komputer generasi pertama

TUGAS APLIKASI BASIS DATA

DI SUSUN OLEH :

SITI AISYAH : 12140632

MEIDIANA : 12144246

NUR FITRI HASANAH : 12143359

A. KOMPUTER GENERASI PERTAMA  (1940-1959)

Komputer generasi pertama masih sangat sederhana dan belum kompleks

penggunaannya. Komputer generasi pertama belum dapat memproses masalahmasalah

yang rumit. Ukuran komputer generasi pertama sangat besar dan prosesnya pun masih

lambat.

Komputer generasi pertama menggunakan tabung vakum (vacuum tube) untuk memroses

dan menyimpan data. Tabung vakum berukuran seperti lampu kecil. Tabung vakum cepat

panas

dan mudah terbakar. Ribuan tabung vakum diperlukan untuk mengoperasikan komputer

generasi pertama. Komputer generasi pertama murni peralatan elektronik yang berfungsi

untuk

membantu ilmuwan menyelesaikan masalah perhitungan matematika secara cepat dan

tepat.

Ukurannya yang besar mirip komputer induk atau komputer utama (main frame). Contoh

komputer

generasi pertama adalah ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) yang

dibuat oleh Dr John Mauchly dan Presper Eckert pada tahun 1946.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator )

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), pada tahun 1946 dirancang

dan dibuat oleh John Mauchly dan John Presper Eckert di Universitas Pennsylvania

merupakan komputer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia.

ENIAC dibuat di bawah lembaga Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL).

Sebuah badan yang bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru

kendali senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih 200 personil dengan

menggunakan kalkulator untuk menyelesaikan persamaan matematis peluru kendali yang

memakan waktu lama.

ENIAC mempunyai berat 30 ton, bervolume 15.000 kaki persegi, dan berisi lebih

dari 18.000 tabung vakum. Daya listrik yang dibutuhkan sebesar 140 KW. Kecepatan

operasi mencapai 5.000 operasi penambahan per detik. ENIAC masih merupakan mesin

desimal, representasi data bilangan dalam bentuk desimal dan arimetiknya dibuat dalam

bentuk desimal. Memorinya terdiri atas 20 akumulator, yang masing – masing

akumulatornya mampu menampung 10 digit desimal. Setiap digit direpresentasikan oleh

cincin yang terdiri atas 10 buah tabung vakum.

KELEMAHAN ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator )

             Kekurangan utama mesin ini adalah masih manual pemrogramannya, yaitu

dengan menyetel switch – switch, memasang dan menanggalkan kabel - kabelnya.

ENIAC selesai pada tahun 1946 sejak proposal diajukan tahun 1943, sehingga tahun

1946 merupakan gerbang bagi zaman baru komputer elektronik. ENIAC digunakan oleh

BRL untuk kepentingan perang sampai dengan tahun1955. Setelah itu, ENIAC tidak lagi

digunakan. Komputer generasi ini sudah mulai menyimpan data yang dikenal sebagai konsep

penyimpanan data (stored program concept) yang dikemukakan oleh John Von Neuman.

EDVAC COMPUTER.

Von Neumann mencetuskan ide mengenai konsep stored-program

(program penyimpanan) sebagai pengembangan dari ENIAC. Idenya tersebut

dipublikasikan dalam bentuk proposal pada tahun 1945 dengan nama EDVAC

(Electronic Discrete Variable Computer). Pada tahun 1946 Von Neumann bersama

koleganya mulai mendesain komputer baru dengan konsep program penyimpanan, dimana

kemudian dikenal dengan sebutan komputer IAS (Computer of Institute for Advanced

Studies) karena dikembangkan di Computer of Institute for Advanced Studies.

Pada tahun 1952 IAS computer meskipun belum lengkap namun sudah memenuhi

kegunaannya sebagai komputer yang berbasis konsep stored-program.

Secara umum, struktur dari komputer IAS adalah sebagai berikut:

1.      Memori utama, untuk menyimpan data dan intruksi.

2.      Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner

3.      Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi - instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut

4.      I/0, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar

5.      Struktur IAS Computer

Secara detail IAS computer memiliki 1000 lokasi penyimpanan x 40 bit words, dengan rincian:

  Binary number   2 x 20 bit instructions   Format Memory IAS

STRUKTUR DARI IAS SECARA DETAIL ADALAH :

1.      data di antara memori dengan register – register ALU atau antara dua register ALU sendiri. Unconditional branch, perintah- perintah eksekusi perca-bangan tanpa syarat tertentu. ALU-IAS

Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori. Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR.

Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi. Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi sebelah kanan word di dalam memori. Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori. Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan sementar operand dan hasil ALU.

Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) disimpan dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ.

IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki beberapa instruksi, yang dapat dikelompokkan seperti berikut ini :

1.      Data tranfer, memindahkan2.      Conditional branch, perintah- perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat

tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut. 3.      Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU. 4.      Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di

komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program. Penggunaan tabung vakum juga telah dikurangi di dalam perancangan computer EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic

5.      Computer) di mana proses perhitungan menjadi lebih cepat dibandingkan ENIAC.

EDSAC COMPUTER

EDSAC (Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa (merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.

Komputer Komersial (Commersial Computer) 

Tahun 1950 dianggap sebagai tahun kelahiran industri komputer dengan

munculnya 2 buah perusahaan yang saat itu mendominasi pasar, yaitu Sperry dan IBM.

Tahun 1947, Eckert dan Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation

untuk memproduksi komputer secara komersial. Komputer pertama yang mereka hasilkan

adalah UNIVAC I (Universal Automatic Computer).

UNIVAC I menjadi tulang punggung penghitungan sensus tahun 1950 di USA.

UNIVAC II yang memiliki kapasitas memori lebih besar dan kinerja yang lebih baik

diluncurkan tahun 1950. Mulai saat itu perusahaan telah mengembangkan produk – produk

baru yang kompatibel dengan produk sebelumnya sehingga pangsa pasar konsumen

mereka tetap terjaga menggunakan produknya. IBM pun tidak mau kalah dengan

mengeluarkan produk mereka yang akhirnya mendominasi pangsa pasar bisnis saat ini.

Seri IBM pertama adalah seri 701 tahun 1953 dan terus berkembang menjadi lebih baik

hingga sekarang.

B. KOMPUTER GENERASI KEDUA (1959-1964)

Pada tahun 1947, Transistor ditemukan di Lab. Bell oleh William Shockley . Penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tabung 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. walaupun keduanya juga mudah terbakar. Penyimpanan secara magnetik menggunakan besi-besi lunak yang dililit oleh kawat. Kecepatan proses komputer generasi kedua lebih cepat dibanding generasi pertama. Awalnya, komputer generasi kedua menggunakan bahasa program tingkat tinggi, seperti Foltran (1954) dan COBOL (1959). Kedua bahasa program itu menggantikan bahasa mesin. Pada generasi ini, ukuran komputer lebih kecil (komputer mini). Komputer generasi ini digunakan untuk proses data di bidang perniagaan, universitas, dan militer. Contoh komputer pada generasi ini adalah DEC PDP-8, IBM 700, dan IBM 7094.

 Dimana transistor memiliki spesifikasi sebagai berikut:

         Lebih kecil          Lebih ringan          Disipasi daya lebih rendah          Solid State device          Terbuat dari silikon Silicon (Sand)          Yang termasuk dalam komputer generasi kedua antara lain:          IBM 7094          IBM 7094 memiliki konfigurasi sebagai berikut:

IBM 7094 dibuat dengan tujuan kemampuannya semakin meningkat, kapasitasnya semakin besar, dan biayanya semakin kecil. DEC PDP 1 Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1 

C. KOMPUTER GENERASI KETIGA (1964-1980)

            Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah 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.

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

MICROELECTRONICS

Microelectronics merupakan benar -benar “ small-electronics” yang dapat dibuat dengan semikonduktor.

Contoh:

         silicon wafer (wafer silikon).          Microelec-tronics lebih dikenal dengan nama chip.          MOORE’S LAW          Kepadatan komponen dalam sebuah chip meningkat          Gordon Moore - cofounder of Intel          Jumlah transistor dalam chip menjadi dua kali lipat tiap tahun          Sejak 1970 perkembangan agak lambat          Jumlah transitor menjadi 2 kali dalam sebuah chip berkembang tiap 18 bulan          Harga dari chip rata-rata tetap / tidak berubah

         Higher packing density berarti jalur elektronik lebih pendek, kemampuan makin meningkat

         Ukuran yang mengecil meningkatkan flexebilitas          Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan          Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas

YANG TERMASUK DALAM KOMPUTER GENERASI KETIGA ANTARA LAIN:

1. IBM 360 

IBM 360 diluncurkan pada tahun 1964 dan memiliki spesifikasi sebagai berikut: 

Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung 4 kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya.

Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang menguntungkan konsumen sehingga apabila kebutuhan menuntut penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena sama.

  Kecepatan yang meningkat, model – model yang ditawarkan mulai dari kecepatan rendah sampai kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.

 Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memori yang digunakan.

  Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal.

2. DEC PDP-8 

PDP-8 diluncurkan pada tahun 1964 dan memiliki spesifikasi sebagai berikut:

 Minicomputer pertama kali (setelah miniskirt) 

 Tidak memerlukan air conditioned room

 Tidak memerlukan air conditioned room

 Arsitektur PDP-8 sangat berbeda dengan IBM terutama bagian sistem bus. Pada

komputer ini menggunakan omnibus system 

 Sistem ini terdiri atas 96 buah lintasan sinyal yang terpisah, yang digunakan

untuk membawa sinyal – sinyal kontrol, alamat maupun data 

 Arsitektur bus seperti PDP-8 ini nantinya digunakan oleh komputer – komputer

modern

KOMPUTER GENERASI KEEMPAT 1980-AN

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. Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer.

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. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik.Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dn mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor. Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan- perusahaan besar atau lembaga pemerintah.

Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. 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 pada10 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. Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.Pada komputer generasi ini sudah memanfaatkan mikroprocessors.

PERKEMBANGAN MICROPROCESSOR

1971 - 4004

a.       Microprocessor pertama b.      Semua komponen CPU adalah single chip 4bit c.       Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972 8bit

1974 – 8080

         Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum

KOMPUTER GENERASI KELIMA

( MASA DEPAN )

Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.

Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek computer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.

PERANCANGAN KINERJAKinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen

komputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral. Dari segi perkembangan program aplikasipun sangat menakjubkan. Aplikasi dekstop yang hampir dimiliki semua sistem komputer saat ini meliputi :

    Pengolahan citra Pengenalan voice atau pembicaraan Video conference Mulitimedia Transfer data

Yang menakjubkan lagi adalah dari sudut pandang organisasi dan arsitektur komputer saat ini adalah mirip dengan komputer IAS yang dibuat sekitar 50 tahun lalu, namun perkembangan dan kecanggihannya dapat kita rasakan sekarang ini. Peningkatan kinerja mikroprosesor ini terus berlanjut tidak kenal henti dengan berbagai teknik yang telah dikembangkan, diantaranya : Branch Prediction, teknik dimana prosesor memungkinkan mengamati terlebih dahulu di dalam software dan melakukan prediksi percabangan atau kelompok instruksi yang akan dieksekusi berikutnya.

Data Flow Analysis, prosesor akan menganalisa instruksi – instruksi yang tidak tergantung pada hasil atau data lainnya untuk membuat penjadwalan yang optimum dalam eksekusi. Speculative Execution, dengan modal prediksi cabang dan analisis data, maka prosesor dapat melakukan eksekusi spekulatif terlebih dahulu sebelum waktunya.

Perkembangan mikroprosesor, dilihat dari kapasitas operasi dan kecepatannya sangatlah pesat. Perkembangan mikroprosesor ini sulit diimbangi oleh komponen lainnya semisal memori. Hal ini menimbulkan masalah kesenjangan dan kurang sinkronnya operasi antar komponen. Organisasi dan arsitektur komputer yang handal sangat diperlukan untuk mengatasi persoalan seperti ini.

Terdapat beberapa metode untuk mengatasi masalah perbedaan kecepatan operasi antara mikroprosesor dengan komponen lainnya, diantaranya : Meningkatkan jumlah bit yang dicari pada suatu saat tertentu dengan melebarkan DRAM dan melebarkan lintasa sistem busnya. Mengubah antarmuka DRAM sehingga lebih efisien dengan menggunakan teknik cache atau pola buffer lainnya pada keping DRAM. Meningkatkan bandwidth interkoneksi prosesor dan memori dengan penggunakan hierarki bus – bus yang lebih cepat untuk buffering dan membuat struktur aliran data.

Bidang lain yang menjadi fokus kajian peningkatan kinerja sistem komputer adalah penanganan perangkat – perangkat I/O. Masalah yang terjadi hampir sama dengan memori. Teknik penyelesaian yang digunakan umumnya adalah teknik buffering dan caching. Target yang ingin dicapai dalam peningkatan kinerja adalah tercapainya keseimbangan proses operasi antar komponen – komponen penyusun komputer sehingga menghasilkan kinerja komputer yang tinggi.