Konsep Dasar Komputer. Oleh Andika Agus Slameto

Konsep Dasar Komputer Oleh Andika Agus Slameto

Konsep Komputer 



Komputer adl perangkat elektronik yg dapat menerima masukan dan selanjutnya melakukan pengolahan untuk menghasilkan keluaran Perangkat utama komputer adl :  Perangkat Input  Perangkat Proses  Perangkat Output, dan  Perangkat Penyimpanan

Asal Mula Komputer [1]    



What is Computer ??? Computer => compute Compute = menghitung (basic meaning) Computing = mengoperasikan atau menggunakan mesin untuk melakukan proses perhitungan Awal mulanya komputer dibuat adalah untuk melakukan proses perhitungan dan akhirnya berkembang menjadi multi fungsi seperti saat ini

Asal Mula Komputer [2] 

How to Compute in Ancient Time??      

Menggunakan penanda Sempoa Kalkulator Mekanik Kalkulator Elektronik … Komputer

Asal Mula Komputer [3]

Sempoa Kalkulator Elektromekanik Tahun 1960-an Kalkulator Mekanik Tahun 1914

Asal Mula Komputer [4]

NoteBook LapTop

IBM DeskTop

Asal Mula Komputer [5] 

Ditinjau dari Teknik Pemrosesan yang digunakan:       

. . . . - 1641 : Manual 1642 - 1885 : Mekanis 1886 - 1945 : Elektromekanis 1946 - . . . . : Elektronik Molekul Bioteknologi …?

Sistem Komputer  



Agar komputer bisa difungsikan secara komprehensif dalam menjalankan tugasnya, perlu Sistem Komputer. Sistem Komputer  Kumpulan elemen-elemen komputer yang saling berhubungan dan saling berinteraksi untuk melakukan pengolahan data dg tujuan menghasilkan informasi sesuai dg yang diharapkan. Pengolahan data pada sistem komputer terdiri dari 3 tahap dasar  Pemasukan data  Pengolahan data  Pengeluaran hasil

Elemen Sistem Komputer 

Elemen Sistem Komputer  Hardware 



Software 



Program yang berisi instruksi untuk pengolahan data

Brainware 



Perangkat yg secara fisik terlihat dan bisa diraba

Manusia sbg operator

Hardware dikendalikan brainware dengan bantuan software

Hardware 



Secara umum hardware dapat dikatakan sebagai perangkat elektronik yang membangun komputer. Hardware dapat dianalogikan dengan tubuh dan otot manusia

Software 



System Software: operating system, programming language, system utility Application software:custom-made,packaged software (wordprocessor, desktop publishing, spreadsheet, dbms, graphics, dll)

Brainware [1] 

Brainware adalah object yang bertanggung jawab terhadap jalannya sistem komputer, contohnya :   

Computer Operator:mengoperasikan komputer secara keseluruhan Data Entry Operator: petugas penginputan data. Librarian:bertanggungjawab atas penyimpanan file data/ program

Brainware [2]    

Computer Programmer: pembuat program berdasar spesifikasi dari system analyst Network manager/ system manager: bertanggungjawab atas kelancaran sistem. System analyst:merancang sistem komputer secara keseluruhan (analog spt. Arsitek) Chief Information Officer (Manager Dept. Sistem Informasi)

Teknologi Informasi  

Teknologi Informasi = Komputer ??? Teknologi Informasi  



SI → TI Pengolahan informasi yang berbasis pada teknologi komputer Teknologi yang memanfaatkan komputer sebagai perangkat utama u/ mengolah data menjadi informasi

Manfaat Komputer 

Bidang Pendidikan  



Bidang Industri  



Media pembelajaran interaktif E-Learning; E-Book; E-library; Virtual Lab Desain produk dg CAD maupun CAM Robot perakit

Bidang Bisnis dan Perbankan  

SIM ERP



Bidang Teknik dan Ilmu Pengetahuan 



Bidang Penerbangan 





Komputer DNA

Bidang Kriminalitas 



Persenjataan Pencetus konsep-konsep komputer

Bidang Kedokteran 



Autopilot

Bidang Kemiliteran 



Simulasi dan Pemodelan

Pelacakan pelaku kejahatan

Bidang Pemerintahan 

E-Government

Karakteristik Komputer 

Tidak memiliki emosi  

  

Bisa menerima sembarang masukan Tidak akan jenuh

Mampu menyimpan data dalam jumlah besar dan dalam waktu yg lama Mampu mengurutkan dan mencari data dalam waktu singkat Mampu mengolah data yang besar dengan cepat dan akurat

Komputer 

Keunggulan    



Kekurangan   



Ketepatan komputasi Kecepatan pemrosesan yang terus bertambah Kapasitas yang makin meningkat Ketahanan kerja Statis (Tidak bisa dinamis seperti manusia) Beresiko diambil alih user yg tidak berhak Mempersempit lapangan kerja

Kesalahan terjadi pada komputer, jika:   

Komponennya ada yg rusak Kesalahan input data (Garbage In Garbage Out) Kerusakan data dan/atau software

Tokoh Penting : Charles Babbage 

Charles Babbage "the grandfather of modern computing." 

Mengajukan bahwa suatu mesin untuk melakukan perhitungan harus terdiri atas 4 elemen :    

Input device =>Card Reader Memory =>The Store Central Processing Unit =>The Mil Output device =>printer

Tokoh Penting : Ada Lovelace Byron 

Ada Lovelace Byron “ first computer programmer”   



Rekan dan teman dari Charles Babbage Memberikan penjelasan mengenai konsep dari mesin yang di buat oleh Charles Babbage kepada publik Note programmnya berhasil dijalankan oleh mesin Charles Babbage

On December 10, 1980, (Ada's birthday), the U.S. Defense Department approved the reference manual for its new computer programming language, called "Ada".

Tokoh Penting : Herman Hollerith 

Herman Hollerith 





Pemenang dari kontes yang diadakan oleh U.S bureau n Cencus untuk melakukan sensus penduduk di Amerika, pada tahun 1980’s => mesin tabulasi menggunakan punch card Perusahaan yang didirikannya menjadi bergabung dengan IBM Pada beberapa versi dari FORTRAN, setiap awal dari perintah harus diawali dengan H untuk menghormati Herman Hollerith.

Tokoh Penting : Von Neuman [1] 

Arsitektur Von Neuman digunakan oleh sebagian besar komputer yang ada saat ini    



uses a single storage structure to hold both instructions and data, term "stored-program computer" one data bus and one address bus between processor and memory Instructions and data have to be fetched in sequential order Pemisahan antara CPU dan Memory

Masalah yang muncul : 

Von Neumann bottleneck

Tokoh Penting : Von Neuman [2]

Implementasi Arsitektur von Neuman 

Konsep John von Neumann & Alan Turing       

Stored Program Main memory menyimpan program dan data ALU beroperasi menggunakan data biner Control unit (CU) mengintrepretasi instruksi dari memori dan untuk dieksekusi Perangkat input dan output dikendalikan oleh CU Diimplementasikan di Princeton Institute for Advanced Studies (nama komputer: IAS) Selesai1952

Peristiwa Penting [1] Perang Dunia Kedua  Perang Dunia Kedua memberikan efek yang cukup signifikan terhadap perkembangan komputer :  

Konrad Zuse => Dibuat oleh Jerman “first functional program-controlled computer Colossus => dibuat oleh Inggris untuk memecahkan kode rahasia dari German “first totally electronic computing device”

Peristiwa Penting [2]

Colossus was used to break German ciphers during World War II.

Peristiwa Penting [3] A reproduction of Zuse's Z1 computer. Konrad Zuse's Z-series

Perkembangan Hardware      

Sebelum tahun 1940 Komputer Generasi I (1940 - 1959) Komputer Generasi II (1959 - 1964) Komputer Generasi III (1964 - 1970) Komputer Generasi IV (1970 - 1980an) Komputer Generasi V (1980an - ….)

Sebelum Tahun 1940  

Berteknologi mekanik Contoh : sempoa, mesin hitung pascal

Perkembangan Komputer [1] 

Generasi Komputer :



Komputer Generasi I 





Tabung hampa udara sebagai penguat sinyal, merupakan ciri khas komputer generasi pertama. (tabung elektrostatis) Bahan baku vakum tube adalah kaca sehingga memiliki banyak kelemahan Contohnya: ENIAC, EDVAC, UNIVAC,IAS, IBM S/710 S/702

ENIAC (Elektronic Numerical Integrator and Computer) 

 

ENIAC dibangun oleh US untuk menghasilkan tabel dan gerak parabola dari meriam (Mauchly dan Eckert – University of Pennsylvania) ENIAC dibangun dari tahun 1941 sampai 1945, dengan ukuran dan konsumsi tenaga yang sangat besar Spec dari ENIAC :      



komputer tabung hampa pertama dipakai selama PD 2 berat 30 ton, 17,468 vacum tubes, 70,000 resistors, 10,000 capacitors, 1,500 relays, 6,000 switches, catu daya 174kw ( 1,740 100 watt light bulbs!) kebutuhan ruangan seluas 1900 cubic feet

Merupakan cikal bakal dari EDVAC.

ENIAC (Elektronic Numerical Integrator and Computer) 



Program pengontrol ENIAC dibuat dengan cara mengubah kabel-kabel yang ada didalamnya Perintah komputer disimpan pada “punch card”

EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer ) 





EDVAC dibangun untuk mengatasi masalah yang ada pada ENIAC dengan anggaran awal $100.000 dan nama prototypenya adalah Electronic Discrete Variabel Automatic Calculator EDVAC menggunakan sistem bilangan biner berbeda dengan ENIAC yang menggunakan desimal Dana yang dihabiskan untuk pembuatan EDVAC kira-kira $500.000

EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer ) 



EDVAC's addition time was 864 microseconds and its multiplication time was 2900 microseconds (2.9 milliseconds). The computer had almost 6,000 vacuum tubes and 12,000 diodes, and consumed 56 kW of power. It covered 490 ft² (45.5 m²) of floor space and weighed 17,300 lb (7,850 kg). The full complement of operating personnel was thirty people for each eight-hour shift.

Perkembangan Komputer [2] Komputer Generasi II 

Ciri-cirinya :  Menggunakan transistor dan diode utk menggantikan tabung vakum Bahan bakunya terdiri atas tiga lapis, yaitu: "basic", "collector" dan "emmiter". => memakai silikon padat  Menggunakan bahasa tingkat tinggi, spt: Fortran dan COBOL  Menggunakan simpanan luar berupa magnetic tape dan magnetic disk  Berukuran lebih kecil  Kecepatan proses yg lebih tinggi  Konsumsi listrik lebih kecil





Transistor merupakan ciri khas komputer generasi kedua. Dengan bahan baku berupa logam maka transistor memiliki berbagai kelebihan dibandingkan dengan vacum tube Contoh : IBM- 7090, IBM Serie 1400, NCR Serie 304, MARK IV dan Honeywell Model 800.

Perkembangan Komputer [3] 

Komputer Generasi III 

 

Komputer generasi ketiga dibangun dengan menggunakan IC (integrated circuit). CPU= wafer packaged chip gate Penerapan microprogramming IBM S-360 merupakan komputer pertama yang menggunakan IC dan diperkenalkan pada tahun 1964

Perkembangan Komputer [4] 

Komputer Generasi IV 





Microprocessor dan semikonduktor merupakan ciri khas komputer generasi ke-empat yang merupakan pemadatan ribuan IC kedalam sebuah Chip =>LSI (Large Scale Integration) Karena bentuk yang semakin kecil dan kemampuan yang semakin meningkat meningkat dan harga yang ditawarkan juga semakin murah. Microprocessor merupakan awal kelahiran komputer personal. Pada tahun 1971, Intel Corp kemudian mengembangkan microprocessor pertama serie 4004.

Perkembangan Komputer [5] 

Contoh generasi ini adalah Apple I Computer yang dikembangkan oleh Steve Wozniak dan Steve Jobs dengan cara memasukkan microprocessor pada circuit board komputer. Disamping itu, kemudian muncul TRS Model 80 dengan processor jenis Motorola 68000 dan Zilog Z-80 menggunakan 64Kb RAM standard.

Perkembangan Komputer [6] 

 

Komputer Apple II-e yang menggunakan processor jenis 6502R serta Ram sebesar 64 Kb Radio Shack TRS-80 IBM mulai mengeluarkan Personal Computer pada sekitar tahun 1981 seperti yang nampak pada gambar, dengan menggunakan Operating System MS-DOS 16 Bit.

Perkembangan Komputer [7] 

Komputer Generasi V 

 

Pada generasi ini ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integration) yang berkembang menjadi VLSI yang merupakan pemadatan ribuan microprocessor kedalam sebuah microprocesor. Selain itu, juga ditandai dengan munculnya microprocessor dan semi conductor. Teknologi yang digunakan 90 nanometer (90 nm) processes to the next 65 nm and 45 nm generations. Pentium 4, AMD Athlon/Sempron, Intel Dual Core,

Penemuan Penting [1] 

1950-1960 : computer mulai dibangun dengan menggunakan transistor (ditemukan oleh Bells Lab), sehingga ukuran menjadi jauh lebih kecil dan hemat tenaga

Sejarah PerkembanganTransistor 1948

Point contact transistor

1950

Single crystal germanium

1951

Grown junction transistor

1952

Alloy junction transistor

1952

Zone melting and refining

1952

Single crystal silicon

1955

Diffused base transistors

1957

Oxide masking

1960

Planar transistor

1960

Mos transistor

1960

Epitaxial transistor

1961

Integrated circuits

Penemuan Penting [2] 

1960 : ditemukan teknologi untuk menggabungkan transistor dalam sebuah silikon chip yang dikenal dengan integrated circuit (IC) Definifi IC: Assembly of microscopic electronic components (transistors, diodes, capacitors, and resistors) and their interconnections fabricated as a single unit on a wafer of semiconducting material, especially silicon. “Britannica information about integrated circuit Britannica Concise Encyclopedia.”

Integrated circuit showing memory blocks, logic and input/output pads around the periphery

Komputer Modern 



  

Processor saat ini dibangun dengan teknologi VLSI sehingga setiap processor mampu mengandung lebih dari 1 milliar transistor Sistem pendingin processor yang makin canggih Kinerja RAM dan bus yang semakin cepat Sistem operasi yang user friendly VGA card memiliki processor dan memory sendiri

Komputer Modern Processor

Memory

Control Unit

Input

Output

System Block Diagram PowerPC G5 Apple&IBM 

Gambar disamping menunjukkan system block diagram dari CPU buatan Apple dan IBM yang diberi nama PowerPC G5

Desain Komputer Ideal 

Prinsip desain sistem komputer modern   





price / performance komputer yang dibuat berkinerja tinggi biaya pembuatan (riset, implementasi, produksi, pemasaran, lainnya) ekonomis. Desain dan pembuatan HW dan SW dari masa ke masa menuntut pengetahuan dan teknologi tinggi. Divergensi tuntutan dari pasar (multimedia, wireless, internet,simulation, intelligent system, PDA) makinmemerlukan customized design.

Perkembangan Software 



Software adalah perangkat yang memfungsikan hardware komputer Software komputer terbagi atas :  



Software Sistem Operasi Software Aplikasi

S/W aplikasi a.l :  

Bahasa pemrograman Program aplikasi

Software Sistem Operasi 

Fungsi utamanya: 





Resource manager  Pengelola seluruh sumber daya yang terdapat pada sistem komputer Penyedia layanan  Menyediakan sekumpulan layanan ke pemakai u/ memudahkan penggunaan dan pemanfaatan resource

SO pertama kali dikembangkan sekitar tahun 1954 untuk komputer IBM 701 

SO langsung terintegrasi dg mesin komputer

UNIX   

Muncul tahun 1969 Dibuat oleh Ken Thompson dari Bell Lab. Tahun 1973 ditulis ulang dg bahasa C  



SO pertama yg ditulis dg Bahasa Tingkat Tinggi Lebih mudah dimengerti dan dikembangkan

Cikal bakal munculnya sistem operasi lain, seperti :   

Sun Solaris IBM OS/400 Linux

Ms. Windows 

Windows pertama kali muncul tahun 1985 dg versi 1.0  





Berbasis GUI Berawal dari pengembangan DOS

Windows menjadi sangat populer sejak kehadiran Windows 95 Relatif stabil sejak versi Windows 98

Linux 

Dikembangkan tahun 1991 oleh Linus Torvald, mahasiswa Univ. Helsinki  



Berupa kernel u/ prosesor intel 80368 Merupakan turunan dari UNIX

Linux menjadi populer, karena :      

Gratis Open Source Multi platform Multi User, Multi tasking Secure Makin User friendly



Distro Linux adl bundel dari kernel linux 



Distro linux yg gratis, a.l :       



Kernel + program-program tambahan RedHat Fedora Debian Ubuntu Slackware Backtrack Mandriva

Distro linux berbayar, a.l : 

RHEL

Software Aplikasi 

Bahasa Pemrograman 



Bahasa yang digunakan untuk memprogram komputer

Level bahasa pemrograman   

Tingkat rendah Tingkat menengah Tingkat tinggi



Bahasa tingkat rendah adl bahasa mesin  



Bahasa tingkat menengah   



Dibentuk dengan kode-kode mesin Sulit dipelajari Bahasa assembler Masih sulit dipelajari, walaupun masih lebih mudah dibanding bahasa mesin Belum terstruktur

Bahasa tingkat tinggi  

Mirip seperti bahasa manusia Relatif lebih mudah dipelajari

Klasifikasi Komputer   

Berdasarkan tujuan pemakaian Berdasarkan data yg diolah Berdasarkan ukuran dan kemampuan

Berdasarkan Tujuan Pemakaian 

Special Purpose Computer   



Dirancang dan digunakan u/ tujuan khusus Biasanya u/ satu masalah saja Cth : komputer di bidang diagnosis kedokteran; komputer militer

General Purpose Computer   

Digunakan u/ menyelesaikan berbagai masalah Dapat diisi berbagai macam software Cth : PC

Berdasarkan Data yg Diolah 

Komputer analog 







Mengolah data yg sifatnya berkelanjutan dan bukan berupa angka, misalnya arus listrik. Output biasanya berupa pengaturan atau pengendalian mesin. Cth : komputer pengukur denyut jantung

Komputer digital   

Datanya berupa digit Dapat menyimpan data selama masih diperlukan Input dapat dikoreksi dan dihapus

Berdasarkan Ukuran 

Large Computer   



Medium Computer 



Disebut juga komputer mainframe Ukuran fisiknya besar Biasanya menjadi pusat pemrosesan data Sebutan lainnya adalah medium-scale mainframe

Micro Computer  

Single User PC; Laptop

Review [1] 







Komputer terlahir dari permasalahan yang sederhana yaitu untuk melakukan perhitungan Komponen yang membangun sebuah komputer yaitu: Input, Pemroses, Output, Memory (diutarakan oleh Charles Babbage Komputer sekarang masih menerapkan rancangan dari Von Neuman dan Alan Turing Sampai saat ini ada 5 generasi teknik pembuatan komputer

Review [2] 





Perang dunia merupakan salah satu peristiwa penting yang mendukung perkembangan komputer Penemuan transistor merupakan langkah awal untuk mengurangi ukuran komputer dan meningkatkan kinerja komputer Sistem Komputer terdiri dari 3 komponen