Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data
menurut prosedur yang telah dirumuskan. Kata computer semula dipergunakan untuk
menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan
atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin
itu sendiri. Asal mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan
dengan masalah aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas
yang tidak berhubungan dengan matematika.
Dalam definisi seperti itu terdapat alat seperti slide
rule, jenis kalkulator mekanik mulai dari abakus dan seterusnya, sampai semua
komputer elektronik yang kontemporer. Istilah lebih baik yang cocok untuk arti
luas seperti "komputer" adalah "yang memproses informasi"
atau "sistem pengolah informasi."
Beberapa
peralatan yang telah digunakan sebagai alat hitung sebelum ditemukannya
komputer :
1. Abacus
Muncul
sekitar 5000 tahun yang lalu diAsiakecil dan masih digunakan di beberapa tempat
hingga saat ini, dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi. Alat ini
memungkinkan penggunanya untuk melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian
geser yang diatur pada sebuh rak.
Parapedagang
di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi perdagangan. Seiring
dengan munculnya pensil dan kertas, terutama di Eropa, Abacus kehilangan
popularitasnya.
2. Kalkulator roda numerik
Setelah
hampir 12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada tahun
1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu berumur 18 tahun, menemukan
apa yang ia sebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator)
untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak.
Kotak
persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda putar
bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan
alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya
terbataas untuk melakukan penjumlahan.
3. Kalkulator roda numerik 2
Tahun 1694,
seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz
(1646-1716) memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan.
Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan
roda-roda gerigi.
Dengan
mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat
menyempurnakan alatnya.
4. Kalkulator Mekanik.
Charles
Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi
aritmatik dasar. Kalkulator mekanikColmar, arithometer, mempresentasikan
pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat
melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
Dengan
kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga
masaPerangDuniaI.Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz,Colmarmembantu
membangun era komputasi mekanikal.
Awal mula komputer
yang sebenarnya dibentuk oleh seorang professor matematika Inggris, Charles
Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbagememperhatikan kesesuaian alam 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 tertenu.
Masalah
tersebut kemudain berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat
untuk menjawab kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab
masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk
melakukan perhitungan persamaan differensil.
Mesin
tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin
tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak
hasilnya secara otomatis.
Setelah
bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba
terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang
pertama, yang disebut Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada
King (1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ini.
Ia membantu
merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris, dan
mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada publik. Selain
itu, pemahamanAugusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat
instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan
juga
membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980,Departemen
Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrogramandengan
namaADAsebagai penghormatan kepadanya.
Pada 1889,
Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu
perforasi
untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih
cepat untuk melakukan perhitungan 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.
Pada masa
berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan baru lainnya. Vannevar Bush
(1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan
differensial di tahun 1931.
Mesin
tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini
dianggap rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat
karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk
melakukan
perhitungan. Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba
membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit
elektrik.
Pendekatan
ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner
aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan
sebagai benar atau salah. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam
sirkuit listrik dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff danBerrymembuat
komputer elektrik pertama di tahun 1940.
Namun proyek mereka terhenti karenakehilangan sumber pendanaan.
Setelah
tahun 1940
Perkembangan komputer setelah tahun 1940
dibagi lagi menjadi 5 generasi.
1. Komputer
generasi pertama ( 1940-1959 ).
Komputer generasi pertama ini menggunakan
tabung vakum untuk memproses dan menyimpan data. Ia menjadi cepat panas dan
mudah terbakar, oleh karena ituberibu-ribu tabung vakum diperlukan untuk
menjalankan operasi keseluruhan komputer.
Ia juga
memerlukan banyak tenaga elektrik yang menyebabkan gangguan elektrik di kawasan
sekitarnya.
Komputer
generasi pertama ini 100%
elektronik dan membantu para ahli dalam menyelesaikan masalah perhitungan
dengan cepat dan tepat. Beberapa computer generasi pertama :
a. ENIAC
(Electronic Numerical Integrator And Calculator )
dirancang
oleh Dr John Mauchly dan Presper Eckert pada tahun 1946.
KOMPUTER ENIAC
Komputer generasi ini sudah mulai menyimpan
data yang dikenal sebagai konsep penyimpanan data (stored program concept) yang
dikemukakan oleh John Von Neuman.
b. EDVAC
Computer.
KOMPUTER EDVAC
Penggunaan
tabung vakum juga telah dikurangi di dalam perancangan computer EDVAC (Electronic
Discrete Variable Automatic Computer) di mana proses perhitungan menjadi lebih
cepat dibandingkan ENIAC.
c. EDSAC
COMPUTER
EDSAC
(Electonic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa
(merkuri) dalam tabung untuk menyimpan data.
KOMPUTER EDSAC
d. UNIVAC 1
Computer.
Pada tahun
1951 Dr Mauchly dan Eckert menciptakan UNIVAC 1 (Universal Automatic Calculator
) komputer pertama yang digunakan untuk memproses data perdagangan.
Ciri lain komputer
generasi pertama adalah penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa
tersebut berukuran sangat besar) dn silinder magnetik untuk penyimpanan data.
Pada
komputer tersebut terdapat 18.800 tabung hampa udara dan berbobot 30 ton.
begitu besar ukurannya, sampai-sampai
memerlukan suatu ruangan kelas tersendiri.
Pada gambar nampak komputer ENIAC, yang merupakan komputer elektronik pertama
didunia yang mempunyai bobot seberat 30 ton, panjang 30 M dan tinggi 2.4 M dan
membutuhkan daya listrik 174 kilowatts
2. Komputer
generasi kedua ( 1959 1964 )
Salah satu contoh penting komputer pada masa ini
adalah IBM 1401 yang diterima secaa luas di kalangan industri. Pada tahun 1965,
hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk
memproses informasi keuangan. Program yang tersimpan di dalam komputer dan
bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada
komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi
penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapa tmencetak faktur pembelian
konsumen dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji.
Pada tahun
1948, 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. Mesin pertama yang memanfaatkan
teknologi baru ini adalah superkomputer.
IBM membuat
superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama
LARC. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium
energi atom, dapat menangani data dalam jumlah yang besar. Mesin tersebut
sangat Mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis,
sehingga membatasi kepopulerannya.
Hanya ada
dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di
Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development
Center di Washington D.C. 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 computer generasi kedua 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.
KOMPUTER DEC PDP-8
Salah satu
contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima
secaa luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis
besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi
keuangan.
Program yang
tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya
memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan
kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis.
Dengan
konsep ini, computer dapa tmencetak faktur pembelian konsumen dan
kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji.
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.
Hal ini
memudahkan seseorang untuk memprogram dan mengatur komputer. Berbagai
macam karir baru bermunculan (programmer, analyst, dan ahli sistem komputer).
Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer
generasi kedua ini.
3. Komputer
generasi ketiga ( 1964 awal 80an )
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 chiptunggal 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.
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
4. Komputer
generasi keempat ( awal 80an – ??? )
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).
Arsitektur
perangkat keras komputer tradisional terdiri dari empat komponen utama yaitu
“Prosesor”, “Memori Penyimpanan”, “Masukan” (Input), dan “Keluaran” (Output).
Model tradisional tersebut sering dikenal dengan nama arsitektur von-Neumann.
Pada saat
awal, komputer berukuran sangat besar sehingga komponen-komponennya dapat
memenuhi sebuah ruangan yang sangat besar. Sang pengguna – menjadi programer
yang sekali gus merangkap menjadi menjadi operator komputer – juga bekerja di
dalam ruang komputer tersebut.
Walaupun
berukuran besar, sistem tersebut dikategorikan sebagai “komputer pribadi” (PC).
Siapa saja yang ingin melakukan komputasi; harus memesan/antri untuk
mendapatkan alokasi waktu (rata-rata 30-120 menit).
Jika ingin
melakukan kompilasi Fortran, maka pengguna pertama kali akan me-load
kompilator Fortran, yang diikuti dengan “load” program dan data. Hasil
yang diperoleh, biasanya berbentuk cetakan (print-out). Timbul beberapa
masalah pada sistem PC tersebut.
Umpama,
alokasi pesanan harus dilakukan dimuka. Jika pekerjaan rampung sebelum rencana
semula, maka sistem komputer menjadi “idle“/tidak tergunakan.
Sebaliknya,
jika perkerjaan rampung lebih lama dari rencana semula, para calon pengguna berikutnya
harus menunggu hingga pekerjaan selesai. Selain itu, seorang pengguna
kompilator Fortran akan beruntung, jika pengguna sebelumnya juga menggunakan
Fortran.
Namun, jika
pengguna sebelumnya menggunakan Cobol, maka pengguna Fortran harus me-”load“.
Masalah ini ditanggulangi dengan menggabungkan para pengguna kompilator sejenis
ke dalam satu kelompok batch yang sama. Medium semula yaitu punch
card diganti dengan tape.
Komputer
generasi ke enam
Kemunculan-kemunculan
dari generasi computer pasti menghasilkan perubahan-perubahan yang signifikan
mengenai arsitektur computer. Hal tersebut bisa terjadi karena arsitektur
computer adalah bagian yang paling vital. Mengapa demikian? Karena kemajuan
dari industry computer ditentukan oleh desain arsitektur computer. Arsitektur
computer merupakan atribut-atribut system computer yang terkait dengan seorang
programmer seperti set instruksi, aritmatika, register, atau mekanisme I/O. Komputer
generasi ke-6 menggunakan system vector processor. Sistem vector processor ini
mempunyai prinsip yaitu adanya penggunaan dari beberapa buah processor yang
dapat bekerja sama secara parallel. Sebenarnya system processor seperti ini
sudah mulai diterapkan oleh computer generasi ke-4 dengan processor generasi
core dari Intel. Dengan kata lain computer generasi ke-6 ini adalah
penyempurnaan computer generasi sebelumnya.
Yang perlu diperhatikan disini adalah sedang dirintisnya suatu computer tanpa
program (programless computer) pada computer generasi ke-6. Hal ini berdampak
pada semakin mandirinya suatu computer karena dapat berjalan tanpa campur
tangan dari seorang programmer.
·
Segi organisasi Komputer:
Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit
operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam
merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah
teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan
sinyal–sinyal kontrol. Organisasi computer pada computer generasi ke-6
mengalami perubahan yang sangat signifikan. Hardware komputer yang mempunyai
fungsi tertentu seperti monitor, keyboard, mouse, speaker, maupun chasing
beserta isinya tidak lagi digunakan. Fungsi-fungsi dari setiap hardware
computer tersebut nantinya akan digantikan oleh sebuah perangkat yang mempunyai
kemampuan istimewa. Perangkat yang mini ini nanti berisi microchip yang
mempunyai kemampuan sama dengan computer, yang dapat memancarkan sinar hologram.
Sinar hologram tersebut mempunyai fungsi seperti menjadi screen display dan
keyboard.