24/07/2017
Pengantar Teknologi Informasi
Generasi Sistem Komputer
1
What is a Computer Is this an intelligent machine or a magic box ?
1
24/07/2017
Computer definition
Black box, any complex piece of equipment, typically a unit in an electronic system, with contents that are mysterious to the user. A machine to solve arithmetic and logical problems. An electronic device that converts data into information which is useful to people. An electronic device for storing and processing data, typically in binary form, according to instructions given to it in a variable program. How do you define a computer?
Computer definition
Perangkat elektronik yang diprogram untuk menerima masukan (data), mengelola data menjadi keluaran yang bernilai (informasi), dan menyimpannya untuk kebutuhan di kemudian hari. Elemen utama: 1. 2. 3. 4.
Input Proses Output Penyimpanan
2
24/07/2017
Processing devices
Storage devices
Basic Structure of Computer System Input-Output Hardware devices
Administrators
Analysist
Communication devices
Operating System
A Computer System
Brainware
Software
Applications Programmer
Operator
Tools/utilities
Structure of a Computer System
Sebagai sebuah sistem, komputer meliputi 3 elemen utama, yakni: 1. Hardware,
sebagai bagian fisik dari computer (umumnya dalam bentuk perangkat elektronik). 2. Software, serangkaian perintah/instruksi yang akan memerintahkan computer untuk mengerjakan sesuatu. 3. Brainware, sebagai pengelola hubungan antara hardware dan software Relationship between hardware and software controlled by Brainware.
3
24/07/2017
Type of Computer Analog Computer ◉
◉ ◉
komputer yang menggunakan aspek fenomena fisik yang terus berubah seperti jumlah listrik, mekanik, atau hidrolik untuk memodelkan masalah yang dipecahkan. Keluaran umumnya ditampilkan dalam bentuk meter atau graphs Contoh: Thermometer, Jam Analog, Multimeter analog, dll
2
Digital Computer ◉
◉
◉ ◉
komputer yang bekerja dengan menggunakan konsep angka/bilangan. Semua informasi dipecah-pecah menjadi unit terkecil dalam bentuk angka. Segalanya dideskripsikan dalam dua keadaan (ON (1) atau OFF (0)) Proses eksekusi sangat cepat.
History and Generations of Computer Where does it all begin…. ?
4
24/07/2017
Timeline of Computer History
http://www.techiwarehouse.com/cms/engine.php?page_id=51c38188 http://www.webopedia.com/DidYouKnow/Hardware_Software/FiveGenerations.asp http://www.computerhistory.org/timeline/computers/
Mechanical Era
Abacus (3000BC) ◉ digunakan untuk operasi addition, subtraction, division dan multiplication. ◉ kalkulasi dilakukan dengan memindahkan manik-manik sesuai dengan aturan kalkulasinya
5
24/07/2017
Mechanical Era
Napier’s bone (17th century) ◉ Invented by John Napier. ◉ Tabel yang difungsikan sebagai kalkulator perkalian ◉ Merubah operasi perkalian menjadi table penjumlahan yang sederhana ◉ 234 x 5 = 1170 ◉ 56 x 23 = …….. http://mathworld.wolfram.com/NapiersBones.html
Mechanical Era
Pascaline (17th century) ◉ Invented by Blaise Pascal. ◉ Mesin penjumlahan mekanik yang pertama ◉ Dilengkapi dengan sejumlah roda bergigi yang dapat digerakkan untuk di-adjust sesuai kebutuhan.
How the pascaline works
6
24/07/2017
Mechanical Era
Difference Engine and Analytical Engine (1823) ◉ Designed by Charles Babbage (mathematician, engineer, philosopher and inventor) ◉ Tvery first mechanical computers ever to be invented, The Father of Computing ◉ Inventor dari konsep programmable computer (a general purpose computer controlled by a list of instructions)
Difference Engine
7
24/07/2017
Mechanical Era
Punched Cards (1890) ◉ Sering disebut juga dengan IBM card atau Hollerith card ( Herman Hollerith) ◉ Kertas tipis yang memuat informasi digital yang direpresentasikan dalam bentuk lubang atau tidak berlubang pada posisi yang telah ditentukan. ◉ Pemicu industry pengolahan data di awal abad 20. Computer Punch Cards – Historical Overview
8
24/07/2017
1st Generation | Vacuum Tube
Sekitar 1942-1955 ◉ Menggunakan Vacuum Tube yang digunakan untuk mengontrol dan menguatkan sinyal elektronik ◉ Membutuhkan daya yang besar namun performa yang minimal ◉ Biaya tinggi ◉ Menggunakan Bahasa pemrograman assembly yang langsung ditranslasikan ke Bahasa mesin untuk dieksekusi
1st Generation | Vacuum Tube
Vacuum Tube
9
24/07/2017
1st Generation | Vacuum Tube
Karakteristik ◉
Ditemukan oleh John Ambrose Fleming di tahun 1904
◉
Tabung gelas hampa yang berisi elektroda (cathode dan anode) yang mengontrol arus electron, saat filament dipanaskan.
◉
Ukurannya besar, perlu pendingin, dan mudah pecah (fragile)
◉
Menggunakan fix-point arithmetic (bukan floating-point)
Atanasoff–Berry Computer 1942
A New Inspiration To Arithmetic ANITA Mk VIII - 1961
◉ 100 – 1000 kali lebih cepat dari pada penggunaan relay berbasis teknik elektromekanik. ◉ Punched card dan paper tape digunakan sebagai input dan output device ◉ Magnetic tape / drum digunakan sebagai secondary memory ◉ Kebanyakan digunakan untuk scientific computation contoh: List of vacuum tube computers
Electronic Numerical Integrator and Computer ENIAC - 1946
International Business Machines IBM 650 - 1953
Electronic Delay Storage Automatic Calculator | EDSAC - 1949
Institute for Advanced Study IAS-Machine - 1952
10
24/07/2017
2nd Generation | Transistor
Sekitar 1955-1964 ◉ Transfer resistance (transistor), small device that transfer electronic signals across a resistor. ◉ Dikembangkan di Bell Laboratories (AT&T) oleh William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain di tahun 1947. ◉ Selain berfungsi sebagai amplifier arus, transistor difungsikan sebagai switch dimana apabila tidak ada arus pada kaki basis maka tidak ada arus yang mengalir pada kaki collector dan emitter
11
24/07/2017
2nd Generation | Transistor
Karakteristik ◉
Mengurangi ukuran, harga, serta konsumsi daya komputer secara signifikan.
◉
Digunakannya bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language) seperti FORTRAN, COBOL, dll
◉
Meningkatkan kecepatan proses hingga 1000x dari teknologi sebelumnya.
◉
◉
Dikembangkannya hardware untuk floating-point arithmetic operations.
◉
Pengembangan konsep pemisahan processor input dan output yang dapat dioperasikan secara parallel dalam CPU
Dikembangkan Compilers untuk menterjemahkan HLL ke dalam Bahasa pemrograman assembly yang selanjutnya ditranslasikan ke dalam bahasa mesin.
◉
Mulai banyak digunakan dalam dunia bisnis dan militer, contoh: list of transistorized computer
12
24/07/2017
Transistorized Airborne Digital Computer | TRADIC - 1954
Universal Automatic Computer UNIVAC - 1957
Control Data Corporation CDC 6000 series - 1960
Elaboratore Elettronico Aritmetico Olivetti ELEA - 1957
International Business Machine IBM 7070 - 1958
3rd Generation | Integrated Circuit
Sekitar 1963-1971 ◉ Integrated Circuit (IC) merupakan integrasi sejumlah transistor (dan berbagai komponen aktif/pasif lainnya) dalam kepingan kecil silicon. ◉ Diinisiasi oleh Jack Kilby (1958) dari Texas Instruments dengan memanfaatkan keping semikonduktor Germanium, diperbaiki oleh Robert Noyce dari Fairchild Semiconductor dengan menggunakan keping Silicon. Kilby dianugerahi Nobel Price tahun 2000. ◉ Menginspirasi Gordon Moore melalui Moore’s Law (1965), yang memprediksi bahwa jumlah komponen yang ditanamkan dalam IC akan meningkat dua kali lipat setiap dua tahun. ◉
50 tahun Moore’s Law
13
24/07/2017
Jack Kilby 1923-2005
Robert Noyce 1927-1990
Gordon Moore 1929-
3rd Generation | Integrated Circuit
Karakteristik ◉
Kombinasi beberapa komponen elektronik dalam skala kecil (Small scale integrated circuit / SSI dan Medium Scale Integrated circuit / MSI)
◉
Diperkenalkan konsep microprogramming, parallel processing, serta multi-user system.
◉
Mulai digunakan software system operasi
◉
SSI/MSI diimplementasikan dalam CPU, I/O Processor, dll
◉
Konsep cache dan virtual memories diperkenalkan
◉
Ukuran computer menjadi lebih kecil dengan performa yang lebih baik (processor bekerja dengan lebih cepat)
◉
High level language distandarisasi oleh American National Standards Institute (ANSI)
◉
Biaya lebih murah, ukuran computer juga lebih kecil.
14
24/07/2017
Mainframe Computer Control Data Corporation CDC 6600 series - 1964
Mini Computer DEC PDP 8 - 1965
4th Generation | Chips Microprocessor
Sekitar 1972-1984 ◉ Ditandai dengan dikembangkannya Microprocessor sebagai CPU-Complete Processor yang dilengkapi dengan ruang memory yang besar yang dikemas dalam satu chip tunggal ◉ Implementasi rancangan Large Scale Integration (LSI) dan Very Large Scale Integration (VLSI) dimana lebih dari seribu component ditanamkan dalam satu chip tunggal. ◉ Semiconductor memory chip mulai digunakan sebagai main memory, sementara secondary memory mulai menggunakan hard-disk, floopy disk, dan magnetic tape sebagai backup memory.
15
24/07/2017
The First Intel Microprocessor 4004 1971
National Semiconductor INS 4004 1971
Federico Faggin, Intel’s 4004 Designer 1941 -
4thGeneration | Chips Microprocessor
Karakteristik ◉ Komputer dikembangkan dengan berbasis microprocessor system dan bersifat general purpose.
◉
Akurasi dan reliability yang meningkat.
◉
Pengembangan perangkat input dan output yang lebih baik
◉ Membutuhkan daya lebih rendah dari generasi sebelumnya.
◉
◉ Menghasilkan panas yang lebih rendah sehingga tidak membutuhkan ruang berpendingin khusus.
Munculnya berbagai Bahasa pemrograman tingkat tinggi seperti Basic, Pascal, dan C.
◉
Konsep networking mulai dikembangkan
◉
Banyak dikembangkan computer personal seperti: Altair 8800, Apple II, IBM-PC, PDP 11
◉ Proses kalkulasi dilakukan dalam hitungan picoseconds. ◉ Harga lebih murah dari generasi sebelumnya.
16
24/07/2017
ALTAIR 8800 Micro Instrumentation Telemetry System - 1975 UNICOM 141P Calculator Intel - 1971
IBM Portable PC 5100 IBM - 1975
Apple I Apple Computer - 1976
5th Generation | Ultra Large Scale Integration
Sekitar 1983-1990 ◉ Ditandai dengan dikembangkannya Microprocessor berbasis ULSI dimana ditanamkan lebih dari 10 juta komponen dalam keping chip microprocessor. ◉ Memungkinkan pengembangan personal computer yang lebih kecil dan portable (Notebook, Ultrabook, Personal Digital Assistance, dll) ◉ Komputer dikembangkan dengan model multi-processor dan parallel processing ◉ Dikembangkannya konsep Artificial Intelligence (AI) yang memungkinkan computer untuk berfikir dan mengambil keputusan dengan pendekatan/analisa “what-if-then”
17
24/07/2017
Pentium Microprocessor Intel - 1992
Xeon Microprocessor Multi Cores Intel
Processor, heat sink, and cooler fan
5thGeneration | Ultra Large Scale Integration
Karakteristik ◉ Penggunaan parallel processing, multiple pipelines, multiple processor, dll yang lebih ekstensif.
◉ Berbagai system operasi baru diperkenalkan (Windows 9x series, LINUX, dll)
◉ Komponen dengan teknologi Hot-plug diperkenalkan ◉ Chip memory berkemampuan sampai dengan 1 GB, Hard disk hingga 180GB, dan semakin ◉ Bahasa pemrograman C++, Java, dan .Net meningkat mulai banyak digunakan untuk pengembangan aplikasi ◉ Diperkenalkan jaringan internet luas dengan berbagai aplikasinya (email, virtual ◉ Harga lebih murah dari generasi sebelumnya. office/class rooms, e-commerces) ◉ Portable notebook yang semakin powerfull
18
24/07/2017
IBM THinkPad IBM - 1992
PC Desktop Win 95 1995
SUN Workstation SUN Microsystem
SUN Workstation SUN Microsystem
6th Generation | …….. ?
Now and beyond…. ◉ Apakah sekarang kita telah memasuki era / generasi ke 6 dari dunia computer? ◉ Umumnya perspektif bahasan generasi computer mengacu pada generasi chips (organ utama dari computer / CPU) yang digunakan. ◉ Munculnya konsep ubiquitous computing atau pervasive computing, dimana aktifitas komputasi dapat dilakukan dimana saja, kapan saja, dengan device apa saja (laptop, desktop, tablet, terminal, wearable-device, dll), dalam berbagai format (audio, text, video, dll). ◉ Diperkenalkan konsep Internet of Things (IoT), infrastructure global utk masyarakat informasi, yang memungkinkan layanan lebih luas dengan menghubungkan (fisik dan virtual) berbagai hal berbasis teknologi informasi dan komunikasi.”
19
24/07/2017
Intel Compute Stick
Thin CLient Open-Source Microcontroller
Google Home – Digital Assistant
Amazon Echo – Digital Assistant
Convertible and Detachable Laptop
Thin and Light Notebook All-in-one PC
20
24/07/2017
The Sunway Taihu Light – Super Computer
• 93 PetaFlops (1015) • 40,960 RISC processors • Each processor chip contains 256 processing cores, and an additional four auxiliary cores for system management
• Total of 10,649,600 CPU cores
Useful links ◉ http://oldcomputers.net/indexwp.html ◉http://www.byte-notes.com/five-generations-computers ◉https://www.computer.org/web/computingnow/trends/Top-Technology-Trends-2016 ◉https://www.computer.org/web/computingnow
21
