SEJARAH PERKEMBANGAN KOMPUTER

  

Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia  juga  menemukan  alat-alat  mekanik  dan  elektronik  untuk  membantu manusia  dalam penghitungan  dan pengolahan  data supaya bisa  mendapatkan hasil lebih cepat.

Komputer  yang  kita  temui  saat  ini  adalah  suatu  evolusi  panjang  dari penemuan-penemuan  manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik  maupun elektronik.

Saat  ini komputer  dan  piranti  pendukungnya  telah  masuk  dalam  setiap aspek   kehidupan   dan   pekerjaan.   Komputer   yang   ada   sekarang   memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa.

Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket  yang  mampu membaca   kode  barang  belanjaan,   sentral  telepon  yang   menangani   jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang mennghubungkan berbagai tempat di dunia. 

Peralatan Pengolahan Data digolongkan dalam 4 golongan besar : 

o   Peralatan Manual : dengan tangan 

o   Peralatan Mekanik : peralatan mekanik yg digerakan dengan tangan 

o   Peralatan Mekanik Elektronik : peralatan mekanik yang digerakkan secara otomatis oleh motor elektronik 

o   Peralatan Elektronik : peralatan yang sepenuhnya elektronik

A.  Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik 

Abakus merupakan  ’Komputer  Otomatis  Pertama’  hadir 5000 thn lalu  di Cina dan masih digunakan  hingga sekarang dan dipercaya sebagai awal  mula mesin komputasi.

Abakus  berupa  bijian  geser  yang  diatur  dalam  sebuah  rak.  Digunakan untuk melakukan perhitungan perdagangan. Seiring dengan hadirnya kertas dan alat tulis menulis di eropa, abakus mulai kurang populer.

Pada tahun 1642, Blaise Pascal yang baru berumur 19 tahun menemukan apa yang disebut  Kalkulator  Roda Numerik  (numerical  wheel  calculator)  untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak. 

Kotak persegi kuningan dinamakan Pascaline (Gambar 1.1), menggunakan 8  roda  putar  bergerigi  untuk  menjumlahkan  bilangan  hingga  8  digit.  Alat  ini merupakan penghitung berbasis 10 (desimal). Kelemahan alat ini hanya terbatas pada penjumlahan saja.

 

 Gambar 1.1 Pascaline

        Tahun 1694 seorang filsuf dan matematikawan Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz memperbaiki Pascaline dengan mempelajari gambarnya hingga mesin itu dapat melakukan perkalian. Charles Xavier kemudian menemukan alat yang disebut Arithometer (Gambar1.2) yang dapat melakukan 4 operasi matematis dasar, yaitu + - x Alat ini populer dan digunakan hingga perang dunia. Mereka bertiga memulai suatu era meknikal komputasi.

 

 

   Gambar 1.2 Arithometer

 

Awal   mula   komputer   sebenarnya   dibentuk   oleh   seorang   profesor matematika Inggris Charles Babbage di tahun 1822. Dia memperhatikan kesuaian antara  mesin  mekanik  dan  matematika  :  mesin  mekanik  sangat  baik  dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu.

Ia  mengusulkan  suatu  mesin  untuk  melakukan  perhitungan  persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial  (Gambar  1.3). Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.

Ia  kemudian   terinspirasi   untuk  memulai  membuat  komputer   general- purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine (Gambar 1.4) dan didanai oleh pemerintah Inggris. Mesin ini direncanakan akan digerakan dengan tenaga uap  dan  benar-benar  otomatis.  Akan  tetapi  proyek  ini  menjadi  semakin  sulit dikerjakan dan memerlukan biaya yang sangat banyak. Sepuluh tahun kemudian proyek ini belum juga selesai dan dananya habis. Akhirnya mesin ini tidak pernah diselesaikan. Walaupun begitu, mesin ini telah menjadi ide bagi mesin berikutnya Anayitical Engine.

 

Pada  tahun  1833,  Babbage  mulai  membuat  Anayitical  Engine  sebesar rumah dan digerakkan oleh 6 mesin uap. Mesin ini dapat diprogram berkat adanya tenologi punched card / kartu berlubang yang dibuat oleh Jacquard.

 Gambar 1.3 Mesin Differensial 

Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran  penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu  merevisi  rencana,  mencari  pendanaan  dari   pemerintahInggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada publik.

Selain    itu,    pemahaman    Augusta    yang    baik    tentang    mesin    ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.

Terdiri dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine menggunakan   kartu-kartu   perforasi   (berlubang-lubang)   yang  berisi   instruksi operasi bagi mesin tersebut.

Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip  kartu perforasi untuk melakukan penghitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat.

Sensus sebelumnya  yang dilakukan  di tahun 1880 membutuhkan  waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya populasi, Biro  tersebut  memperkirakan  bahwa  dibutuhkan  waktu  sepuluh  tahun  untuk menyelesaikan perhitungan sensus.

Gambar 1.4 Kartu Berlubang/Loom Cards

 

 

 Gambar 1.5 IBM Key Puch (Pencetak Kartu Berlubang) 

 

Hollerith  menggunakan  kartu  perforasi  untuk  memasukkan  data  sensus yang kemudian  diolah  oleh alat tersebut  secara  mekanik.  Sebuah  kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel.

Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu  enam  minggu  dan  berfungsi  sebagai  media  penyimpan  data.  Tingkat kesalahan perhitungan juga dapat ditekan secara drastis. Ia kemudian mendirikan perusahaannya  sendiri, Tabulating  Machine Company,  yang kemudian  menjadi International Business Machines atau IBM.

Gambar 1.6. Mesin Tabulasi Hollerith

 

 

Vannevar    Bush    (1890-1974)    membuat    sebuah    kalkulator    untuk menyelesaikan  persamaan  differensial  di  tahun  1931.  Mesin  tersebut  sangat besar  dan  berat  karena  ratusan  gerigi  dan  poros  yang   dibutuhkan   untuk melakukan perhitungan.

Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam bentuk  terhubung-terputus,   Atanasoff  dan  Berry  membuat   komputer   elektrik pertama di tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.

Pada  tahun  1941,  Konrad  Zuse,  seorang  insinyur  Jerman  membangun sebuah  komputer,  Z3,  untuk  mendesain  pesawat  terbang  dan  peluru  kendali. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman.

Howard  H.  Aiken  (1900-1973),  seorang  insinyur  Harvard  yang  bekerja dengan   IBM,   berhasil   memproduksi   kalkulator   elektronik   untuk   US   Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator,  atau Mark I, merupakan  komputer relai  elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik

Gambar 1.7. Mark I

 

 

Komputer ’raksasa’ berikutnya adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik  solder,  komputer  tersebut  merupakan  mesin  yang  sangat   besar  yang mengkonsumsi daya sebesar 160kW dan menempati ruangan lebih 167 m2.

 

Gambar 1.8. ENIAC 

Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980) di University of Pennsylvania,ENIAC  merupakan computer serbaguna  (general  purpose  computer)  yang bekerja  lebih cepat dibandingkan Mark I. ENIAC bekerja dengan menggunakan punched card dari IBM.

Pada pertengahan  1940-an, John von Neumann (1903-1957)  mendesain Electronic  Discrete  Variable  Automatic  Computer  (EDVAC)  pada  tahun  1945 dengan  sebuah  memori  untuk  menampung  baik  program  ataupun  data  dan mampu  membedakannya.  Merupakan  komputer  pertama  yang  menggunakan bilangan biner di memori. Ini disebut  arsitektur von Neumann dan digunakan dihampir semua komputer digital hingga saat ini. 

 

  Gambar 1.9 Design Arsitektur von Neumann 

Pada akhir tahun 1950, komputer bukan lagi merupakan mesin yang hanya diproduksi  oleh pemerintah  dan universitas.  Eckert dan Mauchly  meninggalkan University of Pennsylvania  karena perdebatan tentang siapa  yang memiliki hak paten   atas   inovasi   mereka.   Mereka   membuat    perusahaan   sendiri   dan memproduksi  UNIVAC   (Universal  Automatic  Computer  ) merupakan  komputer komersial  pertama  yang  diproduksi  secara  masal.  UNIVAC  juga  merupakan komputer pertama yang menggunakan pita magnetik.

 Gambar 1.10 EDVAC

Komputer-komputer generasi pertama ditandai dengan : 

•  Instruksi yang dibuat hanya untuk satu tugas tertentu saja. 

•  Setiap   komputer   memiliki   bahasa   mesin   yang  berbeda   sehingga komputer lebih sulit diprogram.

•  Teknologi  Tube  Vakum  yang  berukuran  besar  membuat  komputer generasi pertama juga memiliki ukuran yang ekstra besar

•  Penggunaan pita magnetik. 

Dimulai  pada  tahun  1948,  penemuan  transistor  sangat  mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan   komputer.   Akibatnya,   ukuran   mesin-mesin   elektrik   berkurang   drastis. Transistor   mulai   digunakan   di   dalam   komputer  mulai   pada   tahun   1956. Penemuan  lain  yang  berupa  pengembangan  memori  inti-magnetik  membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya.

Mesin    pertama    yang    memanfaatkan    teknologi    baru    ini    adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat  komputer  bernama  LARC.  Komputer  generasi  kedua  menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner.

Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan  komputer  yang  sepenuhnya  menggunakan  transistor.  Mereka  juga memiliki komponen-komponen  yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat  ini:  printer,  penyimpanan   dalam   disket,  memory,  sistem  operasi,  dan program.

Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa pemrograman  Common  Business-Oriented  Language  (COBOL)  dan  Formula Translator   (FORTRAN)   mulai   umum   digunakan.   Bahasa   pemrograman   ini menggantikan  kode  mesin  yang  rumit  dengan  kata-kata,  kalimat,  dan  formula matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia. Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.

Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit terintegrasi  (IC  : integrated  circuit)  di  tahun  1958.  IC  mengkombinasikan  tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa.

Para ilmuwan  kemudian  berhasil  memasukkan  lebih banyak  komponen- komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut  semikonduktor.  Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena  komponenkomponen  dapat dipadatkan dalam chip.

Kemajuan  komputer  generasi  ketiga  lainnya  adalah  penggunaan  sistem operasi   (operating   system)   yang  memungkinkan   mesin  untuk   menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas:  mengecilkan ukuran sirkuit  dan  komponenkomponen  elektrik.  Large  Scale  Integration  (LSI)  dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration  (VLSI) memuat ribuan komponen  dalam sebuah chip tunggal disusul oleh UVLSI (Ultra Very Large Scale Integration).

Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit,  memori,  dan  kendali  input/output)  dalam  sebuah  chip  yang  sangat  kecil. Komputer-komputer  ini, yang disebut minikomputer,  dijual  dengan paket piranti lunak  yang  mudah  digunakan  oleh  kalangan  awam.  Piranti  lunak  yang  paling populer pada saat itu adalah program word  processing dan spreadsheet.  Pada awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.

Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC)  untuk  penggunaan   di  rumah,  kantor,  dan  sekolah.   Jumlah   PC  yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh  tahun kemudian,  65 juta PC digunakan.  Komputer  melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang  berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).

IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan  pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan  komputer yang berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.

Pada masa sekarang,  kita mengenal perjalanan  IBM compatible  dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon,  dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat.

Dengan  menggunakan   perkabelan  langsung  (disebut  juga  local   area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

B.  KOMPUTER GENERASI BERIKUTNYA

Teknologi    nano    menandai    komputer    generasi    kelima.    Prosesor berkembang  dari  single  core  menjadi  dual  core  bahkan  sixth  core  dengan teknologi  32nm. Dalam prosesor  yang sama ditanamkan  juga  GPU (Graphical Processing  Unit).  Dari  32-bit  pengalamatan  kini  telah  dimulai  era  64-bit  baik hardware maupun softwarenya. 

Kabel optik sedang dikembangkan untuk menggantikan kabel konvensional dengan kecepatan hingga 10 Gb/s bahkan 100 Gb/s dan dengan satu kabel dapat menjalankan  beberapa  protokol  sehingga  mampu  melewatkan  data, video dan audio  dalam  satu  kabel.  Beberapa  topik  yang  menjadi  penelitian  untuk  masa mendatang  adalah  Quantum  Computer,  Chemical  Computer,  DNA Computing, Optical Computer dan lain-lain.