Evolusi dan Kinerja Komputer BAMBANG IRAWAN S.Kom M.Kom

Sejarah ENIAC Electronic Numerical Integrator And Computer Eckert and Mauchly Universitas Pennsylvania Army’s Ballistics Research Laboratory Mulai 1943 Akhir 1946 Digunakan sampai 1955

ENIAC - Detail Desimal (bukan biner) Accumulator 20, mampu 10 digit Program manual dengan saklar Tabung vakum 18,000 Berat 30 ton Volume 15,000 kaki persegi Daya listrik 140 kW Kecepatan operasi 5,000 per detik

Von Neumann/Turing Konsep program tersimpan 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/0, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar Computer of Institute for Advanced Studies Komplet 1952

Struktur Komputer IAS Arithmetic and Logic Unit Input Output Equipment Main Memory Program Control Unit

IAS - detail 1000 x 40 bit word Angka biner 2 x 20 bit instruksi Sekumpulan register(penyimpanan didalam CPU) Memory Buffer Register Memory Address Register Instruction Register Instruction Buffer Register Program Counter Accumulator Multiplier Quotient

Struktur detail komputer IAS Central Processing Unit Arithmetic and Logic Unit Accumulator MQ Arithmetic & Logic Circuits Input Output Equipment MBR Instructions & Data Main Memory IBR PC MAR IR Control Circuits Address Program Control Unit

Komputer Komersial 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation UNIVAC I (Universal Automatic Computer) Tulang punggung penghitungan sensus tahun 1950 di USA Tahun 1950 - UNIVAC II Cepat Memori lebih banyak Seri IBM pertama adalah seri 701 tahun 1953 Seri IBM pertama adalah seri 702 tahun 1955

Transistor Mengantikan tabung vakum Bentuknyapun relatif kecil Konsumsi daya listrik amat kecil Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun 1947 Terbuat dari Silikon

Transistor sebagai Dasar Komputer Mesin generasi kedua NCR dan RCA adalah perusahaan yang mengembangkan komputer berukuran kecil IBM mengeluarkan seri 7000‑nya Hardware komputer makin cepat prosesnya Memori makin besar Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1

Generasi Komputer Tabung vakum - 1946-1957 Transistor - 1958-1964 Small scale integration - 1965 Lebih dari 100 transistor dalam chip Medium scale integration - sampai1971 100-3,000 transistor dalam chip Large scale integration - 1971-1977 3,000 - 100,000 transistor dalam chip Very large scale integration – 1978 sampai sekarang 100,000 - 100,000,000 transistor dalam chip Ultra large scale integration Over 100,000,000 transistor dalam chip

Transistor dalam Chip

IBM 360 1964 Kelompok komputer pertama yang terencana Set Instruksi mirip atau identik Sistem operasi mirip atau identik Kecepatan yang meningkat Jumlah I/O port meningkat Ukuran memori yang lebih besar Harga yang meningkat Struktur saklar multiplex

DEC PDP-8 1964 Minikomputer pertama Tidak membutuhkan air condition Bentuknya yang kecil sehingga sangat fleksibel digunakan $16,000 Aplikasi Embedded Struktur Bus

Struktur Bus DEC - PDP-8 I/O Main Memory I/O Console Module CPU Module Controller CPU OMNIBUS

Intel 1971 - 4004 1972 - 8008 1974 - 8080 Microprocessor pertama Semua komponen CPU chip tunggal 4 bit 1972 - 8008 8 bit Didisain untuk aplikasi khusus 1974 - 8080 Intel secara umum menggunakan microprocessor

Perancangan Kinerja Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer Komputer saat ini adalah mirip dengan komputer IAS Branch prediction Data flow analysis Speculative execution

Kesenjangan Kemampuan Kecepatan prosesor meningkat Kapasitas memori meningkat Kecepatan memori lebih lambat daripada prosesor

DRAM dan Karakteristik Prosesor

Trend DRAM yang digunakan

Penyelesaian Meningkatkan jumlah bit yang dicari pada suatu saat tertentu dengan melebarkan DRAM dan melebarkan lintasan 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