisnis, teknik, pendidikan, dan pribadi.

Richard Stallman

Tahun 1984 mengawali proyek GNU (GNU’s Not Unix), yaitu sistem operasi mirip Unix yang bersifat free software. Tahun 1985 mendirikan lembaga Free Software Foundation yang mensponsori pengembangan free software.

Linus Torvalds

Tahun 1991 mengembangkan sistem operasi Linux yang kemudian disebarluaskan secara Open Source. Sistem operasi Linux banyak diaplikasikan untuk server pada sistem jaringan.

Sumber :

- https://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_komputer

- http://dimaswibisono23.blogspot.co.id/2016/09/evolusi-arsitektur-komputer.html