Sejarah perkembangan komputer

BAB I

SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER

Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia  juga  menemukan  alat-alat  mekanik  dan  elektronik  untuk  membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan  data supaya  bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Komputer  yang  kita  temui  saat  ini  adalah  suatu  evolusi  panjang  dari penemuan-penemuan  manusia sejak 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 supermarket yang mampu membaca  kode  barang   belanjaan,  sentral  telepon  yang   menangani   jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang mennghubungkan berbagai tempat di dunia.

Peralatan Pengolahan Data digolongkan dalam 4 golongan besar :

·         Peralatan Manual : dengan tangan

·         Peralatan Mekanik : peralatan mekanik yg digerakan dengan tangan

·         Peralatan Mekanik Elektronik : peralatan mekanik yang digerakkan secara otomatis oleh motor elektronik

·         Peralatan Elektronik : peralatan yang sepenuhnya elektronik

A.    Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik

Abakus  merupakan ’Komputer Otomatis Pertama’ hadir  5000  thn lalu di Cina dan  masih  digunakan  hingga  sekarang dan  dipercaya sebagai awal mula mesin komputasi.

Abakus  berupa  bijian  geser  yang  diatur  dalam  sebuah  rak.  Digunakan untuk melakukan perhitungan perdagangan. Seiring dengan hadirnya kertas dan alat tulis menulis di eropa, abakus mulai kurang populer.

Pada tahun 1642, Blaise Pascal yang baru berumur 19 tahun menemukan apa yang  disebut  Kalkulator Roda Numerik (numerical  wheel calculator)  untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak.

Kotak persegi kuningan dinamakan Pascaline (Gambar 1.1), menggunakan 8  roda  putar  bergerigi  untuk  menjumlahkan  bilangan  hingga  8  digit.  Alat  ini merupakan penghitung berbasis 10 (desimal). Kelemahan alat ini hanya terbatas pada penjumlahan saja.

Gambar 1.1 Pascaline

Tahun 1694  seorang filsuf dan  matematikawan Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz memperbaiki Pascaline dengan mempelajari gambarnya hingga mesin itu dapat melakukan perkalian.

Charles  Xavier   kemudian  menemukan   alat  yang  disebut  Arithometer (Gambar 1.2) yang dapat melakukan 4 operasi matematis dasar, yaitu + - x / . Alat  ini  populer  dan  digunakan  hingga  perang  dunia.  Mereka  bertiga memulai suatu era meknikal komputasi.

Gambar 1.2 Arithometer

Awal   mula   komputer   sebenarnya           dibentuk          oleh     seorang   profesor matematika Inggris Charles Babbage di tahun 1822. Dia memperhatikan kesuaian antara  mesin  mekanik  dan  matematika  :  mesin  mekanik  sangat  baik  dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu. Ia mengusulkan  suatu  mesin  untuk  melakukan  perhitungan  persamaan differensil. Mesin  tersebut dinamakan Mesin  Differensial  (Gambar 1.3).  Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis. Ia  kemudian   terinspirasi  untuk   memulai  membuat  komputer  general- purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine (Gambar 1.4) dan didanai oleh  pemerintah Inggris. Mesin ini direncanakan akan digerakan dengan tenaga uap  dan  benar-benar  otomatis.  Akan  tetapi  proyek  ini  menjadi  semakin  sulit dikerjakan dan memerlukan biaya yang sangat banyak. Sepuluh tahun kemudian proyek ini belum juga selesai dan dananya habis. Akhirnya mesin ini tidak pernah diselesaikan. Walaupun begitu, mesin ini telah menjadi ide bagi mesin berikutnya Anayitical Engine.

Pada  tahun  1833,  Babbage  mulai  membuat  Anayitical  Engine  sebesar rumah dan digerakkan oleh 6 mesin uap. Mesin ini dapat diprogram berkat adanya tenologi punched card / kartu berlubang yang dibuat oleh Jacquard.

Gambar 1.3 Mesin Differensial

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 yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika  Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya. Terdiri dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine menggunakan  kartu-kartu      perforasi          (berlubang-lubang)  yang  berisi  instruksi operasi bagi mesin tersebut.

Pada  1889, Herman  Hollerith (1860-1929)  juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan 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.

Gambar 1.4 Kartu Berlubang/Loom Cards

Gambar 1.5 IBM Key Puch (Pencetak Kartu Berluban)

Hollerith  menggunakan  kartu  perforasi  untuk  memasukkan  data  sensus yang kemudian diolah oleh  alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel.

Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu  enam  minggu  dan  berfungsi  sebagai  media  penyimpan  data.  Tingkat kesalahan perhitungan juga dapat ditekan secara drastis. Ia kemudian mendirikan perusahaannya sendiri, Tabulating Machine Company, yang kemudian  menjadi International Business Machines atau IBM.

Gambar 1.6. Mesin Tabulasi Hollerith

Vannevar        Bush    (1890-1974)    membuat        sebuah    kalkulator    untuk menyelesaikan  persamaan  differensial  di  tahun  1931.  Mesin  tersebut  sangat besar  dan  berat  karena  ratusan  gerigi   dan   poros  yang   dibutuhkan   untuk melakukan perhitungan.

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.

Pada  tahun  1941,  Konrad  Zuse,  seorang  insinyur  Jerman  membangun sebuah  komputer,  Z3,  untuk  mendesain  pesawat  terbang  dan  peluru  kendali. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman.

Howard  H.  Aiken  (1900-1973),  seorang  insinyur  Harvard  yang  bekerja dengan   IBM,   berhasil            memproduksi   kalkulator       elektronik untuk   US   Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau  Mark  I,  merupakan komputer relai elektronik.  Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik

\

Gambar 1.7. Mark I

Komputer ’raksasa’ berikutnya adalah  Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik   solder,  komputer  tersebut  merupakan  mesin  yang  sangat   besar   yang mengkonsumsi daya sebesar 160kW dan menempati ruangan lebih 167 m2.

Gambar 1.8. ENIAC

Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980)  di University of Pennsylvania,ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang  bekerja lebih cepat dibandingkan Mark I. ENIAC bekerja dengan menggunakan punched card dari IBM.

Pada pertengahan 1940-an,  John  von  Neumann (1903-1957) mendesain Electronic  Discrete  Variable  Automatic  Computer  (EDVAC)  pada  tahun  1945 dengan  sebuah  memori  untuk  menampung  baik  program  ataupun  data  dan mampu  membedakannya.  Merupakan  komputer  pertama  yang  menggunakan bilangan biner di  memori.  Ini disebut arsitektur  von Neumann dan digunakan  di hampir semua komputer digital hingga saat ini. Von Neumann juga

Gambar 1.9 Design Arsitektur von Neumann

Pada akhir tahun 1950, komputer bukan lagi merupakan mesin yang hanya diproduksi  oleh pemerintah dan universitas. Eckert  dan Mauchly meninggalkan University of  Pennsylvania karena perdebatan tentang siapa yang memiliki hak paten           atas   inovasi   mereka.   Mereka   membuat perusahaan   sendiri dan memproduksi UNIVAC (Universal Automatic Computer) merupakan komputer komersial  pertama  yang  diproduksi  secara  masal.  UNIVAC  juga  merupakan komputer pertama yang menggunakan pita magnetik.

Gambar 1.10 EDVAC

Komputer-komputer generasi pertama ditandai dengan :

·         Instruksi yang dibuat hanya untuk satu tugas tertentu saja.

·         Setiap  komputer memiliki bahasa mesin yang berbeda sehingga komputer lebih sulit diprogram.

·         Teknologi   Tube   Vakum  yang  berukuran   besar  membuat   komputer generasi pertama juga memiliki ukuran yang ekstra besar

·         Penggunaan pita magnetik.

Dimulai  pada  tahun  1948,  penemuan  transistor  sangat  mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube 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.

Mesin  pertama           yang    memanfaatkan    teknologi    baru    ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat  komputer  bernama  LARC.  Komputer  generasi  kedua  menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner.

Pada  awal 1960-an, mulai  bermunculan komputer yang sukses di  bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer  yang  sepenuhnya menggunakan transistor.  Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan  dengan komputer pada saat  ini:  printer,   penyimpanan  dalam   disket,  memory,  sistem  operasi,   dan program.

Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman  Common  Business-Oriented  Language  (COBOL)  dan  Formula Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman   ini menggantikan kode  mesin yang  rumit dengan  kata-kata,  kalimat, dan formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia. Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua 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.

Para  ilmuwan kemudian  berhasil memasukkan lebih banyak  komponen- komponen ke  dalam suatu  chip  tunggal  yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer  menjadi semakin kecil karena komponenkomponen  dapat  dipadatkan dalam chip.

Kemajuan  komputer  generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi  (operating   system)  yang  memungkinkan   mesin  untuk  menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas:  mengecilkan ukuran sirkuit  dan  komponenkomponen  elektrik.  Large  Scale  Integration  (LSI)  dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration  (VLSI) memuat  ribuan komponen  dalam sebuah chip  tunggal disusul oleh UVLSI (Ultra Very Large Scale Integration).

Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit,  memori,  dan  kendali  input/output)  dalam sebuah chip yang sangat kecil. 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 pada 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.

Dengan  menggunakan  perkabelan   langsung   (disebut  juga   local   area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

B.    KOMPUTER GENERASI BERIKUTNYA

Teknologi        nano    menandai    komputer            generasi    kelima.    Prosesor berkembang  dari   single  core  menjadi   dual  core  bahkan   sixth  core  dengan teknologi  32nm. Dalam prosesor yang sama ditanamkan juga GPU (Graphical Processing  Unit).  Dari  32-bit  pengalamatan  kini  telah  dimulai  era  64-bit  baik hardware maupun softwarenya.

Kabel optik sedang dikembangkan untuk menggantikan kabel konvensional dengan kecepatan hingga 10 Gb/s bahkan 100 Gb/s dan dengan satu kabel dapat menjalankan beberapa protokol sehingga mampu melewatkan  data, video  dan audio  dalam  satu  kabel.  Beberapa  topik  yang  menjadi  penelitian  untuk  masa mendatang adalah  Quantum Computer,  Chemical Computer,  DNA Computing, Optical Computer dan lain-lain.