MyBlog: September 2013

Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer.

Definisi Organisasi Komputer
Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka. teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol.

Definisi Arsitektur Komputer

Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.

Perbedaan Antara Organisasi Dan Arsitektur Komputer

Organisasi Komputer

Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional.

Contoh: teknologi hardware, perangka.

Arsitektur Komputer

Atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O

Empat unsur utama dalam komputer

Central Processing Unit (CPU), berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan

Pusat pengolahan fungsi – fungsi komputer. Kesepakatan, CPU cukup disebut sebagai processor (prosesor) saja.

Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data.

I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.

System Interconnection, merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama dan I/O.

Keterangan gambar :

Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi – fungsi

Pengolahan data komputer.

Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU.

CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU.

Fungsi Komputer :

Fungsi dasar sistem komputer adalah sederhana seperti terlihat pada gambar 1.3. Pada prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi, yaitu :

Fungsi Operasi Pengolahan Data

Fungsi Operasi Penyimpanan Data

Fungsi Operasi Pemindahan Data

Fungsi Operasi Kontrol

Komputer harus dapat memproses data. Representasi data di sini bermacam–macam, akan tetapi nantinya data harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam pengolahan data, komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan suatu mekanisme penyimpanan data. Walaupun hasil komputer digunakan saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data prosesnya. Dalam interaksi dengan dunia luar sebagai fungsi pemindahan data diperlukan antarmuka (interface), proses ini dilakukan oleh unit Input/Output (I/O) dan perangkatnya disebut peripheral. Saat interaksi dengan perpindahan data yang jauh atau dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi data. Gambar dibawah ini mengilustrasikan operasi–operasi komputer. Gambar “a” adalah operasi pemindahan data, gambar “b” adalah operasi penyimpanan data, gambar “c

dan gambar “d” adalah operasi pengolahan data.

referensi

Computer Organization and Architecture, William Stalling, Fifth Edition, prentice Hall, 2000

Computer Organization Architecture, Andrew S. Tanenbaum prentice Hall, 1999

Computer Organization, Hamacher, McGraw Hill, 1990

Applied Operating System concept, Avi Silberschatz, peter Galvin, Greg Gagne, John

http://ftsi.files.wordpress.com/2007/09/pertemuan-01.pdf

GENERASI PERTAMA

Pada generasi pertama ini beberapa komputer dengan kemampuan sederhana telah ditemukan, beberapa merupakan komputer yang dibuat semata-mata untuk membantu kegiatan peperangan yang sedang marak terjadi di berbagai belahan dunia.

Awal generasi konputer ditandai dengan kemampuan komputer untuk menyimpan program dalam memori. Sebelumnya komputer mekanik dan elektrik tidak menyimpan program dalam memori, tapi program-program ditulis dalam kartu yang dilubangi kemudian dieksekusi yang disebut dengan punch card. Pada komputer stored-program komputer dikontrol oleh program yang disimpan di memori komputer. Program dibuat dengan menggunakan bahasa mesin yang terdiri dari bilangan 1 dan 0.

Komputer yang ada di generasi pertama antara lain:

1. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

ENIAC dirancang oleh Dr. J. Presper Eckert dan Dr. John W. Mauchly dari Moore School, Universitas Pennsylvania pada tahun 1943 dan selesai pada tahun 1945.

Secara fisik ENIAC adalah komputer raksasa yang beratnya mencapai 30 ton dan bisa dimasukin manusia karena ukurannya yang sangat besar. Sebagai perangkat inputnya digunakan card reader IBM dan perangkat outputnya digunakan punch card. Teknologi yang digunakan ENIAC adalah tabung hampa yang merupakan karakteristik dari komputer generasi pertama.

ENIAC

Kompunen utama dari ENIAC terdiri dari rangkaian dasar yaitu sebagai berikut:

Akumulator, berfungsi sebagai register pemroses (kemampuan membaca), ENIAC mampu melakukan 5000 penjumlahan atau pengurangan sederhana dalam tiap detiknya.
Inisiator, melakukan tugas-tugas khusus seperti melakukan power atau mematikannya.
Pemrogram utama, berfungsi untuk mengendalikan eksekusi program.
Multiplier, berfungsi sebagai bagian dari proses utama, ENIAC dapat melakukan 385 operasi perkalian perdetik.
Pembagi/pencari akar pangkat, dapat melakukan 40 proses pembagian perdetik dan 3 proses pencarian akar pangkat per detik.
Gate, melakukan operasi logic ‘AND’.
Buffer, melakukan operasi logic ‘OR’.
Pencetak, berfungsi untuk menampilkan hasil proses.
Unit sinkronisasi, berfungsi untuk proses sinkronisasi antar komponen.
Tabel fungsi, digunakan untuk pemrograman.

Namun seiring berkembangnya jaman dan banyak ditemukan penemuan-penemuan baru maka ENIAC pun mulai ketinggalan dari yang lain pada saat itu. Dan pada tahun 1955 ENIAC secara resmi dimatikan.

2. EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

EDVAC merupakan kelanjutan dari ENIAC. Eckret dan Mauchly secara resmi mempublikasikannya pada tahun 1947. EDVAC dirancang sebagai komputer serbaguna, dapat digunakan untuk berbagai tujuan.

Komputer ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan pada Laboratorium Riset Balistik milik departemen pertahanan Amerika Serikat. Aplikasi yang dapat diselesaikan adalah perhitungan besar sudut rudal balistik sehingga rudal tepat mengenai sasaran. Program sepenuhnya disimpan dalam memori komputer. Ide pembangunan EDVAC tidak terlepas dari konsep dasar komputer modern Dr. John Von Neumann dalam “A very high-speed automatic digital computing system, and in particular with its logical control”.

Beberapa organisasi dasar komputer EDVAC adalah sebagai berikut:

Reader-Recorder, berfungsi untuk membaca dan merekam inputan.
Control Unit, bagian yang mengendalikan dan mengelola seluruh komponen komputer.
Dispatcher (Pengatur), bagian ini berfungsi sebagai penterjemah permintaan dari bagian kendali dan memori dan meneruskan jalur kendali pada komponen-komponen lain.
High-speed Memory, terdiri dari dua buah bagian memori, masing-masing memorinya memiliki 64 baris dan setiap baris memiliki kapasitas 8 word.
Computer, berfungsi untuk melakukan operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
Timer.

EDVAC

EDVAC cukup efisien dan berarti pada saat itu. Digunakan sampai tahun 1961 sebelum digantikan oleh BRLSEC komputer elektrinik pertama yang sepenuhnya dirancang oleh BRL (Ballistics Research Laboratory)

3. UNIVAC I (Universal Automatic Computer I)

UNIVAC merupakan rancangan Eckret dan Mauchly berikutnya setelah EDVAC. Mereka mendirikan perusahaan “The Eckret-Mauchly Computer Company” dengan UNIVAC I sebagai produk pertamanya. Merupakan komputer komersila pertama yang dipasarkan sejak tahun 1951 sampai tahun 1958 telah dibuat 46 buah UNIVAC I untuk berbagai kepentingan seperti biro sensus departemen perdagangan Amerika, Universitas New York, perusahaan asuransi Prudential, dan perusahaan General Electric. Fitur dari UNIVAC I adalah sebagai berikut:

Memori utama terdiri dari 1000 word yang masing-masing memiliki 12 karakter.
Instruksi terdiri dari 6 karakter alphanumeric.
Mampu melakukan 1000 perhitungan per detik.
Digit dipresentasikan menggunakan aritmetik excess-3 (“XS3″) BDC (Binary Codec Decimal).
Digunakan untuk aplikasi bisnis dan administrasi.

UNIVAC I

Eckret-Mauchly

Komputer-komputer diatas merupakan sedikit dari komputer yang diciptakan pada generasi pertama. Masih banyak lagi komputer yang dirancang pada generasi pertama dengan perusahaan yang berbeda.

Ciri-ciri umum dari komputer generasi pertama adalah sebegai berikut :

Teknologi dasarnya menggunakan tabung hampa (Vaccum Tube).
Program dibuat dengan bahasa mesin.
Menggunakan konsep Stored-program.
Memori utama menggunakan teknologi Magnetic Core Storage.
Ukuran fisik komputer besar.
Fisik komputer cepat panas.
Membutuhkan daya listrik yang besar.

Generasi awal ini rata-rata memiliki kapasitas penyimpanan serta kecepatan pemrosesan yang masih kecil, sebagai berikut:

Kapasitas penyimpanan : 1000 - 4000 byte

Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik

Bahasa pemrograman yang digunakan masih bahasa pemrograman tingkat rendah

GENERASI KEDUA

Generasi kedua diawali dengan perubahan teknologi dasar pembangunan rangkaian. Pada generasi pertama teknologi dasar yang digunakan adalah tabung hampa, nah pada generasi kedua teknologi dasar yang digunakan adalah transistor. Transistor adalah semikonduktor yang berfungsi sebagai penguat, switch, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi tabung hampa Trioda-Fleming tercakup didalamnya. Transistor secara resmi dibuat pada tahun 1947 oleh William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain dari Bell Telephone Laboratories. Penemuan transistor merupakan awal teknologi komputer generasi kedua sebagai pengganti tabung hampa. Ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan komputer generasi pertama. Beberapa komputer pada generasi kedua adalah sebagai berikut:

1. DEC PDP-1 (Digital Equipment Corporation Programmable Data Processor-1)

DEC adalah perusahaan yang didirikan oleh Ken Olson dan Harlan Anderson pada tahun 1957. PDP-1 adalah mesin 18-bit yang pertama dibangun oleh DEC. Komputer interaktif berukuran kecil. Mesin ini dikenalkan oleh DEC pada tahun 1960 sebagai komputer komersial. Komponen-komponen dasar PDP-1 adalah:

Pemrosesan pusat terdiri dari bagian kendali, elemen aritmatik, pengalamatan memori dan register.
Sistem memori memiliki kapasitas sampai 4096 word (1 word = 18 bit) dan dapat diperluas sampai 65536 word.
Piranti input-output: monitor CRT berdiameter 16 inci dengan 1024 x 1024 titik, light pen danparallel drum.

DEC PDP-1

2. UNIVAC III

UNIVAC III diperkenalkan pada tahun 1962. Mesin ini merupakan pengembangan dari UNIVAC I dan UNIVAC II. Memorinya dibuat sebagai tumpukan 29 balok dari 4096 core. Bagian pemroses pusat memiliki 15 register indeks. Sistem operasi yang digunakan untuk mengatur sistem dikenal dengan nama CHIEF atau BOSS.

Ciri khas dari komputer generasi kedua adalah sebagai berikut:

Teknologi dasar rangkaiannya adalah transistor.
Menggunakan bahasa pemrograman seperti FORTRAN, COBOL, ALGOL, dan lain-lain.
Kapasitas memori utama lebih besar dengan kemampuan menyimpan puluhan ribu karakter.
Menggunakan memori sekunder berupa magnetic tape dan magnetic disk untuk menambah kapasitas penyimpanan.
Aplikasi yang dijalankan untuk bisnis dan teknik.
Ukuran fisik lebih kecil dibandingkan komputer generasi pertama.
Membutuhkan lebih sedikit daya listrik.

UNIVAC III

GENERASI KETIGA

Transistor merupakan lompatan teknologi yang besar. Para peniliti tahun 1950-an mencoba membuat rangkaian yang terintegrasi dengan teknologi dasar transistor. Usaha ini dilakukan untuk lebih mengefesiensikan kerja komputer. Rangkaian yang terintegrasi akan meningkatkan kecepatan proses. Perpindahan data dari satu kompunen ke komponen lain lebih memerlukan waktu yang sedikit.

Jack S. Kilby seorang karyawan Texas Instrument yang pertama kali memiliki ide untuk menyatukan seluruh komponen dalam satu blok (monolith) semikonduktor. Pada tahun 1958 ide Kilby ini diwujudkan, dia membuat IC (Integrated Circuit) yang pertama. Konsep awal IC sendiri pertama kali muncul pada tahun 1952 dikonsepkan oleh seorang ilmuwan radar Inggris Geoffrey W.A. Dummer namun tidak berhasil mewujudkan rancangannya tersebut.

Penemuan Kilby ini dilanjutkan oleh Robert Noyce yang merancang IC dengan jalur koneksinya sehingga IC dipasarkan secara massal. Penemuan IC merupakan sumbangan besar bagi komputer generasi ketiga. Pada komputer generasi ketiga IC mulai digunakan menggantikan transistor. Beberapa komputer dari generasi ketiga antara lain sebagai berikut:

1. IBM S/360

Komputer IBM S/360 adalah sebuah mainframe yang dibuat pada tahun 1964 dengan menggunakan IC sebagai teknologi dasar rangkaiannya. IBM S/360 merupakan awal komputer modern. Nama IBM S/360 digunakan karena kemampuannya melakukan operasi satu lingkaran penuh (360 derajat) yaitu dapat digunakan untuk berbagi aplikasi bisnis maupun teknik. Sistem operasi yang digunakan IBM S/360 adalah:

DOS/360 untuk mesin kecil seperti IBM S/360 model 30 dan 40.
OS/360 untuk sistem Multiprogramming.
TSS/360 untuk sistem Time-Sharing Multi-user.

IBM S/360

2. DG-Nova (Data General Corp. Nova)

Nova adalah komputer mini 16 bit pertama dirancang oleh Edson de Castro dari DG (Data General). IC yang digunakan berjenis MSI (Medium-Scale Integrated Circuits). DG sendiri adalah perusahaan yang didirikan oleh mantan karyawan DEC yang tidak puas dengan kebijakan perusahaan. DG membuat Nova pada tahun 1969. Rancangannya mirip dengan PDP-8 dengan kemampuan yang lebih baik. Kesuksesan Nova diikuti oleh penurusnya yaitu

Supernova. Sistem operasi yang digunakan untuk menjalankan Nova adalah DOS dan RDOS. Perangkat lunak yang jalan pada Nova adalah Algol 60 compiler, Fortran IV, dan Basic.

DG-Nova

Komputer generasi ketiga mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

Teknologi dasar pembangun rangkaiannya adalah IC.
Penggunaan sistem operasi lebih bervariasi sesuai dengan kebutuhan.
Piranti output berupa layar terminal yang dapat menampilkan gambar dan grafik.
Menggunakan memori sekunder dengan kapasitas yang lebih besar yaitu magnetic disk yang dapat menyimpan jutaan karakter.
Memiliki fitur Multiprocessing dan Multiprogramming yaitu dapat memproses sejumlah data dari berbagai sumber yang berbeda dan dapat mengerjakan beberapa program secara bersamaan.
Memiliki fitur jaringan, satu komputer dapat berkomunikasi dengan komputer lain. Kecepatan proses yang lebih baik yaitu satu nanoseconds per detik.
Kapasitas memori yang lebih besar, dapat menyimpan ratusan ribu karakter.
Penggunaan daya listrik yang lebih hemat.

Di generasi ini kecepatan komputer terus bertambah seiring berkembangnya perkembangan jaman, yaitu Kecepatan permrosesannya 10 mips. Dan revolusi yang terjadi pada generasi ini adalah pada tahun 1971 Intel Coorporation membuat mikroprosessor pertama yaitu chip 4004.

GENERASI KEEMPAT

Pada komputer generasi keempat, teknologi dasar sebagai ciri khasnya adalah penggunaan LSI (Large-Scale Integration) dan VLSI (Very Large-Scale Integration). LSI dan VLSI adalah teknologi pemampatan komponen elektrik dalam satu chip/IC. Klasifikasi chip IC berdasarkan jumlah elektronik didalamnya adalah sebagai berikut:

SSI (Small-Scale Integration): sampai 100 komponen elektronik per chip.

MSI (Medium-Scale Integration): dari 100 sampai 3000 komponen elektronik per chip.

LSI (Large-Scale Integration): dari 3000 sampai 100000 komponen elektronik per chip.

VLSI (Very Large-Scale Integration): 100000 sampai 1000000 komponen elektronik per chip.

ULSI (Ultra Large-Scale Integration): lebih dari 1 juta komponen elektronik per chip.

Pada dasarnya teknologi dasar yang generasi ketiga dan keempat tidak berbeda. Perbedaan terletak pada tingkat pemampatan generasi keempat lebih tinggi dibandingkan dengan generasi ketiga. Pemampatan komponen adalah hal yang logis karena dua alasan yaitu ekonomis dan cepat. Semakin mempat maka biaya yang digunakan untuk membangunnya akan semakin sedikit, sebaliknya kecepatannya semakin tinggi karena jarak antarkomponen yang semakin dekat. Komputer yang mewakili generasi keempat adalah sebagai berikut:

1. IBM S/370

IBM meluncurkan seri IBM S/370 pada tahun 1970. Mesin ini menggunakan chip LSI sebagai teknologi dasarnya. Memori utama kecepatan tinggi menggunakan chip silikon tunggal. Menambah kapasitas memori dengan RCS. Kode dasar kumpulan instruksi S/370 disimpan dalam RCS termasuk juga fungsi kendali. Komputer saat itu tidak hanya digunakan untuk tujuan khusus seperti perang dan lain-lain, tapi bidang bisnis sangat mendominasi penggunaan komputer.

IBM S/370

2. Apple Macintosh I dan II

IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena memopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga memopulerkan penggunaan piranti mouse.

Pada generasi keempat ini sudah ada personal komputer. Yaitu komputer yang digunakan perseorangan. Pada tahun 1975 Bill Gates dan Paul Allen mendirikan perusahaan Microsoft. Disusul tahun 1977 Steve Wozniak dan Steve Jobs mendirikan perusahaan Apple. Lalu tahun 1980 IBM memeperkenalkan Personal Computer dengan sistem operasi DOS. Empat tahun kemudian perusahaan Apple memperkenalkan operating system berbasis GUI yaitu komputer dengan tampilan grafik yang lebih baik, sudah bukan hitam putih lagi. Dan ditahun berikutnya Microsoft memperkenal sistem operasi windows. Dan pada generasi keempat ini mulai menggunakan bahasa pemrograman yang berorientasi objek seperti C++ pada tahun 1985.

Personal Komputer IBM

Personal Komputer

Komputer pada generasi ini sudah memiliki,

Kapasitas penyimpanan : 3 Mb

Kecepatan pemrosesan : 100 mips sampai 1 bis (milyar instruksi per detik)

GENERASI KELIMA

Generasi kelima ditandai dengan teknologi paralel dan networking. Sudah mengenal internet. Awalnya hanya sebatas antar universitas saja, namun karena teknologi yang semakin maju kini dunia ini terasa tidak ada batas jarak dan waktu. Sudah banyak ditemukan web browser dan jangkauan komunikasi diseluruh dunia semakin tidak terbatas jarak dan waktu. Sampai saat ini adalah komputer generasi kelima yang semakin canggih dan sedang dilakukan penelitian tentang komputer generasi keeman yang pastinya akan lebih praktis, efisien, dan hemat waktu dan biaya.

Pada generasi kelima seluruh dunia dihubungkan dengan internet dan tidak mengenal batas, jarak, dan waktu.

Dan untuk contoh komputer yang digunakan, bisa dilihat dari yang digunakan sekarang, mulai dari notebook super tipis, kemunculan tablet serta handphone yang awalnya berfungsi sebagai alat komunikasi sudah bisa melakukan tugas seperti komputer.