1
MINGGU I
PENDAHULUAN
KOMPUTER? • Alat elektronik yang dapat diprogram yang memiliki kemampuan untuk melakukan: – proses, – penyimpanan, – dan mendapatkan kembali data
• Data diproses oleh sekumpulan perintah (program)
KOMPUTER? • Dua bagian dasar dari komputer: – Perangkat Keras (hardware) – Perangkat Lunak
PERANGKAT KERAS • Perangkat Keras (hardware) Bagian fisik yang memiliki: Memory: penyimpanan sementara untuk data atau instruksi CPU (Processor): melakukan operasi aritmetik dan logika Control Unit: menjalankan instruksi di dalam memory Peripheral: menangani operasi masukan(input) dan keluaran (output)
ARSITEKTUR VON NEUMANN
PERANGKAT LUNAK • Sekumpun instruksi yang memberi perintah kepada komputer, • Yang dibuat oleh satu atau lebih pemrogram • Bersifat tak berwujud (intangible)
ARTI KATA KOMPUTER
Seseorang yang menjalankan operasi perhitungan
KOMPUTER ANALOG • Komputer generasi awal • Data dan angka dapat direpresentasikan oleh jumlah fisik, seperti: – Voltase listrik
KOMPUTER DIGITAL Sebuah alat sekuensial yang umumnya bekerja pada data secara bertahap • Representasi data di dalam format biner sistem biner hanya menggunakan dua angka: 0 dan 1.
• Sebuah transistor tunggal (memiliki dua kondisi, yaitu menyala dan mati) digunakan untuk representasi sebuah angka biner tunggal • Beberapa transistor digunakan untuk representasi angka lebih besar. • Komputer digital awal dikembangkan pada tahun ‟40an
KALKULATOR MEKANIK: PASCALINE PASCALINE • Dibuat oleh Blaise Pascal pada 1642 • Tujuan nya adalah mengurangi beban kerja perhitungan petugas pajak (ayahnya) • Versi final muncul pada tahun 1645 • Kemampuan menambah dan mengurangi dilakukan dengan cara melakukan penambahan atau pengurangan secara berulang
KALKULATOR MEKANIK: PASCALINE • Kalkulator pertama yang digunakan di perkantoran • Lebih dari 20 Pascaline telah dibuat • Hanya 9 buah yang tersisa hingga kini di Amerika, Perancis, dan Jerman
KALKULATOR MEKANIK: PASCALINE
Cara kerja: http://www.youtube.com/watch?v=3h71HAJWnVU
KALKULATOR MEKANIK: LEIBNIZ • Gottfried Wilhelm Leibniz, matematikawan dan filsuf dari Jerman menciptakan kalkulator mekanik pada 1672 yang diberi nama „Step Reckoner‟
• Kalkulator pertama yang dapat menjalankan keempat operasi aritmetik: – Penambahan – Pengurangan – Perkalian – Pembagian
KALKULATOR MEKANIK: LEIBNIZ • Mekanisme operasi menggunakan „stepped cylinder‟ atau „Leibniz wheel‟, yang masih digunakan hingga lebih dari 200 tahun kemudian
• Leibniz membuat 2 buah prototipe • Tersisa 1 hingga kini di National Library of Lower Saxony in Hannover.
KALKULATOR MEKANIK: LEIBNIZ
Cara kerja: http://www.youtube.com/watch?v=CJVvgzTTGQY
KOMPUTER ANALOG: DIFFERENTIAL ANALYZER • Komputer Analog Mekanis Skala Besar Keperluan Umum dibuat oleh Vannevar Bush dkk di Massachusetts Institute of Technology (MIT) pada akhir 1920an. • Dirancang untuk menyelesaikan persamaan diferensial orde ke6 dengan metode integrasi
• Menggunakan mekanisme wheel-and-disk untuk menjalankan integrasi • Membuat persamaan integrasi dan diferensial diselesaikan lebih cepat. • Memerlukan banyak usaha persiapan oleh para teknisi untuk menjalankan sebuah persamaan • Mesin memiliki bobot 100 ton
KOMPUTER ANALOG: DIFFERENTIAL ANALYZER
KOMPUTER ANALOG • Representasi data representation di dalam komputer analog: – Ringkas – Penyimpangan data dapat terjadi karena terjadi noise
• Komputer Analog: sebuah kapasitor tunggal dapat menyimpan sebuah variabel kontinyu • Komputer Digital: lebih dari sebuah kapasitor tunggal untuk menyimpan sebuah variabel kontinyu • Komputer Analog digantikan oleh Komputer Digital setelah berakhirnya Perang Dunia II
KOMPUTER DIGITAL • Tabung Vakum (Vacuum Tubes) – Ukuran tabung besar – Suhu panas yang tinggi – Masalah reliabilitas tabung
• Transistor – Ukuran lebih kecil, kebutuhan daya listrik lebih rendah –
Lebih cepat dan reliabilitas lebih tinggi
• Sirkuit Terintegrasi (IC) – Daya komputasi lebih besar ditempatkan di sebuah chip berukuran sangat kecil – Kebutuhan daya rendah – Standar kualitas produksi tinggi – Lebih dari 1 milyar transistor dalam 1 IC
TABUNG VAKUM • Perangkat yang mengandalkan aliran arus listrik melalui sebuah vakum. • Digunakan dalam perangkat elektronik: – Televisi,
– Radio, – dan Komputer
• Generasi pertama komputer menggunakan beberapa ribu dari tabung vakum • Sebuah mesin berisi beberapa rak tabung vakum yang menggunakan keseluruhan sebuah ruangan besar.
TABUNG VAKUM • Sebuah tabung vakum terdiri dari tiga bagian dasar: – Cathode (filamen), – Grid, – dan Plate.
• Beberapa contoh mesin yang menggunakan tabung vakum: – Atanasoff-Berry computer (ABC), dikembangkan di University of Iowa pada 1942, – Colossus, dikembangkan di Bletchley Park pada 1943,
– ENIAC dikembangkan pada 1946, – UNIVAC I, dikembangkan pada 1951, – dan Whirlwind computer dikembangkan pada 1951.
TRANSISTOR • Dikembangkan di Bell Labs pada awal 1950an • Peralatan elektronik solid-state yang dapat: – mengendalikan arus atau tegangan listrik di antara kedua terminalnya dengan cara – memberikan arus atau tegangan listrik kepada terminal ketiga
• Sebuah saklar elektronik yang dapat dikendalikan oleh saklar elektronik lainnya (cascade switching)
TRANSISTOR
TRANSISTOR
SIRKUIT TERINTEGRASI • Banyak transistor dapat dibuat secara bersamaan pada sepotong semikonduktor • Memungkinkan transistor dan komponen elektrik lain (resistor, capacitor, diode) dibuat dengan proses dan material yang sama • Moore‟s Law: “jumlah transistor pada IC meningkat dua kali lipat setiap dua tahun selama 30 tahun terakhir”
MIKROPROSESOR • Ribuan IC ditempatkan pada sebuah chip silikon tunggal • Sebuah chip tunggal dapat memuat semua komponen dari sebuah komputer: – CPU, – Memory,
– Input and output controls.
MIKROPROSESOR
Intel P4004, tahun 1969 Mikroprosesor komputer komersial pertama
MIKROPROSESOR: INTEL 4004 • Rancang bangun dari komputer mikro saat ini (terdapat ALU dan Control Unit) • Pemrosesan data 4 bit • Instruksi 8 bit • Memiliki clock speed of 108 kHz • Berisi 2,300 transistor • Dapat menangani 1KB program memory dan hingga 4 KB data memory.
SUMBER A Brief History of Computing 2nd Edition by Gerard O‟Regan, Springer, London 2012, Chapter 2
