Transcript Name of presentation

Komputer & Masyarakat
Agus Aan Jiwa Permana, S.Kom., M.Cs
E-Mail : [email protected]
Site : agus-aan.web.ugm.ac.id
EVOLUSI DAN KINERJA KOMPUTER
Pokok Bahasan
•
•
•
•
•
Sejarah Singkat Komputer
Evolusi Pentium
Evolusi Power PC
Pengenalan Ultra SPARC II
Pengenalan PicoJAVA II
Sejarah Singkat Komputer
Sejarah komputer dari sisi arsiterktur
dapat dibedakan menjadi :
•
•
•
•
Generasi
Generasi
Generasi
Generasi
pertama
kedua
ketiga
Terakhir
:
:
:
:
Tabung Hampa Udara
Transistor
Rangkaian Terpadu
LSI dan VLSI
Generasi Pertama (ENIAC)
• ENIAC : Electronic Numerical Integrator And Computer.
• Dirancang dan dikembangkan dibawah pengawasan John
Mauchly dan John Presper Eckert di Univ. Pennsylvania.
• Komputer digital pertama di dunia  World War II
• Mauchly  Prof. Teknik Elektro
• Presper  Mahasiswa Pascasarjana
Generasi Pertama (ENIAC)
Θ Berat ENIAC 30 Ton, Volume 1500 kaki persegi, Berisi
18.000 tabung hampa udara (Vacum Tube).
Θ Untuk beroperasi membutuhkan daya 140 Kilowatt.
Θ Mampu melakukan 5000 operasi penambahan per detik.
Θ Kelemahan : Mesinnya harus diprogram secara manual
dengan cara menyetel tombol”, memasang serta mencabut
kabel.
Generasi Pertama (ENIAC)
• ENIAC diselesaikan tahun 1946
• Penyelesaiannya agak lambat untuk digunakan dalam
peperangan.
• Tugas Pertama : Melakukan perhitungan rumit untuk
menentukan kelayakan dari BOM Hidrogen.
• Beroperasi sampai tahun 1955.
Generasi Pertama Von
Neumann/Turing
¤ ENIAC menjadi membosankan karena programnya harus
dimasukan secara manual.
¤ Muncul Konsep Program Tersimpan  Memori
¤ John Von Neumann  Komputer EDVAC
¤ EDVAC : Electronic Discrete Variable Computer
¤ Alan Turing juga memiliki gagasan yang sama  Publikasi
gagasan pada proposal von neumann 1945.
Generasi Pertama Von
Neumann/Turing (IAS)
¤ Tahun 1946  Mulai dikerjakan
¤ Merancang komputer dengan konsep program tersimpan 
Komputer IAS.
¤ Gagal diselesaikan sampai tahun 1952
¤ Namun prototipe IAS masih digunakan oleh semua
komputer untuk kebutuhan umum selanjutnya.
Struktur Komputer IAS
# Memori Utama  Menyimpan data/instruksi”.
# Unit Aritmetika dan Logika (ALU)  Kemampuan u/
mengoperasikan data biner.
# Unit Kontrol  Melakukan interpretasi terhadap instruksi”
dalam memori dan mengeksekusi instruksi” tersebut.
# Peralatan Input/Output yang beroperasi di bawah unit
kontrol.
Struktur Komputer IAS (Cont.)
10
 Memori
IAS - Details
 Terdiri dari 1000 lokasi penyimpanan  Disebut Word
 Masing” terdiri dari 40 digit biner (Bit).
 1 Word = 2 Instruksi 20 Bit, @ instruksi = 8 bit opcode.
 Register – Register dalam CPU






MBR (Memory Buffer Register)  U/ menerima word dari memori
MAR (Memory Address Register)  Menetapkan alamat u/ ditulis-dibaca MBR
IR (Instruction Register)  Berisi instruksi 8 bit opcode yg sedang dieksekusi
IBR (Instruction Buffer Register)  Penyimpan sementara instruksi di memori
PC (Program Counter)  Berisi alamat pasangan instruksi selanjutnya dari memori
AC (Accumulator) + MQ (Multiplier Quotient)  U/ menyimpan sementara operand
dan hasil operasi ALU.
Struktur Detail Komputer IAS
Central Processing Unit
Arithmetic and Logic Unit
Accumulator
MQ
Arithmetic & Logic Circuits
MBR
Input
Output
Equipment
Instructions
& Data
Program Control Unit
IBR
Main
Memory
PC
MAR
IR
Control
Circuits
Address
12
Instruksi IAS
 Komputer IAS memiliki 21 instruksi yang dapat
dikelompokan menjadi :
 Data Transfer
 Unconditional Branch
 Conditional Branch
 Arithmetic
 Address Modify
Komputer Komersial
 Tahun 1947  Eckert dan Maunchly membuat komputer
secara komersial.
 UNIVAC I (Universial Automatic Computer)
 Untuk perhitungan sensus thn. 1950
 Bagian dari divisi UNIVAC sperry-rand corporation
 Kemampuan UNIVAC I




Sebagai komputer komersial generasi pertama yang sukses
Dapat melakukan perhitungan aljabar matriks
Perhitungan statistik
Perhitungan premi bagi asuransi dan permasalahan logistik
Komputer Komersial (Cont.)
 UNIVAC II
 Muncul di era tahun 1950-an.
 Kapasitas memori lebih besar dan kinerjanya lebih baik.
 Kemunculan komputer IBM




Tahun 1953
Versi 701  Komputer program – tersimpan elektronik pertama
Versi 702  Untuk aplikasi” bisnis.
IBM menjadi pabrik komputer yang dominan.
Generasi Kedua : Transistor
► Tabung Hampa diganti dengan Transistor
► Transistor :
 Lebih kecil, murah, dan mengeluarkan sedikit panas
 Memiliki fungsi yang sama seperti tabung udara untuk membentuk
komputer.
 Merupakan perangkat padat yang terbuat dari silikon.
 Ditemukan di laboratorium Bel tahun 1947.
 Tahun 1950  memunculkan revolusi elektronik.
 IBM  komputer dengan transistor secara komersial.
Komputer Berbasis Transistor
► Karakteristik komputer generasi kedua :







Kinerja pengolahan lebih besar
Kapasitas memori lebih besar
Ukuran lebih kecil
Menggunakan unit aritmatik & logika yang lebih rumit dan unit kontrol
Menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi
Sudah tersedia perangkat lunak sistem.
Muncul Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957.
Generasi Ketiga :
Rangkaian Terpadu (IC)
¤ Muncul komponen diskrit/transistor tunggal
(1950 – 1960)-an.
¤ Peralatan elektronika : Komponen diskrit-transistor,
resistor, dan kapasitor.
¤ Komponen” diskrit dirangkai dalam sebuah papan dan
dipasang di komputer.
¤ Komputer generasi kedua dengan 10.000 transistor mulai
ditinggalkan.
¤ Munculnya mikroelektronika  komputer generasi ketiga
Mikroelektronika
o Secara harafiah berarti “Elektronika kecil”.  Elektronika
Digital
o Unsur” dasar dari komputer digital :
• Gerbang Logika : Suatu perangkat untuk mengimplementasikan
suatu boolean atau fungsi logis yang sederhana.
• Sel Memori : Perangkat yang dapat menyimpan satu bit data.
Mikroelektronika (Cont.)
•
•
•
Fungsi Logika
Boolean
Input
Output
Sel Penyimpanan
Biner
Input
Baca
Sinyal Aktivasi
(Gerbang Logika)
Tulis
(Sel Memori)
Output
Hukum Moore
• Dikemukakan oleh Gordon Moore  Salah satu pendiri
Intel (1965).
• Hukum Moore :
 Harga keping tidak banyak mengalami perubahan
 Kecepatan operasi bertambah
 Komputer menjadi lebih kecil dan lebih mudah untuk ditempatkan
dilingkungan kerja.
 Terdapat pengurangan daya dan pendinginan
 Rangkaian terpadu  Peralatan lebih reliable.
Jumlah Transistor dalam CPU
Komputer Generasi Terakhir
• Terdapat kesepakatan umum dalam menentukan generasi
komputer.
• Terdapat generasi keempat dan kelima yang menerapkan
teknologi rangkaian terpadu.
• LSI (Large Scale Intergration)  1000 komponen IC.
• VLSI (Very Large Scale Intergration)  10.000-100.000 IC.
Komputer Generasi Kelima
•
•
•
Sedang dikembangkan Oleh •
Jepang melalui sebuah
lembaga yang bernama
ICOT (Institute for new
Computer Technology)
Contoh imajinatif komputer
generasi kelima adalah komputer
fiksi HAL9000 dari novel karya
Arthur C. Clarke berjudul
2001:Space Odyssey
Dengan kecerdasan buatan
(artificial intelligence), HAL dapat
cukup memiliki nalar untuk
melakukan percapakan dengan
manusia, menggunakan masukan
visual, dan belajar dari
pengalamannya sendiri
Model Von Neumann akan
digantikan dengan sistem yang
mampu mengkoordinasikan
banyak CPU untuk bekerja
secara serempak
EVOLUSI PENTIUM
• Menerapkan Rancangan Complex Instruktion Set
Computers (CISC).
• Intel dikategorikan sebagai pembuat microprocessor nomor
satu dalam beberapa dekade.
• Intel mengembangkan microprocessor setiap empat tahun
sekali  Evolusi Pentium
EVOLUSI PENTIUM (Cont.)
‫ ٭‬8080 (1972)  mikroprosesor pertama keluaran Intel 8 bit
dengan lintasan data ke memori 8 bit. Digunakan pada
komputer “Altair”
‫ ٭‬8086 (1974)  Dengan mesin 16-bit. Kemampuan
pengalamatan ke memori 64KB, digunakan pada komputer
pribadi pertyama IBM.
‫ ٭‬80286 (1982)  Merupakan perluasan dari 8086, dapat
melakukan pengalamatan sampai dengan 16-Mbyte.
‫ ٭‬80386 (1985)  Terjadi perombakan besar”-an. Menerapkan
sistem multitasking. Dengan mesin 32-bitnya membuat produk
ini menjadi unggul saat itu.
EVOLUSI PENTIUM (Cont.)
‫ ٭‬80486 (1989)  Teknologi cache sudah canggih, dengan
instruksi pipelining. Dilengkapi dengan math coprosesor.
‫ ٭‬Pentium (1993): Menerapkan teknik” superskalar (instruksi
dieksekusi secara paralel).
‫ ٭‬Pentium Pro (1995) : Penggunaan prediksi register
renaming, analisis aliran data, dan eksekusi spekulatif.
‫ ٭‬Pentium II (1997) : Teknologi MMX, Untuk kebutuhan
memproses video, audio, dan data grafik secara efisien.
‫ ٭‬Pentium III (1999) : Instruksi tambahan untuk mendukung
perangkat lunak grafik 3D.
EVOLUSI PENTIUM (Cont.)
‫ ٭‬Pentium 4 (Nov 2000) : Fasilitas multimedia semakin ditingkatkan.
‫ ٭‬Pentium M (Maret 2003) : Dirilis untuk keperluan portable
(Notebook/PC Tablet). Penggunaan Micro-operation fusion 
throughput yang lebih tinggi dengan menggunakan daya yang
rendah.
‫ ٭‬Pentium D (April 2005) : memiliki dua buah inti (Dual Core) dalam
prosesornya. Ada dua buah jenis Pentium D yang beredar di
pasaran, antara lain Pentium D yang berbasiskan inti Prescott dan
Cedar-Mill.
‫ ٭‬Itanium (29 Mei 2001) : Kerjasama antara Intel dengan HewlettPackard. Prosesor ini ditujukan untuk pasar high-end server yang
membutuhkan kinerja tinggi.
Evolusi Power PC
» Dimulai tahun 1975 dalam proyek minikomputer 801.
» Dipelopori oleh IBM bersama dengan prosesor RISC I
Berkeley.
» Produk RISC komersial diperkenalkan tahun 1986  PC
RT.
» Tahun 1990, IBM mengeluarkan PC RT.IBM RISC
system/6000.
» IBM bersekutu dengan Motorola  Mikroprosesor seri
68000 yang digunakan oleh Apple pada mesin
macintoshnya.
Evolusi Power PC (Cont.)
» 601 : Produk Power PC yang dilempar ke pasaran pertama
kali dengan mesin 32-bit.
» 603 : Produk komputer portable, mesin 32-bit sama dengan
601 namun harga lebih rendah dan implentasinya lebih
efisien.
» 604 : Produk untuk komputer desktop dan low end server
dan mesin 32-bit.
» 620 : Produk untuk server yang menerapkan arsitektur 64bit yang mencakup register dan lintasan datanya.
Evolusi Power PC (Cont.)
» 740/750 : Dikenal juga dengan sebutan prosesor G3.
Prosesor ini mengintegrasikan dua tingkat cache dalam
keping prosesor utama.
» G4 : Procesor ini meningkatkan kecepatan internal dari
keping prosesor.
Ultra SPARC II
¤ Dimulai dari penggunaan UNIX tahun 1970.
¤ Tahun 1981, Andy Bechtolsheim (mahasiswa Stanford
University asal Jerman)  Workstation Unix yang diberi
nama SUN-1 (Stanford University Network).
¤ Kegiatan Andy B. menarik perhatian Vinod Khosla (Asal
India)  Mendirikan perusahaan permbuat dan penjual
workstation Sun.
¤ Produk Sun : Sun-1, Sun-2, dan Sun-3 yang menggunakan
CPU 69020 Motorola.
Ultra SPARC II (Cont.)
¤ Sejak Tahun 1978  Sun membuat CPU sendiri
berdasarkan rancangan RISK II yang bernama SPARC
(Scalable Processor Architecture).
¤ SPARC I : mesinnya 32-bit dengan kecepatan CPU 36MHz.
Memiliki 55 instruksi utama dan 14 instruksi tambahan.
¤ Tahun 1955  Dibuat Ultra Sparc I dengan teknologi
arsitektur SPARC versi 9, 64-bit, dengan alamat 64-bit dan
register 64-bit juga. Menjalanakn aplikasi high-end seperti
server” web multiprosesor. Digantikan Ultra Sparc II.
PicoJAVA II
» Berasal dari Bahasa Pemrograman C yang ditemukan oleh
Dennis Ritchie yang digunakan dalam Unix.
» C berkembang menjadi C++, karena memiliki
permasalahan keamanan maka dikembangkan Java.
» Sun merancang JVM(Java Virtual Machine) dengan
memori 32-bit word dan 226 instruksi.
» Sun mengembangkan Chip Hardware JVM yang dapat
langsung mengeksekusi program” biner JVM  PicoJAVA
II yang dipasang dalam sebuah kartu.