1

MINGGU I

PENDAHULUAN

KOMPUTER?

• Alat elektronik yang dapat diprogram yang memiliki kemampuan untuk melakukan:

– proses,

– penyimpanan,

– dan mendapatkan kembali data

• Data diproses oleh sekumpulan perintah (program)

KOMPUTER?

• Dua bagian dasar dari komputer:

– Perangkat Keras (hardware)

– Perangkat Lunak

PERANGKAT KERAS

• Perangkat Keras (hardware)

Bagian fisik yang memiliki:

Memory: penyimpanan sementara untuk data atau instruksi

CPU (Processor): melakukan operasi aritmetik dan logika

Control Unit: menjalankan instruksi di dalam memory

Peripheral: menangani operasi masukan(input) dan keluaran (output)

ARSITEKTUR VON NEUMANN

PERANGKAT LUNAK

• Sekumpun instruksi yang memberi perintah kepada komputer,

• Yang dibuat oleh satu atau lebih pemrogram

• Bersifat tak berwujud (intangible)

ARTI KATA KOMPUTER

Seseorang yang menjalankan

operasi perhitungan

KOMPUTER ANALOG

• Komputer generasi awal

• Data dan angka dapat direpresentasikan oleh jumlah fisik, seperti:

– Voltase listrik

KOMPUTER DIGITAL

Sebuah alat sekuensial yang umumnya bekerja pada data secara bertahap

• Representasi data di dalam format biner sistem biner hanya menggunakan dua angka: 0 dan 1.

• Sebuah transistor tunggal (memiliki dua kondisi, yaitu menyala dan mati) digunakan untuk representasi sebuah angka biner tunggal

• Beberapa transistor digunakan untuk representasi angka lebih besar.

• Komputer digital awal dikembangkan pada tahun ‟40an

KALKULATOR MEKANIK: PASCALINE

PASCALINE

• Dibuat oleh Blaise Pascal pada 1642

• Tujuan nya adalah mengurangi beban kerja perhitungan petugas pajak (ayahnya)

• Versi final muncul pada tahun 1645

• Kemampuan menambah dan mengurangi dilakukan dengan cara melakukan penambahan atau pengurangan secara berulang

KALKULATOR MEKANIK: PASCALINE

• Kalkulator pertama yang digunakan di perkantoran

• Lebih dari 20 Pascaline telah dibuat

• Hanya 9 buah yang tersisa hingga kini di Amerika, Perancis, dan Jerman

KALKULATOR MEKANIK: PASCALINE

Cara kerja:

http://www.youtube.com/watch?v=3h71HAJWnVU

KALKULATOR MEKANIK: LEIBNIZ

• Gottfried Wilhelm Leibniz, matematikawan dan filsuf dari Jerman menciptakan kalkulator mekanik pada 1672 yang diberi nama „Step Reckoner‟

• Kalkulator pertama yang dapat menjalankan keempat operasi aritmetik:

– Penambahan

– Pengurangan

– Perkalian

– Pembagian

KALKULATOR MEKANIK: LEIBNIZ

• Mekanisme operasi menggunakan „stepped cylinder‟ atau „Leibniz wheel‟, yang masih digunakan hingga lebih dari 200 tahun kemudian

• Leibniz membuat 2 buah prototipe

• Tersisa 1 hingga kini di National Library of Lower Saxony in Hannover.

KALKULATOR MEKANIK: LEIBNIZ

Cara kerja:

http://www.youtube.com/watch?v=CJVvgzTTGQY

KOMPUTER ANALOG: DIFFERENTIAL ANALYZER

• Komputer Analog Mekanis Skala Besar Keperluan Umum dibuat oleh Vannevar Bush dkk di Massachusetts Institute of Technology (MIT) pada akhir 1920an.

• Dirancang untuk menyelesaikan persamaan diferensial orde ke-6 dengan metode integrasi

• Menggunakan mekanisme wheel-and-disk untuk menjalankan integrasi

• Membuat persamaan integrasi dan diferensial diselesaikan lebih cepat.

• Memerlukan banyak usaha persiapan oleh para teknisi untuk menjalankan sebuah persamaan

• Mesin memiliki bobot 100 ton

KOMPUTER ANALOG: DIFFERENTIAL ANALYZER

KOMPUTER ANALOG

• Representasi data representation di dalam komputer analog:

– Ringkas

– Penyimpangan data dapat terjadi karena terjadi noise

• Komputer Analog: sebuah kapasitor tunggal dapat menyimpan sebuah variabel kontinyu

• Komputer Digital: lebih dari sebuah kapasitor tunggal untuk menyimpan sebuah variabel kontinyu

• Komputer Analog digantikan oleh Komputer Digital setelah berakhirnya Perang Dunia II

KOMPUTER DIGITAL

• Tabung Vakum (Vacuum Tubes)

– Ukuran tabung besar

– Suhu panas yang tinggi

– Masalah reliabilitas tabung

• Transistor

– Ukuran lebih kecil, kebutuhan daya listrik lebih rendah

– Lebih cepat dan reliabilitas lebih tinggi

• Sirkuit Terintegrasi (IC)

– Daya komputasi lebih besar ditempatkan di sebuah chip berukuran sangat kecil

– Kebutuhan daya rendah

– Standar kualitas produksi tinggi

– Lebih dari 1 milyar transistor dalam 1 IC

TABUNG VAKUM

• Perangkat yang mengandalkan aliran arus listrik melalui sebuah vakum.

• Digunakan dalam perangkat elektronik:

– Televisi,

– Radio,

– dan Komputer

• Generasi pertama komputer menggunakan beberapa ribu dari tabung vakum

• Sebuah mesin berisi beberapa rak tabung vakum yang menggunakan keseluruhan sebuah ruangan besar.

TABUNG VAKUM

• Sebuah tabung vakum terdiri dari tiga bagian dasar:

– Cathode (filamen),

– Grid,

– dan Plate.

• Beberapa contoh mesin yang menggunakan tabung vakum:

– Atanasoff-Berry computer (ABC), dikembangkan di University of Iowa pada 1942,

– Colossus, dikembangkan di Bletchley Park pada 1943,

– ENIAC dikembangkan pada 1946,

– UNIVAC I, dikembangkan pada 1951,

– dan Whirlwind computer dikembangkan pada 1951.

TRANSISTOR

• Dikembangkan di Bell Labs pada awal 1950an

• Peralatan elektronik solid-state yang dapat:

– mengendalikan arus atau tegangan listrik di antara kedua terminalnya dengan cara

– memberikan arus atau tegangan listrik kepada terminal ketiga

• Sebuah saklar elektronik yang dapat dikendalikan oleh saklar elektronik lainnya (cascade switching)

TRANSISTOR

TRANSISTOR

SIRKUIT TERINTEGRASI

• Banyak transistor dapat dibuat secara bersamaan pada sepotong semikonduktor

• Memungkinkan transistor dan komponen elektrik lain (resistor, capacitor, diode) dibuat dengan proses dan material yang sama

• Moore‟s Law:

“jumlah transistor pada IC meningkat dua kali lipat setiap dua tahun selama 30 tahun terakhir”

MIKROPROSESOR

• Ribuan IC ditempatkan pada sebuah chip silikon tunggal

• Sebuah chip tunggal dapat memuat semua komponen dari sebuah komputer:

– CPU,

– Memory,

– Input and output controls.

MIKROPROSESOR

Intel P4004, tahun 1969

Mikroprosesor komputer komersial pertama

MIKROPROSESOR: INTEL 4004

• Rancang bangun dari komputer mikro saat ini (terdapat ALU dan Control Unit)

• Pemrosesan data 4 bit

• Instruksi 8 bit

• Memiliki clock speed of 108 kHz

• Berisi 2,300 transistor

• Dapat menangani 1KB program memory dan hingga 4 KB data memory.

SUMBER

A Brief History of Computing 2nd Edition by Gerard O‟Regan, Springer, London 2012, Chapter 2