Untitled Document

SEJARAH PERKEMBANGAN PERANGKAT KERAS & LUNAK KOMPUTER 2.1 SEBELUM ABAD KEDUAPULUH Alat Hitung Tertua Digital & Analog Alat hitung tertua yang pernah ada dapat digolongkan dalam dua jenis yaitu : - Alat penghitung Digital Salah satu alat penghitung tertua adalah Abacus (Siphoa) yang dikenal sejak tahun 460 S.M. dan sampai saat ini masih digunakan di beberapa bagian dunia. Abacus dapat digolongkan kepada lat penghitung digital, dimana posisi akhir penghitungan diperlihatkan melalui posisi cincin ( yang terbuat dari kayu) pada seutas kawat. - Alat penghitung Analog Pada alat analog, kondisi akhir dari besar yang dihitung, baik berupa panjang, tegangan atau sudut menyatakan angka besaran tersebut. Alat penghitung analog yang pernah terkenal adalah mistar geser (slide rule), sebelum munculnya kalkulator saku. Mistar geser menggunakan prinsip perhitungan : hasil kalidari dua besaran adalah jumlah logaritma dari dua besaran tersebut. Dengan menyusun kedua bagiannya sedemikian rupa, mistar geser dapat digunakan untuk melakukan perkalian yang cukup rumit. Jam tangan tradisional dengan jarum dan angka adalah alat analog. Penemu alat hitung tertua - Blaise Pascal (1623-1662) Usahanya mengembangkan alat hitung adalah untuk membantu ayahnya untuk melakukan perhitungan angka-angka. Pada usia 19 tahun, dia telah merancang mesinnya dan pada tahun 1645 beliau telah mendapatkan hak paten untuk penemuannya. - Wilhelm Schikard (1592-1635) Dia pernah mengirimkan rancangan mesin hitung kepada Keppler, astronom yang termasyur, pada tahun 1623. - Gottfried Leibnitz (1646-1716) seorang ahli matematika dan pemikir terkenal, merancang apa yang banyak disebut sebagai roda Leibnitz : bagian yang penting dari alat hitung mekanis. Alat tersebut akhirnya baru terwujud pada tahun 1694; yang dapat melakukan perkalian, pembagian, penambahan dan pengurangan. Alat ini jauh lebih efisien dari alat hitung yang ada sebelumnya. Munculnya alat hitung Leibnitz justru merangsang para ahli untuk menyempurnakannya. Dalam hal ini Leibnitz dapat mencatatkan diri sebagai pengibar bendera pertama. 2.2 SETELAH ABAD KE DUAPULUH Charles Babage (1792-1871) • Mesin pengurang (Difference Engine) seorang ahli matematika, penemu & pencetus ilmu manajemen Pada tahun 1821, beliau mulai menerjunkan diri pada perancangan apa yang beliau namakan sebagai mesin pengurang (difference engine). Mesin tersebut mengotomasikan perhitungan fungsi aljabar dengan melakukan serentetan pengurangan. • mesin analitis (analytical engine) Pada tahun 1836, sebelum mesin pengurangnya dapat diselesaikan, Charles Babbage merancang mesin baru, yang lebih maju dari mesin pengurang; dinamakan mesin analitis (analytical engine). Pada akhirnya tak satu pun dari kedua mesin tersebut dapat dirampungkan. Banyak factor yang menghambat, antara lain dana, kebutuhan teknis yang di luar kemampuan dan rancangan yang terlalu banyak diubah. Fasilitas-fasilitas yang dimiliki mesin ini diantaranya : - fasilitas pengingat (memori) - unit aritmetika - fasilitas masukkan keluaran melalui kartu. - Fasilitas iterasi dengan teknik iterasi modern seperti yang dikenal pada mesin yang ada dewasa ini. Augusta Ada (1816-1852) Adalah seorang ahli matematika wanita.Beliau menyumbangkan banyak pikiran pada rancangan dari mesin analitis Babbage. Perannya yang paling menonjol adalah : - sebagai penyusun algoritma pemecahan masalah dari beberapa prinsip matematika antara lain angka Bernoulli ( Bernoulli numbers). - Ada, dapat disebut sebagai perintis cara pemrograman pada mesin hitung. Pada dasarnya apa yang dipecahkan oleh mesin harus diprogram terlebih dahulu, langkah demi langkah. Prinsip ini sampai saat ini masih berlaku pada komputer modern. Kendali komputasi Kendali terhadap proses komputasi merupakan masalah yang muncul pada waktu Babbage merancang mesin analitisnya. Masalahnya dapat dibagi menjadi dua bagian : a. bagaimana kita menyajikan angka dan melakukan operasi matematika terhadap angka tersebut b. bagaimana melakukan serentetan operasi aritmatika tanpa campur tangan manusis, yang hanya akan memperlambat kecepatan pengolahan ! Basile Bouchon penemu Punched Card Pada tahun 1725, menerapkan cara pengendalian dengan pita berlubang (perforated tape) pada proses pembuatan hiasan kain sutra. Gagasan ini terus dikembangkan oleh beberapa ahli, selama beberapa waktu. Kontribusi yang amat penting dalam bidang pengendalian proses diberikan oleh Joseph Marie Jacquard (1752-1834). Berdasarkan gagasan Bouchon dan beberapa ahli setelah masa tersebut, beliau merancang sistem kendali dengan menggunakan kartu-karu berlubang (punched cards). Kartu-kartu tadi dengan dilengkapi lubang-lubang tertentu, berhasil mengendalikan kerja alat tenun sehingga mengikuti pola kerja seperti yang diinginkan. Alat tersebut demikian terkenalnya pada saat itu, sehingga pada 1812 sudah dipakai luas di Perancis. ! Charles Babbage Tahun 1836, Babbage menerapkan gagasan Jacquard untuk memasukkan angkaangka ke dalam mesinnya dan mengendalikan jalannya proses penghitungan. Dengan demikian kendali terhadap jalannya proses tidak lagi dilakukan dengan campur tangan manusia. Lagipula kesalahan dalam memasukkan angka atau perintah pengolahan dapat diperbaiki hanya dengan mengubah kartu. Cara ini jauh lebih mudah dari pada mengubah perangkat keras yang menyimpan angka-angka tersebut. Babbage telah berhasil menerapkan prinsip pemrograman maju, yang akhirnya berkembang menjadi prinsip pemrograman mesin masa kini. ! Kantor Sensus Amerika Serikat Pada hakekatnya penyempurnaan karya Babbage dilakukan juga oleh para ahli di benua lain, seperti misalnya di Amerika Serikat. Pada akhir abad ke sembilan belas, Kantor Sensus di Amerika Serikat mengembangkan sejenis mesin untuk menghitung hasil sensus. Pada masa itu, sensus baru dapat diketahui hasilnya setelah diolah selama 10 tahun, saat sensus baru akan dimulai.Mesin hitung sederhana dipergunakan tahun 1870. dua orang yang dianggap sebagai perancang mesin tersebut yaitu Jhon Shaw Billings, Kepala Kantor Sensus 1880 dan Herman Hollerith (1860-1929) yang pada waktu itu juga bekerja di kantor sensus. Billing mengakui bahwa gagasannya diilhami oleh rancangan Jacquard. Mesin sensus yang berhasil dibuat didaftarkan pada biro paten atas nama Hollerith (1889) dan memenangkan persaingan dengan mesin lainnya untuk digunakan di kantor Sensus. Akhirnya mesin ini mengolah 56 juta kartu hasil sensus pada tahun 1890. Dengan beberapa perbaikkan, mesin Hollerith digunakan kembali untuk sensus tahun 1900. Akan tetapi sensus selanjutnya (1910) digunakan mesin buatan Kantor Sensus sendiri yang dirancang oleh James Powers. Setelah Hollerith meninggalkan Kantor Sensus, ia membentuk perusahaan sendiri pada tahun1896 dengan nama Tabulating Machine Company. Pada tahun 1911, perusahaan itu bergabung dengan dua perusahaan lainnya menjadi Computer Tabulating Recording Company. Thomas J. Watson Sr. menjadi pimpinan perusahaan tersebut pada tahun 1914. sepuluh tahun kemudian, beliau mengubah nama perusahaan menjadi International Business Machiness (IBM). Pada tahun 1911, James Powers juga membentuk perusahaan sendiri dengan nama Powers Tabulating Machine. Perusahaan ini akhirnya bergabung dengan Remington Rand pada tahun 1927. Persaingan antara Powers & Hollerith melalui dua perusahaan mereka berlangsung cukup lama, sampai kedua perusahaan tersebut membuat komputer elektronik. Kelahiran Komputer Modern Mesin Babbage tidak hilang begitu saja setelah kepergian perancangnya. Banyak usahausaha untuk melanjutkannya seperti : - Puteranya mencoba untuk menghimpun dana untuk mewujudkannya. Akan tetapi semua usaha ini sia-sia. Mesin yang diidamkan tidak kunjung terwujud. - Kemudian seorang akuntan Irlandia, mencoba membuat mesin analitis rekaannya sendiri. Akhirnya dia meninggal dengan meninggalkan 1909 sketsa rancangan mesinnya. - Seorang Spanyol Leonardo Tores Y. Quevedo (1852-1936) pada tahun 1914 menulis makalah yang amat menarik tentang alat yang dapat diprogram, sesuai dengan harapan Babbage. Penulis ini amat terkenal karena karya lainnya dalam permainan catur. Setelah memasuki tahun 1930 tampaknya catatan tentang perkembangan rancangan komputer menjadi kabur. Banyak pihak menyatakan bahwa mereka berhasil menemukan rancangan baru, tetapi kebanyakkan dari mereka tidak dapat menunjukkan bukti yang nyata. Para ahli sejarah masih mencoba menguak tabir gelap ini. Lebih runyam lagi, banyak usaha pengembangan yang terjadi pada perang dunia kedua dilakukan secara rahasia. Sehingga apa yang dihasilkan tidak pernah diketahui umum secara terinci. Sebelum komputer digital pertama lahir, ada beberapa jenis komputer analog yang pernah beroperasi, salah satu yang penting adalah : nama mesin : penganalisis Diferensial ( Differential Analyzer) pembangun : Massachusetts Institute of Technology (MIT) perancang : Vannevar Bush tahun 1931. tugasnya : memecahkan persamaan diferensial pada beberapa cabang ilmu matematika. Perkembangan tersebut ternyata berpengaruh pada institusi penelitian lainnya. nama mesin : penganalisis Diferensial ( Differential Analyzer) pembangun : Moore school of Electrical Engineering Univ of Pennsylvania tahun 1935 Usaha terakhir ini meninggalkan banyak pengalaman berharga dalam pengembangan mesin, yang amat bermanfaat bagi institusi tersebut dalam mengembangkan komputer digital, belasan tahun kemudian. Komputer Elektromekanis # ENIAC ( Electronic Numerical Integrator and Computer) Pada umumnya disepakati bersama bahwa komputer elektronik pertama dibuat di Moore School di bawah pimpinan John Mauchly (1907-1980) dan John Presper Eckert Jr lahir tahun 1919. Komputer mereka dinamakan ENIAC ( Electronic Numerical Integrator and Computer). ENIAC dibuat antara tahun 1943-1946. Dalam mengembangkan ENIAC Mauchly dan Eckerct mungkin banyak diilhami oleh hasil karya Dr John W. Atanosoff, seorang perancang komputer dari lowa State Univercity. Komputernya khusus dibuat untuk memecahkan persamaan linier Pada bulan Agustus tahun 1942, Mauchly menulis memo tentang kemungkinan penggunaan tabung elektronik dalam pembuatan komputer. Gagasan ini didukung oleh Eckert yang kebetulan seorang sarjana elektronika. Memo Mauchly tadi dianggap sebagai tulisan yang amat mendasar, merupakan awal dari berkembangnya komputer elektronik. Pada tahun 1943, Moore School mengembangkan komputer elektronik yang akhirnya selesai pada tahun 1945. Komputer tersebut berukuran raksasa, ia menggunakan lebih dari 18.000 tabung elektronika, 70.000 resistor dan 10.000 kapasitor. Panjang 100 kaki, lebarnya 10 kaki dan tingginya 3 kaki, ia memerlukan daya listrik 140 kilowatt pada waktu beroperasi. Alat yang sedemikian besar dan kompleks menurut ukuran saat itu dapat bekerja dengan baik dan handal. Hal ini merupakan keberhasilan yang luar biasa dari para perancang. Demikian handalnya sehingga untuk mengalami gangguan, kemungkinannya amat kecil. Bila dia bekerja secara terus menerus selama 2 jam, untuk menemukan satu kesalahan, kemungkinannya hanya 1 per 1014. Eckert adalah orang yang bertanggung jawab terhadap kehandalan ENIAC. Dia menentukan kualitas minimal dari komponen yang digunakan. Waktu pertambahan dasar adalah 0.2 per seribu detik. Bilangan bulat terbesar yang mampu diolah adalah 9.999.999.999. Walaupun demikian, ada kekurangan mendasar dari mesin ini. Cara pemrogramnnya sulit : dilakukan dengan bantuan kawat penghubung dan sakelar (switch). Kelemahan ini kemudian diperbaiki oleh para perancang, dalam mengembangkan komputer selanjutnya EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer). # Komputer Z1 Banyak pengakuan lain tentang penemuan komputer pada masa itu, akan tetapi sebagian besar dari mereka menciptakan mesin elektromekanis. Yang terkenal adalah hasil karya Konrad Zuse dari Jerman. Pada tahun 1934 ( Konrad lahir tahun 1910) beliau berhasil membuat mesin hitung sederhana. Pada tahun 1938 beliau membuat mesin yang dinamakan Z1, mesin yang kurang dapat diandalkan. Zuse melanjutkan karyanya akan tetapi karena berkecamuknya perang beliau tidak menghasilkan sesuatu yang baru. Beliau juga menyumbangkan karya lain dalam bentuk perangkat lunak yaitu bahasa pemrograman yang dinamakan Plankalkul. Bahasa ini pun tidak berkembang karena kurang dikenal oleh masyarakat ilmiah internasional. # Komputer Z3 (floating point binary machine) Akhirnya dengan bantuan Helmut-Schreyer dia berhasil membuat mesin elektromekanis Z3, suatu floating point binary machine yang mampu menyimpan 64 kata (word). Mesin terakhir ini yang mulai pada tahun 1941, dianggap mesin serba guna (general purpose) yang dapat dikendalikan dengan program. # Komputer Angka Kompleks (Complex Number Computer) Di Amerika Serikat, komputer digital dikembangkan oleh beberapa perusahaan antara lain oleh Lab. Telepon Bell di New Jersey dan IBM. Bell di bawah pimpinan George Stibitz memulai kegiatannya pada tahun 1937 dan model pertama, yang dinamakan Komputer Angka Kompleks (Complex Number Computer) keluar pada tahun 1940. komputer ini, yang disebut pula sebagai Model I disusul dengan Model II dan Model III, Komputer Balistik (Ballistic Computer) dan akhirnya Model V tahun 1946. Walaupun mesin terakhir ini bekerja lambat, akan tetapi dapat dikendalikan dengan program dan dapat diandalkan. # Harvard Mark I Automatic Sequence Controlled Calculator Howard Aiken (1900-1957), saat beliau bekerja di Harvard berhasil meyakinkan IBM untuk mulai merancang komputer. Bersama 3 staf IBM, C.D Lake, F.E. Hamilton dan B.M. Durfee, Aiken membuat Harvard Mark I, disebut sebagai Automatic Sequence Controlled Calculator pada tahun 1944. komputer ini termasuk komputer mekanis dengan ukuran panjang 50 kaki, mungkin yang terbesar yang pernah dibuat. Mesin ini menyebabkan IBM terjun ke dunia komputer. # SSEC ( Selective Sequence Electronic Calculator) IBM kemudian mengembangkan beberapa mesin lain, yang menonjol adalah SSEC ( Selective Sequence Electronic Calculator) pada tahun 1948, dibawah pimpinan Wallace Eckert. Berbagai jenis komputer yang diproduksi IBM setelah itu menjadikan IBM sebagai pembuat komputer yang paling terkemuka di dunia. Konsep Program Tersimpan Langkah dasar selanjutnya adalah penemuan konsep program tersimpan di ingatan (memori). Sebelumnya, hanya data yang akan diolah dapat disimpan di memori. Instruksi atau program, harus dimasukkan kembali, setiap kali data akan diolah. Komputer, praktis hanya perangkat keras tanpa instruksi dasar yang tersimpan. Mesin semacam ini oleh Donovan disebut sebagai Mesin telanjang (Bare Machine). Setiap kali proses akan dilaksanakan, baik program maupun data dimasukkan ke dalam komputer. Program praktis mengatur segala operasi mesin, sehingga bentuknya menjadi sangat kompleks. Kelemahan ini disadari oleh para perancang dan John von Neuman pada tanggal 30 juni 1945, menulis makalah tentang konsep program tersimpan, yang kemudian menjadi amat terkenal dan dianggap sebagai gagasan yang mendasar tentang perangkat lunak. John von Neuman dikenal sebagai seorang jenius, baik dalam bidang matematika, mekanika quantum, teori permainan (game theory), dinamika hidro(hydrodynamic) dan dasar organisasi komputer dan perangkat lunaknya. Oleh sebab itu komputer masa kini disebut sebagai mesin Von Neuman karena menerapkan konsepnya yang terkenal itu. Dalam makalah von Neuman tersebut terdapat satu program komputer digital yang pertama kali dibuat manusia, yaitu sebuah program untuk mengurutkan data (sorting program). Perkembangan di Inggris IAS Pada tahun 1946 von Neuman dan Goldstine pindah ke institute of Advanved Studies, Universitas Princeton dan merancang komputer baru bernama IAS. Awal tahun 1950 merupakan masa subur bagi pengembangan dan pembuatan komputer. MARK I Di Inggris dikembangkan komputer MARK I oleh team ahli dari Univ. Manchester di bawah pimpinan F.C Williaams & T. Kilburn. Komputer tersebut merupakan komputer perintis yang menerapkan gagasan program tersimpan. Walaupun sederhana, komputer tersebut dikembangkan secara mandiri, terlepas dari apa yang dikembangkan Moore School. EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculation) Perkembangan lain yang penting di Inggris adalah pembuatan komputer EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculation) di Univ. Cambridge dibawah pimpinan Maurice Wilkes. Mesin ini dirancang berdasarkan rancangan EDVAC. Sebagai hasil kunjugan Wilkes untuk menghadiri rentetan kuliah tentang EDVAC di Moore School tahun 1946. Komputer EDSAC berhasil diselesaikan & berhasil melaksanakan program pertamanya pada tahun 1949. COLLOSUS Perkembangan lain yang penting adalah pembuatan komputer COLLOSUS yang dipimpin oleh Prof. Newman & Flowers. Bantuan penting dalam usaha pengembangan tersebut diberikan oleh Alan Turing (1912-1954), seorang teoritikus komputer yang amat terkenal. Proyek COLLOSUS sendiri kurang diketahui oleh umum, karena merupakan proyek rahasia pemerintah Inggris pada masa perang dunia ke dua. Kode Mesin ENIGMA Sejarah perkembangan komputer kurang lengkap tanpa menonjolkan peran Alan Turing. Namanya mulai terkenal ketika dia mempublikasikan teorinya tentang komputer yang diberi nama mesin Turing. Pada akhir hayatnya, beliau masih berhasil menyusun teori tentang kode mesin rahasia yang diberi nama Enigma. Dari segi teoritis maupun praktis, Turing dianggap sebagai salah satu bapak komputer modern. Munculnya Chip Elektronik $ Sejarahnya Komputer generasi awal seperti ENIAC dibuat dari ribuan tabung elektronik dan menghabiskan tenaga ratusan kilowatt. Banyak yang menduga, bahwa tidak akan banyak komputer yang akan dibuat pada masa itu, karena masalah energi dan kehandalan. Akan tetapi pengembangan komponen dasar juga telah mulai dilakukan pada saat itu. Tahun 1945 Lab Bell mulai meneliti peralatan elektronik untuk mendukung industri telekomunikasi. Team ahlinya terdiri dari William Shockley, John Bardeen dan Walter H. Brattain. Mereka akhirnya memenangkan hadiah Nobel di dalam ilmu fisika karena penemuan mereka yang berupa point contact transistor (1947). Alat itu sendiri merupakan alat yang berarti pada saat itu, kecuali bahwa pada saat itu telah diketemukan alternatif dari tabung elektronika yang terlalu makan energi. Keuntungan dari semi konduktor (bahan transistor) cukup besar : konsumsi ennergi sangat rendah, hanya sedikit menghasilkan panas dan terpenting ukurannya kecil. Hanya beroperasi pada frekuensi rendah kurang stabil dan masih sulit untuk dibuat. Transistor pertama dibuat dari germanium, yang kemudian berkembang menjadi junction transistor. Setelah silikon ditemukan, perkembangan transistor berlangsung amat pesat. Dapat disebut sebagai suatu revolusi elektronika yang menjadi keuntungan dari pengembangan transistor adalah bentuknya yang kecil, sehingga memenuhi syarat untuk ditempatkan di peluru kendali dan senjata sejenisnya. Jadi motivasi utama dari perkembangan transistor adalah untuk kepentingan pertahanan bukan komputer. Transistor digunakan pertama kali pada awal tahun 1950, pada alat bantu pendengaran ( hearing). Baru pada tahun 1955 radion transistor muncul. Pada tahun itu pula, IBM membuat komputer yang melibatkan 2000 transistor sekaligus. Langkah selanjutnya adalah diletakkannya lebih dari satu komponen aktif pada satu struktur, yang pada umumnya dikenal sebagai rangkaian berintegrasi, yang perkembangannya dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Perkembangan rangkaian terintegrasi selanjutnya amat pesat dan mencengangkan. Kepadatan rangkaian juga meningkat drastis. Misalnya untuk memori chip dari 1 K (1024) bit tahun 1970 sampai 64 Kbit awal tahun 1980, tahun 1988 menjangkau 1 Mega bit per satu chip. Keuntungan utama semi konduktor dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. murah & cenderung semakin murah dari waktu ke waktu 2. efisiensi tinggi & konsumsi energi rendah 3. tidak memerlukan perawatan 4. hemat ruang & hemat daya untuk pendinginan. Kepadatan komponen pada tiap chip masih terus meningkat dari tahun ke tahun , yang mungkin hanya dibatasi oleh ketelitian dari alat alat produksi dalam industri elektronika. $ Pengolah Mikro Penemuan teknologi yang amat berarti pada abad ini terjadi tahun 1971, di Intel Corporation, suatu perusahaan semi konduktor yang baru dibentuk 2 bulan sebelumnya, oleh Robert Noyce & kawan-kawan di Santa Clara, California. Ahlinya bernama M.E. Hoff Jr. berhasil membuat rangkain terpadu yang dapat berfungsi sebagai pengolah utama dalam suatu komputer. Unit tersebut diberi nama pengolah mikro ( microprocessor) yang bila dihubungkan dengan chip tambahan untuk menyimpan data dan komponen antarmuka masukkan-keluaran, dapat berfungsi sebagai layaknya komputer yang dikenal dewasa ini. Produksi Intel pertama diberi nomor 4004 dibuat tahun1971. Model berikutnya 8008 tahun 1972, dan akhir tahun 1973 dibuat 8080 yang berkemampuan 20 kali lipat dari 4004. Chip terakhir ini amat luas digunakan sebagai komponen utama komputer pribadi pada beberapa tahun setelah itu. Banyak perusahaan lain terjun ke dalam pembuatan pengolah mikro seperti Texas Instrument, Motorola, National Semiconductor dan beberapa nama lainnya. Komputer mikro pada satu chip juga mulai muncul, seperti misalnya intel 8748 berukuran 5,6x6,6 cm, berisi pengolah mikro, antarmuka masukkan keluaran, pemacu waktu (clock timing) & register. Mikro komputer jenis ini dijual seharga 210 dollar untuk partai 25 buah (1977). Tahun 1984, chip tersebut dijual dengan harga murah, 50 dollar, untuk penjualan eceran. Hanya dalam 30 tahun perubahan ukuran komputer secara drastis. Dari komputer pertama yang memenuhi ruangan besar samapi kepada mikro komputer yang berukuran saku. Pada akhir tahun 1984, Motorola membuat mikro komputer 68C11 yang cukup lengkap. Dalam satu chip, selain pengolah utama, terdapat pula 512 Kbyte EPROM (ErasableProgrammable Read Only Memory), 4 K byte ROM, 256 byte RAM (Random Access Memory), 8-bit Analog to Digital Converter (A/D) dan antarmuka masukkan-keluaran.