Arsitektur komputer mempelajari atribut-atribut sistem
komputer yang terkait dengan seorang programmer dan memiliki dampak langsung
pada eksekusi logis sebuah program, contoh : set instruksi, jumlah bit yang
digunakan untuk merepresentasikan bermacam-macam jenis data (misal bilangan,
karakter), aritmatika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O.
Arsitektur komputer dapat bertahan bertahun-tahun tapi organisasi komputer
dapat berubah sesuai dengan perkembangan teknologi. Berikut ini adalah beberapa
contoh perkembangan arsitektur komputer :
Arsitektur von Neumann
Arsitektur von Neumann (atau Mesin Von Neumann) adalah arsitektur yang
diciptakan oleh John
von Neumann (1903-1957). Arsitektur ini digunakan oleh hampir
semua komputer saat ini.
Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan
empat bagian utama: Unit Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan
alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan
oleh berkas kawat, “bus”
John Van Neumann seorang ahli matematika yang merupakan
konsultan pembuatan ENIAC pada tahun 1945 mencoba memperbaiki kelemahan ENIAC
dengan rancangan komputer barunya, bernama EDVAC
(Electronic Discrete Variable Computer) dengan konsep
program tersimpan (stored program concept)
Tahun 1946 komputer dengan stored-program concept
dipublikasikasikan, yang
kemudian di kenal dengan Komputer IAS (Computer of
Institute for Advanced Studies). Struktur
komputer IAS terlihat pada gambar 2.1. Komputer ini
terdiri :
• Memori Utama, untuk menyimpan data maupun
instruksi.
• Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data
binner.
• Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi –
instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.
• I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.
CISC
Complex
instruction-set computing atau Complex Instruction-Set
Computer (CISC; "Kumpulan instruksi komputasi kompleks") adalah
sebuah arsitektur dari set instruksi komputer di mana setiap instruksi akan menjalankan beberapa
operasi tingkat rendah, seperti pengambilan dari memori, operasi aritmetika, dan penyimpanan ke dalam memory, semuanya sekaligus hanya
di dalam sebuah instruksi. Karakteristik CISC dapat dikatakan bertolak-belakang
dengan RISC.
Reduced Instruction Set
Computing (RISC) atau "Komputasi set instruksi yang
disederhanakan" pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di
Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20%
instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan
kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC ini adalah IBM PC/XT
pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David
Patterson, pengajar pada University of California di Berkely.
Blue Gene
Blue Gene adalah sebuah arsitektur komputer yang dirancang untuk menciptakan beberapa superkomputer generasi berikut, yang dirancang untuk mencapai
kecepatan operasi petaflop (1 peta = 10
pangkat 15), dan pada 2005 telah
mencapai kecepatan lebih dari 100 teraflop (1 tera = 10 pangkat 12). Blue Gene
merupakan proyek antara Departemen Energi Amerika
Serikat (yang
membiayai projek ini), industri (terutama IBM), dan kalangan akademi. Ada lima projek Blue Gene dalam pengembangan saat ini, di
antaranya adalah Blue Gene/L, Blue Gene/C, dan Blue Gene/P.
Berikut
ini adalah Perkembangan Evolusi dari komputer, tiap evolusinya memiliki
arsitektur tersendiri :
Komputer Generasi I (1940-1959)
ENIAC
Electronic Numerical Integrator and Calculator (ENIAC) merupakan
generasi pertama komputer digital elektronik yang digunakan untuk kebutuhan
umum. Pgamroposal ENIAC dirancang oada tahun 1942, dan mulai dibuat pada tahun
1943 oleh Dr. John W. Mauchly dan John Presper Eckert di Moore School of
Electrical Engineering (University of Pennsylvania) dan baru selesai pada tahun
1946.
Komputer
Komersial Pertama(UNIVAC)
Pada pertengahan tahun 1950 UNIVAC mengalami kemajuan dalam
beberapa aspek pemrograman tingkat lanjut, sehingga merupakan komputer general
purpose pertama yang didesain untuk menggunakan angka dan huruf dan menggunakan
pita magnetik sebagai media input dan output-nya. Inilah yang dikatakan sebagai
kelahiran industri komputer yang didominasi oleh perusahaan IBM dan Sperry.
Komputer UNIVAC pertama kali digunakan untuk keperluan kalkulasi sensus di AS
pada tahun 1951, dan dioperasikan sampai tahun 1963.
Komputer Generasi II (1959-1964)
UNIVAC III
Dibanding dengan tabung, teknologi transistor jauh lebih efisien
sebagai switch dan dapat diperkecil ke skala mikroskopik. Pada tahun 2001
peniliti Intel telah memperkenalkan silikon paling kecil dan paling cepat di
dunia, dengan ukuran 20 nanometer ata sebanding dengan sepermiliar meter, yang
akan digunakan pada prosesor dengan kecepatan 20 GHz (Giga Hertz). Era ini juga
menandakan permulaan munculnya minikomputer yang merupakan terbesar kedua dalam
keluarga komputer. Harganya lebih murah dibanding dengan generasi pertama.
Komputer DEC PDP-8 adalah minikomputer pertama yang dibuat tahun 1964 untuk
pengolahan data komersial.
Komputer
Generasi III (1964-1970)
Ribuan transistor akhirnya berhasil digabung dalam satu
bentuk yang sangat kecil. Secuil silicium yag mempunyai ukuran beberapa
milimeter berhasil diciptakan, dan inilah yang disebut sebagai Integrated
Circuit atau IC-Chip yang merupakan ciri khas komputer generasi ketiga. Cincin
magnetic tersebut dapat di-magnetisasi secara satu arah ataupun berlawanan, dan
akhirnya men-sinyalkan kondisi “ON” ataupun “OFF” yang kemudian diterjemahkan
menjadi konsep 0 dan 1 dalam system bilangan biner yang sangat dibutuhkan oleh
komputer. Contoh komputer generasi ketiga adalah Apple II, PC, dan
NEC PC.Konsep semakin kecil dan semakin murah dari transistor, akhirnya memacu
orang untuk terus melakukan pelbagai penelitian. Ribuan transistor akhirnya
berhasil digabung dalam satu bentuk yang sangat kecil.
Komputer Generasi IV: PDP 11
Komputer generasi keempat
dikarakteristikkan dengan memori semikonduktor yang cepat, ukuran kecil dan
kebutuhan tenaga yang lebih kecil. Setelah IC, tujuan pengembanagan yaitu
mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale
Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Tahun
1980-an Very large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan chip tunggal.
Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi
jutaan. Kemampuan utnuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping
berukuran setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran
komputer. Hal tersebut tentunya meningkatkan daya kerja, efisiensi dan
keandalan komputer.
Komputer Generasi V (1980-an-sekarang)
Akhir tahun
1980, IBM memutuskan untuk membangun sebuah komputer personal (PC) secara
massal, yang pada tanggal 12 Agustus 1981 menjadi sebuah standar komputer PC,
dan pada akhirnya hingga saat ini PC dikenal dengan nama standar IBM-PC.
Prosesor yang digunakan adalah 8088/8086 yang menjadi standar komputer saat
ini, menggunakan basis proses 16 bit persatuan waktu. Dengan lahirnya komputer
generasi kelima ini, IBM bekerja sama dengan Microsoft untuk mengembangkan
software di dalamnya. Hingga saat ini Microsoft mendominasi kebutuhan software
di dunia PC. Pada generasi kelima ini, telah dilakukan
pengembangan dengan apa yang dinamakan Josephson Junction, teknologi yang akan
menggantikan chip yang mempunyai kemampuan memproses trilyunan operasi perdetik
sementara teknologi chip hanya mampu memproses miliaran operasi perdetik.
Komputer pada generasi ini akan dapat menerjemahkan bahasa manusia, manusia
dapat langsung bercakap-cakap dengan komputer serta adanya penghematan energi
komputer. Sifat luar biasa ini disebut sebagai “Artificial Intelligence”,
selain itu juga berbasis Graphic User Interface (GUI), multimedia, dan
multikomunikasi.
0 comments:
Post a Comment