Evolusi & Perkembangan Komputer Pertemuan 2 Evolusi & Perkembangan Komputer

Evolusi & Perkembangan Komputer Kmputer Generasi - 1 Komponen utama : Vacum Tube Contoh: ENIAC Electronic Numerical Integrator And Computer Berat 30 ton dan Volume 15 000 ft2 Berisi lebih dari 18.000 tabung vakum Membutuhkan daya listrik 140 kilo watt Mampu melakukan 5000 operasi penambahan perdetik

Evolusi & Perkembangan Komputer John Von Neumann Ahli matematik yang juga salah satu konsultan pada proyek ENIAC Perancang komputer EDVAC (= Electronic Discrete Variable Computer) pada tahun 1945 4. Perancang komputer IAS (= Institute for Advance Studies) di Princeton University USA , berbasis “Stored Program Concept” (1945) 5. Pencipta “Stored Program Concept” ,yaitu konsep arsitektur komputer modern yang terdiri dari 3 prinsip utama 1. Data dan Instruksi dapat disimpan didalam suatu lokasi yang disebut “memory” (read/write-memory) 2. Memory dapat diakses berdasarkan “address” lokasinya. 3. Program dieksekusi secara sekuensial atau berurutan dari satu instruksi ke instruksi berikutnya. 3

Evolusi & Perkembangan Komputer Struktur Dasar IAS-Computer Secara garis besar , struktur dasar sebuah komputer berbasis IAS akan terdiri dari 1.Main Memory 2.I/O (=Input/Output) 3.CPU , yang terdiri dari a. ALU b. Control Unit Dikenal dengan sebutan “Mesin Von Neumann” 4

Evolusi & Perkembangan Komputer Rincian Struktur IAS-Computer 1000 x 40 bit words Binary number 2 x 20 bit instructions Set of registers (storage in CPU) Memory Buffer Register(MBR) Memory Address Register(MAR) Instruction Register(IR) Instruction Buffer Register(IBR) Program Counter(PC) Accumulator(AC) Multiplier Quotient(MQ) 5

Evolusi & Perkembangan Komputer Format dasar instruksi Komputer IAS : 1. Fetch 2. Decode 3. Execute ( Operand Fetch dan Execute ) Instruksi Komputer IAS 1. Data Transfer 2. Unconditional Branch 3. Conditional Branch 4. Arithmatic 5. Address Modify. Memory pada IAS terdiri dari 2 instruksi yaitu Left Instruction (LI) dan Right Instruction (RI) hal ini merupakan dasar dari konsep “look forward” pada generasi saat ini. Kelemahan dari LI dan RI jika digunakan pada komputer era saat ini adalah adanya bagian instruksi yang tidak terbaca pada saat suatu subroutine di jalankan. 6

Evolusi & Perkembangan Komputer Komputer Generasi Ke - 2 Spesifikasi: 1. Komponen utama : Transistor 2. Kecepatan proses lebih tinggi 3. Kapasitas penyimpanan data / instruksi yang lebih besar 4. Ukuran lebih kecil 5. Daya operasional dan dimensi fisik yang makin kecil. 6. Menggunakan bahasa pemrograman tingkat tinggi. 7. Diperkenalkannya Multiplexor yang berfungsi sebagai I/O Processor. 8. Terjadinya pemisahan antara internal instruction dan external instruction. 9 Komunikasi antara CPU dan I/O Controller menggunakan teknik interupsi. 10. Contoh : IBM seri 7000 seperti IBM 7090, IBM 7094 I, IBM 7094 II 7

Evolusi & Perkembangan Komputer Komputer Generasi ke-3 Spesifikasi: 1. Komponen utama : Integrated Circuit dari kelas SSIC dan MSIC 2. Integrated Circuit yang digunakan adalah : Small Scale Integrated Circuit ( SSIC ) Medium Scale Integrated Circuit ( MSIC ) 3. Memory yang digunakan : semikonduktor 4. Teknology mikroelektronika sudah mulai dibentuk  gate dan memory Cell (flip flop). 5. Dari gate dan memory Cell maka terbentuklah 4 fungsi dasar dari sistem komputer. a. Data Storage  memory cell. b. Data Processing  gate. c. Data Transfer  memory cell dan gate. d. Control  gate. 8

Evolusi & Perkembangan Komputer 6. I/O Processor menalami perubahan : a. Selector Channel  untuk I/O kecepatan tinggi. b. Multiplexer Channel  untuk I/O yang kecepatan sedang 7.Diperkenalkannya sistem akses langsung ke memory yaitu DMA ( Direct Memory Access ) Contoh : IBM System 360, DEC PDP - 8 Komputer Generasi Ke-4 1. Komponen utama : Integrated Circuit 2. Integrated Circuit yang digunakan adalah LSIC ( Large Scale Integrated Circuit ) 3. Mulai diperkenalkan teknologi mikroprosesor 4. Penggunaan Operating System yang lebih baik 5. Memory semikonduktor telah mencapai kerapatan yang tinggi  RAM dan ROM 6. Diperkenalkannya konsep jaringan. 9

Evolusi & Perkembangan Komputer Komputer Generasi Ke- 5 Spesifikasi: 1. Komponen utama : Integrated Circuit 2. Integrated Circuit yang digunakan adalah VLSIC (Very Large Scale Integrated Circuit) 3. Perkembangan perangkat lunak kearah grafis dan animasi. 4. Mulai diperkenalkannya aplikasi desktop 5. Adanya perkembangan dari teknologi microprocessor, contoh INTEL : 8008 8080 8085 8086 / 8088 80286 80386 80486 Pentium (80586) 10

Evolusi & Perkembangan Komputer Tabel Evolusi Komputer 11

Evolusi & Perkembangan Komputer Perancangan kinerja 1. Aplikasi Desktop : Aplikasi desktop yang memerlukan daya yang besar pada sistem yang berbasis miocroprocessor saat ini meliputi : a. Pengolahan Citra b. Voice Recognition c. Video Konference d. Multimedia 2. Teknik Perancangan microprocessor kontemporer Untuk peningkatan kecepatan processor maka beberapa tahapan telah dibuat diantaranya : a. Branch Prediction b. Data Flow Analysis c. Speculative Executive 12

Evolusi & Perkembangan Komputer 3. Keseimbangan Kinerja Pengaturan organisasi dan arsitektur untuk mengkompensasi perbedaan kemampuan yang terdapat diantara bermacam macam komponen. Beberapa cara ditempuh untuk mencapai keseimbangan kerja : 1. Melebarkan DRAM dan menggunakan lintasan data bus yang lebih besar 2. Mengubah interface DRAM dengan melibatkan cache atau teknik buffering. 3. Mengurangi frekwensi akses memori dengan menggunakan struktur cache yang lebih kompleks dan effisien antara processor dan memory utama. 4. Meningkatkan bandwidth interkoneksi antara processor dengan memori dengan menggunakan hierarkhi bus untuk mem – buffer – kan data. 5. Meningkatkan bandwidth interkoneksi antara processor dengan memory utama dengan menggunakan bus – bus berkecepatan tinggi. 13

Evolusi & Perkembangan Komputer Pendekatan dasar pada Arsitektur Komputer: 1. Pendekatan hardware Peralatan untuk tujuan khusus Kecepatan operasi yang tinggi Untuk pengembangan dibutuhkan tambahan peralatan baru Harga relatif mahal 2. Pendekatan Software Peralatan yang multiguna (General Purpose) Kecepatan proses yang relatif tidak terlalu tinggi Fungsi dari keseluruhan sistem tergantung dari instruksi atau program yang ada. Untuk pengembangan, difokuskan pada penambahan perangkat lunak. Harga relatif lebih murah. 14

Evolusi & Perkembangan Komputer Komponen komponen Data Transfer 1. CPU (Central Processing Unit ) 2. MAR ( Memory Addres Register ) 3. MBR ( Memory Buffer Register ) 4. IOAR ( Input Output Address Register ) 5. IOBR ( Input Output Buffer Register Pengolahan instruksi terbagi menjadi 3 fase utama, yaitu : 1. Fetch instruksi 2. Decode instruksi 3. Execute instruksi Aksi pada awal siklus instruksi dibagi dalam 4 tahapan penting : 1. CPU  Memory 2. CPU  I/O 3. Data Processing 4. Control 15

Evolusi & Perkembangan Komputer Adapun singkatan dari gambar tersebut diatas : IAC : Instruction Address Calculation IF : Instruction Fetch IOD : Instruction Operation Decoding OAC : Operand Address Calculation OF : Operang Fetch DO : Data Operation OS : Operand Store 16