Evolusi Arsitektur Komputer

Evolusi Arsitektur Komputer

PENGERTIAN ARSITEKTUR KOMPUTER

   Arsitektur komputer merupakan suatu hal yang sangatlah penting karena dapat memberikan berbagai atribut-atribut pada sistem komputer, hal tersebuti tentunya sangat dibutuhkan bagi perancang ataupun user software sistem dalam mengembangkan suatu program.

   Arsitektur komputer 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. Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktu rpengoperasian 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 akanlebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM,ROM, cakram keras, dll).

   

  Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer merupakan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya).

Arsitektur komputer mengandung 3 sub-kategori:

1)      Set instruksi (ISA)

2)      Arsitektur mikro dari ISA, dan

3)      Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

bagian utama arsitektur komputer

Terdapat 2 (dua) bagian pokok arsitektur komputer:

• Instructure Set Architecture, adalah spesifikasi yang menentukan bagaimana programmer bahasa mesin berinteraksi dengan komputer.
• Hardware System Architacture yaitu subsistem hardware (perangkat keras) dasar yaitu CPU, Memori, serta OS.

 Inilah cara melakukan perubahan pada arsitektur komputer, Cara-cara untuk melakukan perubahan pada arsitektur, yaitu seperti:

• Membangun array prosesor.
• Menerapkan proses pipelining.
• Membangun komputer multiprosesor.
• Membangun komputer dengan arsitektur yang lain.

Evolusi komputer yang ada selama ini didasarkan pada :

v   Peningkatan Processor Speed

v   Penurunan ukuran fisik komponen

v  peningkatan ukuran memori utama

v  peningkatan kapasitas dan kecepatan Input Output (I/O) sistem

     Faktor utama yang menentukan pada peningkatan kecepatan proses processor :

v  Jarak antara komponen satu dengan yang lainnya didalam sistem processor yang ada

v  penggunaan teknik pemrosesan data seperti pipelineng dan paralel processing

v  Balancing Performance antar semua komponen dalam computer

EVOLUSI SINGKAT KOMPUTER

Sejarah awal komputer modern dimulai dari project ENIAC (Electronics Numerical Integrator And Computer). dibuat oleh John Mauchly dan Presper Eckert dari Pensylvania untuk keperluan  Trajectory tables of weapons pada Army Ballistics Research Laboratory pada tahun 1943. pengoprasian komputer masing menggunakan Desimal, bukan binary.

Generasi Pertama : Tabung Vakum (1945 – 1955)

ENIAC

      ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), pada tahun 1946 dirancang dan dibuat oleh John Mauchly dan John Presper Eckert di Universitas Pennsylvania merupakan komputer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia. ENIAC dibuat di bawah lembaga Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL). Sebuah badan yang bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih 200 personil 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.

     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 dengan stored-program concept dipublikasikasikan, yang kemudian di kenal dengan Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). 

Struktur komputer IAS terlihat pada gambar di bawah ini Komputer ini terdiri :

·  Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.

·         Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner.

·        Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.

·         I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

Komputer Komersial

     Tahun 1950 dianggap sebagai tahun kelahiran industri komputer dengan munculnya 2 buah perusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM. Tahun 1947, Eckert dan Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation untuk memproduksi komputer secara komersial. Komputer pertama yang mereka hasilkan adalah UNIVAC I (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 baik diluncurkan tahun 1950. Mulai saat itu perusahaan telah mengembangkan 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.

Generasi Kedua : Transistor (1955 – 1965)

   Sejak pesatnya teknologi semikonduktor hingga menghasilkan komponen transistor 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 relatif kecil.

 

 Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun 1947 dan tahun 1950 telah meluncurkan revolusi elektronika modern. IBM sebagai perusahaan pertama yang meluncurkan produk komputer dengan transistor sehingga tetap mendominasi pangsa pasar komputer. NCR dan RCA adalah perusahaan yang mengembangkan komputer berukuran kecil saat itu, kemudian diikuti IBM dengan mengeluarkan seri 7000-nya

  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.

IBM 7094

   Komputer ini diluncurkan tahun 1962. Kemajuan IBM 7094 adalah adanya Instruction Backup Register (IBR) yang berfungsi membeffer instruksi berikutnya, efeknya komputer akan lebih cepat prosesnya. Unit kontrol mengambil dua word yang berdampingan dari memori untuk sebuah pengambilan instruksi, kecuali bila terjadi percabangan.

Kemajuan IBM 7094 lainnya adalah adanya multiplexor untuk memultiplex data channel (saluran data). Multiplexor berfungsi sebagai sentral switch data yang akan diproses dalam CPU. Gambar 2.5 merupakan konfigurasi IMB 7094.

Generasi Ketiga : Integrated Circuits (1965 – 1980)

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, kapasitas memori makin besar dan bentuknya semakin kecil.

Generasi Keempat : Very Large Scale Integration (1980 – Sekarang)

Era keempat perkembangan genarasi komputer ditandai adanya VLSI. Paket VLSI dapat menampung 10.000 komponen lebih per kepingnya dengan kecepatan operasi mencapai 100juta operasi per detiknya.

Masa – masa ini diawali peluncuran mikroprosesor Intel seri 4004. Mikroprosesor 4004 dapat menambahkan dua bilangan 4 bit dan hanya dapat mengalikan dengan cara pengulangan penambahan. Memang masih primitif, namun mikroprosesor ini tonggak perkembangan mikroprosesor – mikroprosesor canggih saat ini.

Referensi :

http://www.pengertianku.net/2014/12/pengertian-arsitektur-komputer-secara-lebih-jelas.html

https://docplayer.info/30528703-Modul-01-arsitektur-komputer.html

https://annisatsamarah.wordpress.com/2016/09/27/evolusi-arsitektur-komputer/ 

https://axlinsaahmad.wordpress.com/2014/07/01/evolusi-atau-generasi-dan-kinerja-komputer/