arsitektur komputer evolusi

ARSITEKTUR KOMPUTER

NAMA : Yulius AgatoNIM : 11.11.4660

Evolusi dan

Kinerja Komputer

Pendalaman Evolusi dan Kinerja Komputer

Dalam bab ini mula-mula akan dibahas tentang sejarah singkat komputer karena beberapa diantaranya merupakan dasar dari perkembangan komputer saat ini. Kemudian dibahas mengenaibermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yangseimbang dan efisien. Terakhir akan dibahas evolusi dua system yang sangat penting padakomputer saat ini yaitu Pentium dan PowerPC.

Tabung Vakum (1945 – 1955)ENIAC

Decimal (not binary) 20 akumulator masing-masing menampung

10 digit desimal Diprogram secara manual dengan switch 18,000 tabung vakum 30 tons 15,000 meter persegi 140 kW konsumsi dayanya 5,000 operasi penambahan / detik

ENIAC

Ahli matematika : konsultan pembuatan ENIAC

1945 memperbaiki kelemahan ENIAC : EDVAC

EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)

Konsep: stored-program concept

1946 dipublikasikasikan

Dikenal :Komputer IAS (Computer of Institute for

Advanced Studies).

Von Neumann architecture

Von Neumann istilah arsitektur, alias Von Neumann model, berasal dari proposalarsitektur komputer oleh matematikawan dan ilmuwan komputer awal John von Neumann dan lain-lain, tanggal 30 Juni 1945, berjudul Draft Pertama Laporan di EDVAC. Ini menjelaskan desain arsitektur untuk sebuah komputer digitalelektronik dengan subdivisi dari unit pengolahan yang terdiri dari unit logikaaritmatika dan register prosesor, unit kontrol yang berisi daftar instruksi danprogram counter, sebuah memori untuk menyimpan data dan instruksi,penyimpanan massal eksternal, dan input dan mekanisme output .

Gambaran Von Neumann architecture


Arti dari istilah berkembang berarti komputer disimpan-program di mana sebuah instruksi fetch dan operasi data tidak dapat terjadi pada saat yang sama karena mereka berbagi bus umum. Hal ini disebut sebagai hambatan Neumann Von dan sering membatasi kinerja sistem.


Rancangan arsitektur Von Neumann lebih sederhana dari arsitektur Harvard yang lebih modern yang juga merupakan sistem disimpan-program tetapi memilikisatu set didedikasikan alamat dan bus data untuk memori, dan satu set busalamat dan data untuk instruksi mengambil.Sebuah komputer yang disimpan-program digital adalah salah satu yang membuat instruksi terprogram, dan juga sebagai data, dalam baca-tulis, random-access memory (RAM). Disimpan-program komputer adalah suatu kemajuanatas program yang dikendalikan komputer tahun 1940-an, seperti Colossus danENIAC, yang diprogram dengan mengatur switch dan memasukkan lead patch untuk rute data dan mengontrol sinyal antara berbagai unit fungsional. Pada sebagian besar komputer modern, memori yang sama digunakan baik untuk data dan instruksi program.

EDVAC

EDVAC (Komputer Elektronik Otomatis Discrete Variable) adalah salah satu komputer elektronik yang paling awal. Tidak seperti pendahulunya ENIAC, itu adalah biner dan bukan desimal, dan merupakan program komputer disimpan.

IAS

Mesin IAS merupakan komputer elektronik pertama kali dibangun oleh Institute forAdvanced Study (IAS), di Princeton, New Jersey, Amerika Serikat. Hal ini kadang-kadang disebut von Neuman mesin, karena makalah yang menjelaskan desaindiedit oleh John von Neumann, seorang profesor matematika di kedua Universitas Princeton dan IAS. Komputer dibangun dari akhir 1945 hingga tahun 1951 di bawah arahannya. Organisasi umum disebut arsitektur Von Neumann, meskipun itu berasal baikdan dilaksanakan oleh orang lain

Struktur IAS

Komputer Komersial

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

Komputer Komersial

UNIVAC

UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) adalah komputer komersial pertamayang diproduksi di Amerika Serikat.

UNIVAC

Ini dirancang terutama oleh J. PresperEckert dan John Mauchly, penemu ENIAC. Karya desain ini dimulai olehperusahaan mereka, Eckert-Mauchly Computer Corporation, dan selesai setelah perusahaan telah diakuisisi oleh Remington Rand (yang kemudian menjadi bagian dari Sperry, sekarang Unisys). Pada tahun-tahun sebelum model penerus dariUNIVAC I muncul, mesin itu hanya dikenal sebagai "UNIVAC".UNIVAC pertama dikirim ke Biro Sensus Amerika Serikat pada tanggal 31 Maret1951, dan didedikasikan pada tanggal 14 Juni tahun itu

UNIVAC

Mesin kelima(dibangun untuk AS Komisi Energi Atom) digunakan oleh CBS untuk memprediksihasil pemilu 1952 presiden. Dengan sampel hanya 1% dari populasi pemungutan suara itu dengan tepat memprediksikan bahwa Dwight D. Eisenhower akan menang.

Transistors

Pengganti tabung vakum

Lebih kecil

Lebih ringan

Disipasi daya lebih rendah

Solid State device (SSD)

Terbuat dari Silicon (Sand)

Ditemukan tahun 1947 di Lab.Bell

William Shockley et al.

Dari 704 IBM untuk IBM 7094

IBM 704 adalah komputer salah satu komputer yang sebelumnya, ketika ini digunakan tabung vakum untuk sirkuit logika, digunakan memori inti daripada baik drum magnetik atau beberapa jenis delay line untuk memori utama. Ini memberikannya kenyamanan pemrograman dari random-access memory tanpa masalah keandalan dan pola sensitivitas dari Williams tabung, sehingga dapat dipahami oleh pengguna komputer modern.


Ini memiliki sejumlah penerus yang menambah beberapa fitur baru, tapi tetap kompatibilitas. Ada IBM 709, juga mesin vakum tabung, dan IBM transistorized 7090 dan 7094, serta IBM lebih murah dan lebih kecil skala 7040 dan 7044.


Keluarga ini komputer sangat populer dan sukses untuk IBM. Dari 1954 sampai 1964, itu adalah keluarga yang paling terkenal dari komputer ilmiah besar.

Ada beberapa hal tentang arsitektur yang mungkin tampak aneh bagi orang yang digunakan untuk komputer saat ini.

The 36-bit akumulator digunakan untuk menyimpan bilangan bulat untuk aritmatika konvensional juga digunakan untuk menahan floating-point, daripada menggunakan sebuah register floating-point khusus.Negatif fixed-point (bilangan bulat) diwakili dengan tanda-besarnya notasi daripada notasi komplemen dua itu.


Isi register indeks, ketika pengindeksan digunakan, yang dikurangkan dari alamat dan bukan ditambahkan ke dalamnya.Manual untuk komputer DDP-24, dalam lampiran, mencatat bahwa tanda-besarnya representasi, yang juga digunakan, adalah pilihan terbaik; pelengkap seseorang digunakan pada kebanyakan komputer, dan komplemen dua yang digunakan pada lebih murah model! Nama baik IBM 704 dan penerusnya mungkin telah membantu mendorong pemikiran semacam itu. Meskipun benar bahwa tanda-besarnya format adalah yang paling mirip dengan cara orang menulis nomor ke bawah, lengkap turn-sekitar dalam berpikir kemudian terjadi yang mengarah ke orang-orang melihat ada alasan rasional untuk repot-repot dengan kompleksitas format fixed-point lainnya dari komplemen dua, yang memiliki keuntungan mudah memungkinkan aritmatika unsigned juga. The 360 IBM, yang digunakan notasi komplemen dua untuk bilangan bulat, mungkin telah membantu untuk membawa perubahan pemikiran.

Transistor Based Computers

Sebuah komputer transistor adalah sebuah komputer yang menggunakantransistor diskrit bukan tabung vakum. "Generasi pertama" dari komputerelektronik yang digunakan tabung vakum, yang menghasilkan sejumlah besar panas, adalah besar, dan itu tidak dapat diandalkan. Sebuah "generasi kedua"dari komputer, melalui akhir 1950-an dan 1960-an menampilkan papan penuh dengan transistor individu dan inti memori magnetik. Mesin ini tetap menjadi arus utama desain ke akhir 1960-an, ketika sirkuit terpadu mulai muncul dan menyebabkan mesin "generasi ketiga".

Transistor Based Computers

Mesin generasi keduaNCR & RCA membuat small transistor

machines IBM 7000DEC - 1957

Dibuat PDP-1

Microelectronics

Mikroelektronik adalah subfield elektronik. Seperti namanya, mikroelektronikaberkaitan dengan penelitian dan pembuatan (atau microfabrication) dari desain elektronik yang sangat kecil dan komponen. Biasanya, namun tidak selalu, ini berarti micrometre skala atau lebih kecil. Alat ini dibuat dari semikonduktor.Banyak komponen desain elektronik biasa tersedia dalam setaramikroelektronik: transistor, kapasitor, induktor, resistor, dioda dan isolator dan konduktor saja dapat ditemukan dalam perangkat mikroelektronik. Teknikpengkabelan unik seperti ikatan kawat juga sering digunakan dalammikroelektronika karena ukuran yang luar biasa kecil dari, lead komponen danbantalan. Teknik ini memerlukan peralatan khusus dan mahal.Digital sirkuit terpadu (IC) sebagian besar terdiri dari transistor.

Microelectronics

Sirkuit analogumumnya mengandung resistor dan kapasitor juga. Induktor digunakan di beberapa sirkuit analog frekuensi tinggi, tetapi cenderung menempati area chipyang besar jika digunakan pada frekuensi rendah; gyrators dapat mengganti mereka dalam banyak aplikasi.Sebagai teknik meningkatkan, skala mikroelektronik komponen terus menurun.Pada skala yang lebih kecil, dampak relatif dari sifat intrinsik sirkuit sepertiinterkoneksi dapat menjadi lebih signifikan. Ini disebut efek parasit, dan tujuan dari insinyur desain mikroelektronika adalah menemukan cara untuk mengimbangi atau untuk meminimalkan efek ini, sementara selalu memberikanlebih kecil, lebih cepat, dan murah perangkat.

Generasi dari Komputer

Tabung Vakum - 1946-1957 Transistor - 1958-1964 Small scale integration - 1965 on

Up to 100 devices on a chip Medium scale integration - to 1971

100-3,000 devices on a chip Large scale integration - 1971-1977

3,000 - 100,000 devices on a chip Very large scale integration - 1978 to date

100,000 - 100,000,000 devices on a chip Ultra large scale integration

Over 100,000,000 devices on a chip

Early RCA triode vacuum tube

arsitektur komputer evolusi

Technology