Organisasi dan Arsitektur Komputer

SOAL :

1. Jelaskan sejarah komputer dari generasi pertama sampai selesai termasuk oerkembangan dari kinerja komputer itu sendiri !

2. Jelaskan apa yang dimaksud cache memory!
     A. Apa itu elemen cache memory ?
     B. Apa itu prinsip dari cache memory ?
     C. Organisasi cache memory pada pentium dan power PC ?

Jawab :

1. GENERASI PERTAMA

Pada generasi pertama ini beberapa komputer dengan kemampuan sederhana telah ditemukan, beberapa merupakan komputer yang dibuat semata-mata untuk membantu kegiatan peperangan yang sedang marak terjadi di berbagai belahan dunia.

Awal generasi konputer ditandai dengan kemampuan komputer untuk menyimpan program dalam memori. Sebelumnya komputer mekanik dan elektrik tidak menyimpan program dalam memori, tapi program-program ditulis dalam kartu yang dilubangi kemudian dieksekusi yang disebut dengan punch card. Pada komputer stored-program komputer dikontrol oleh program yang disimpan di memori komputer. Program dibuat dengan menggunakan bahasa mesin yang terdiri dari bilangan 1 dan 0. Komputer yang ada di generasi pertama antara lain:

1. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

ENIAC dirancang oleh Dr. J. Presper Eckert dan Dr. John W. Mauchly dari Moore School, Universitas Pennsylvania pada tahun 1943 dan selesai pada tahun 1945. 
Secara fisik ENIAC adalah komputer raksasa yang beratnya mencapai 30 ton dan bisa dimasukin manusia karena ukurannya yang sangat besar. Sebagai perangkat inputnya digunakan card reader IBM dan perangkat outputnya digunakan punch card. Teknologi yang digunakan ENIAC adalah tabung hampa yang merupakan karakteristik dari komputer generasi pertama.

ENIAC

Kompunen utama dari ENIAC terdiri dari rangkaian dasar yaitu sebagai berikut:

• Akumulator, berfungsi sebagai register pemroses (kemampuan membaca), ENIAC mampu melakukan 5000 penjumlahan atau pengurangan sederhana dalam tiap detiknya.
• Inisiator, melakukan tugas-tugas khusus seperti melakukan power atau mematikannya.
• Pemrogram utama, berfungsi untuk mengendalikan eksekusi program.
• Multiplier, berfungsi sebagai bagian dari proses utama, ENIAC dapat melakukan 385 operasi perkalian perdetik.
• Pembagi/pencari akar pangkat, dapat melakukan 40 proses pembagian perdetik dan 3 proses pencarian akar pangkat per detik.
• Gate, melakukan operasi logic ‘AND’.
• Buffer, melakukan operasi logic ‘OR’.
• Pencetak, berfungsi untuk menampilkan hasil proses.
• Unit sinkronisasi, berfungsi untuk proses sinkronisasi antar komponen.
• Tabel fungsi, digunakan untuk pemrograman.

Namun seiring berkembangnya jaman dan banyak ditemukan penemuan-penemuan baru maka ENIAC pun mulai ketinggalan dari yang lain pada saat itu. Dan pada tahun 1955 ENIAC secara resmi dimatikan.

2. EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

EDVAC merupakan kelanjutan dari ENIAC. Eckret dan Mauchly secara resmi mempublikasikannya pada tahun 1947. EDVAC dirancang sebagai komputer serbaguna, dapat digunakan untuk berbagai tujuan. 

Komputer ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan pada Laboratorium Riset Balistik milik departemen pertahanan Amerika Serikat. Aplikasi yang dapat diselesaikan adalah perhitungan besar sudut rudal balistik sehingga rudal tepat mengenai sasaran. Program sepenuhnya disimpan dalam memori komputer. Ide pembangunan EDVAC tidak terlepas dari konsep dasar komputer modern Dr. John Von Neumann dalam “A very high-speed automatic digital computing system, and in particular with its logical control”. 

Beberapa organisasi dasar komputer EDVAC adalah sebagai berikut:

• Reader-Recorder, berfungsi untuk membaca dan merekam inputan.
• Control Unit, bagian yang mengendalikan dan mengelola seluruh komponen komputer.
• Dispatcher (Pengatur), bagian ini berfungsi sebagai penterjemah permintaan dari bagian kendali dan memori dan meneruskan jalur kendali pada komponen-komponen lain.
• High-speed Memory, terdiri dari dua buah bagian memori, masing-masing memorinya memiliki 64 baris dan setiap baris memiliki kapasitas 8 word.
• Computer, berfungsi untuk melakukan operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
• Timer.

EDVAC

EDVAC cukup efisien dan berarti pada saat itu. Digunakan sampai tahun 1961 sebelum digantikan oleh BRLSEC komputer elektrinik pertama yang sepenuhnya dirancang oleh BRL (Ballistics Research Laboratory)

3. UNIVAC I (Universal Automatic Computer I)

UNIVAC merupakan rancangan Eckret dan Mauchly berikutnya setelah EDVAC. Mereka mendirikan perusahaan “The Eckret-Mauchly Computer Company” dengan UNIVAC I sebagai produk pertamanya. Merupakan komputer komersila pertama yang dipasarkan sejak tahun 1951 sampai tahun 1958 telah dibuat 46 buah UNIVAC I untuk berbagai kepentingan seperti biro sensus departemen perdagangan Amerika, Universitas New York, perusahaan asuransi Prudential, dan perusahaan General Electric. Fitur dari UNIVAC I adalah sebagai berikut:

• Memori utama terdiri dari 1000 word yang masing-masing memiliki 12 karakter.
• Instruksi terdiri dari 6 karakter alphanumeric.
• Mampu melakukan 1000 perhitungan per detik.
• Digit dipresentasikan menggunakan aritmetik excess-3 (“XS3″) BDC (Binary Codec Decimal).
• Digunakan untuk aplikasi bisnis dan administrasi.

UNIVAC I

Eckret-Mauchly

Komputer-komputer diatas merupakan sedikit dari komputer yang diciptakan pada generasi pertama. Masih banyak lagi komputer yang dirancang pada generasi pertama dengan perusahaan yang berbeda. 

Ciri-ciri umum dari komputer generasi pertama adalah sebegai berikut :

1. Teknologi dasarnya menggunakan tabung hampa (Vaccum Tube).
2. Program dibuat dengan bahasa mesin.
3. Menggunakan konsep Stored-program.
4. Memori utama menggunakan teknologi Magnetic Core Storage.
5. Ukuran fisik komputer besar.
6. Fisik komputer cepat panas.
7. Membutuhkan daya listrik yang besar.

Generasi awal ini rata-rata memiliki kapasitas penyimpanan serta kecepatan pemrosesan yang masih kecil, sebagai berikut:

Kapasitas penyimpanan : 1000 - 4000 byte
Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik
Bahasa pemrograman yang digunakan masih bahasa pemrograman tingkat rendah

GENERASI KEDUA

Generasi kedua diawali dengan perubahan teknologi dasar pembangunan rangkaian. Pada generasi pertama teknologi dasar yang digunakan adalah tabung hampa, nah pada generasi kedua teknologi dasar yang digunakan adalah transistor. Transistor adalah semikonduktor yang berfungsi sebagai penguat, switch, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi tabung hampa Trioda-Fleming tercakup didalamnya. Transistor secara resmi dibuat pada tahun 1947 oleh William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain dari Bell Telephone Laboratories. Penemuan transistor merupakan awal teknologi komputer generasi kedua sebagai pengganti tabung hampa. Ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan komputer generasi pertama. Beberapa komputer pada generasi kedua adalah sebagai berikut:

1. DEC PDP-1 (Digital Equipment Corporation Programmable Data Processor-1)

DEC adalah perusahaan yang didirikan oleh Ken Olson dan Harlan Anderson pada tahun 1957. PDP-1 adalah mesin 18-bit yang pertama dibangun oleh DEC. Komputer interaktif berukuran kecil. Mesin ini dikenalkan oleh DEC pada tahun 1960 sebagai komputer komersial. Komponen-komponen dasar PDP-1 adalah:

1. Pemrosesan pusat terdiri dari bagian kendali, elemen aritmatik, pengalamatan memori dan register.
2. Sistem memori memiliki kapasitas sampai 4096 word (1 word = 18 bit) dan dapat diperluas sampai 65536 word.
3. Piranti input-output: monitor CRT berdiameter 16 inci dengan 1024 x 1024 titik, light pen danparallel drum.

DEC PDP-1

2. UNIVAC III

UNIVAC III diperkenalkan pada tahun 1962. Mesin ini merupakan pengembangan dari UNIVAC I dan UNIVAC II. Memorinya dibuat sebagai tumpukan 29 balok dari 4096 core. Bagian pemroses pusat memiliki 15 register indeks. Sistem operasi yang digunakan untuk mengatur sistem dikenal dengan nama CHIEF atau BOSS.

Ciri khas dari komputer generasi kedua adalah sebagai berikut:

1. Teknologi dasar rangkaiannya adalah transistor.
2. Menggunakan bahasa pemrograman seperti FORTRAN, COBOL, ALGOL, dan lain-lain.
3. Kapasitas memori utama lebih besar dengan kemampuan menyimpan puluhan ribu karakter.
4. Menggunakan memori sekunder berupa magnetic tape dan magnetic disk untuk menambah kapasitas penyimpanan.
5. Aplikasi yang dijalankan untuk bisnis dan teknik.
6. Ukuran fisik lebih kecil dibandingkan komputer generasi pertama.
7. Membutuhkan lebih sedikit daya listrik.

UNIVAC III

GENERASI KETIGA

Transistor merupakan lompatan teknologi yang besar. Para peniliti tahun 1950-an mencoba membuat rangkaian yang terintegrasi dengan teknologi dasar transistor. Usaha ini dilakukan untuk lebih mengefesiensikan kerja komputer. Rangkaian yang terintegrasi akan meningkatkan kecepatan proses. Perpindahan data dari satu kompunen ke komponen lain lebih memerlukan waktu yang sedikit.

Jack S. Kilby seorang karyawan Texas Instrument yang pertama kali memiliki ide untuk menyatukan seluruh komponen dalam satu blok (monolith) semikonduktor. Pada tahun 1958 ide Kilby ini diwujudkan, dia membuat IC (Integrated Circuit) yang pertama. Konsep awal IC sendiri pertama kali muncul pada tahun 1952 dikonsepkan oleh seorang ilmuwan radar Inggris Geoffrey W.A. Dummer namun tidak berhasil mewujudkan rancangannya tersebut.

Penemuan Kilby ini dilanjutkan oleh Robert Noyce yang merancang IC dengan jalur koneksinya sehingga IC dipasarkan secara massal. Penemuan IC merupakan sumbangan besar bagi komputer generasi ketiga. Pada komputer generasi ketiga IC mulai digunakan menggantikan transistor. Beberapa komputer dari generasi ketiga antara lain sebagai berikut:

1. IBM S/360

Komputer IBM S/360 adalah sebuah mainframe yang dibuat pada tahun 1964 dengan menggunakan IC sebagai teknologi dasar rangkaiannya. IBM S/360 merupakan awal komputer modern. Nama IBM S/360 digunakan karena kemampuannya melakukan operasi satu lingkaran penuh (360 derajat) yaitu dapat digunakan untuk berbagi aplikasi bisnis maupun teknik. Sistem operasi yang digunakan IBM S/360 adalah:

1. DOS/360 untuk mesin kecil seperti IBM S/360 model 30 dan 40.
2. OS/360 untuk sistem Multiprogramming.
3. TSS/360 untuk sistem Time-Sharing Multi-user.
   IBM S/360

2. DG-Nova (Data General Corp. Nova)

Nova adalah komputer mini 16 bit pertama dirancang oleh Edson de Castro dari DG (Data General). IC yang digunakan berjenis MSI (Medium-Scale Integrated Circuits). DG sendiri adalah perusahaan yang didirikan oleh mantan karyawan DEC yang tidak puas dengan kebijakan perusahaan. DG membuat Nova pada tahun 1969. Rancangannya mirip dengan PDP-8 dengan kemampuan yang lebih baik. Kesuksesan Nova diikuti oleh penurusnya yaitu Supernova. Sistem operasi yang digunakan untuk menjalankan Nova adalah DOS dan RDOS. Perangkat lunak yang jalan pada Nova adalah Algol 60 compiler, Fortran IV, dan Basic.

DG-Nova

Komputer generasi ketiga mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

1. Teknologi dasar pembangun rangkaiannya adalah IC.
2. Penggunaan sistem operasi lebih bervariasi sesuai dengan kebutuhan.
3. Piranti output berupa layar terminal yang dapat menampilkan gambar dan grafik.
4. Menggunakan memori sekunder dengan kapasitas yang lebih besar yaitu magnetic disk yang dapat menyimpan jutaan karakter.
5. Memiliki fitur Multiprocessing dan Multiprogramming yaitu dapat memproses sejumlah data dari berbagai sumber yang berbeda dan dapat mengerjakan beberapa program secara bersamaan.
6. Memiliki fitur jaringan, satu komputer dapat berkomunikasi dengan komputer lain. Kecepatan proses yang lebih baik yaitu satu nanoseconds per detik.
7. Kapasitas memori yang lebih besar, dapat menyimpan ratusan ribu karakter.
8. Penggunaan daya listrik yang lebih hemat.

Di generasi ini kecepatan komputer terus bertambah seiring berkembangnya perkembangan jaman, yaitu Kecepatan permrosesannya 10 mips. Dan revolusi yang terjadi pada generasi ini adalah pada tahun 1971 Intel Coorporation membuat mikroprosessor pertama yaitu chip 4004.

GENERASI KEEMPAT 

Pada komputer generasi keempat, teknologi dasar sebagai ciri khasnya adalah penggunaan LSI (Large-Scale Integration) dan VLSI (Very Large-Scale Integration). LSI dan VLSI adalah teknologi pemampatan komponen elektrik dalam satu chip/IC. Klasifikasi chip IC berdasarkan jumlah elektronik didalamnya adalah sebagai berikut:

• SSI (Small-Scale Integration): sampai 100 komponen elektronik per chip.
• MSI (Medium-Scale Integration): dari 100 sampai 3000 komponen elektronik per chip.
• LSI (Large-Scale Integration): dari 3000 sampai 100000 komponen elektronik per chip.
• VLSI (Very Large-Scale Integration): 100000 sampai 1000000 komponen elektronik per chip.
• ULSI (Ultra Large-Scale Integration): lebih dari 1 juta komponen elektronik per chip.

Pada dasarnya teknologi dasar yang generasi ketiga dan keempat tidak berbeda. Perbedaan terletak pada tingkat pemampatan generasi keempat lebih tinggi dibandingkan dengan generasi ketiga. Pemampatan komponen adalah hal yang logis karena dua alasan yaitu ekonomis dan cepat. Semakin mempat maka biaya yang digunakan untuk membangunnya akan semakin sedikit, sebaliknya kecepatannya semakin tinggi karena jarak antarkomponen yang semakin dekat. Komputer yang mewakili generasi keempat adalah sebagai berikut:

1. IBM S/370

IBM meluncurkan seri IBM S/370 pada tahun 1970. Mesin ini menggunakan chip LSI sebagai teknologi dasarnya. Memori utama kecepatan tinggi menggunakan chip silikon tunggal. Menambah kapasitas memori dengan RCS. Kode dasar kumpulan instruksi S/370 disimpan dalam RCS termasuk juga fungsi kendali. Komputer saat itu tidak hanya digunakan untuk tujuan khusus seperti perang dan lain-lain, tapi bidang bisnis sangat mendominasi penggunaan komputer.

IBM S/370

2. Apple Macintosh I dan II

IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena memopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga memopulerkan penggunaan piranti mouse.

Pada generasi keempat ini sudah ada personal komputer. Yaitu komputer yang digunakan perseorangan. Pada tahun 1975 Bill Gates dan Paul Allen mendirikan perusahaan Microsoft. Disusul tahun 1977 Steve Wozniak dan Steve Jobs mendirikan perusahaan Apple. Lalu tahun 1980 IBM memeperkenalkan Personal Computer dengan sistem operasi DOS. Empat tahun kemudian perusahaan Apple memperkenalkan operating system berbasis GUI yaitu komputer dengan tampilan grafik yang lebih baik, sudah bukan hitam putih lagi. Dan ditahun berikutnya Microsoft memperkenal sistem operasi windows. Dan pada generasi keempat ini mulai menggunakan bahasa pemrograman yang berorientasi objek seperti C++ pada tahun 1985.

Personal Komputer IBM

Personal Komputer

Komputer pada generasi ini sudah memiliki,

Kapasitas penyimpanan : 3 Mb

Kecepatan pemrosesan : 100 mips sampai 1 bis (milyar instruksi per detik)

GENERASI KELIMA

Generasi kelima ditandai dengan teknologi paralel dan networking. Sudah mengenal internet. Awalnya hanya sebatas antar universitas saja, namun karena teknologi yang semakin maju kini dunia ini terasa tidak ada batas jarak dan waktu. Sudah banyak ditemukan web browser dan jangkauan komunikasi diseluruh dunia semakin tidak terbatas jarak dan waktu. Sampai saat ini adalah komputer generasi kelima yang semakin canggih dan sedang dilakukan penelitian tentang komputer generasi keeman yang pastinya akan lebih praktis, efisien, dan hemat waktu dan biaya.

 Pada generasi kelima seluruh dunia dihubungkan dengan internet dan tidak mengenal batas, jarak, dan waktu.

Dan untuk contoh komputer yang digunakan, bisa dilihat dari yang digunakan sekarang, mulai dari notebook super tipis, kemunculan tablet serta handphone yang awalnya berfungsi sebagai alat komunikasi sudah bisa melakukan tugas seperti komputer.

Sumber : GENERASI PERTAMA

Pada generasi pertama ini beberapa komputer dengan kemampuan sederhana telah ditemukan, beberapa merupakan komputer yang dibuat semata-mata untuk membantu kegiatan peperangan yang sedang marak terjadi di berbagai belahan dunia.

Awal generasi konputer ditandai dengan kemampuan komputer untuk menyimpan program dalam memori. Sebelumnya komputer mekanik dan elektrik tidak menyimpan program dalam memori, tapi program-program ditulis dalam kartu yang dilubangi kemudian dieksekusi yang disebut dengan punch card. Pada komputer stored-program komputer dikontrol oleh program yang disimpan di memori komputer. Program dibuat dengan menggunakan bahasa mesin yang terdiri dari bilangan 1 dan 0. Komputer yang ada di generasi pertama antara lain:

1. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

ENIAC dirancang oleh Dr. J. Presper Eckert dan Dr. John W. Mauchly dari Moore School, Universitas Pennsylvania pada tahun 1943 dan selesai pada tahun 1945. 
Secara fisik ENIAC adalah komputer raksasa yang beratnya mencapai 30 ton dan bisa dimasukin manusia karena ukurannya yang sangat besar. Sebagai perangkat inputnya digunakan card reader IBM dan perangkat outputnya digunakan punch card. Teknologi yang digunakan ENIAC adalah tabung hampa yang merupakan karakteristik dari komputer generasi pertama.

ENIAC

Kompunen utama dari ENIAC terdiri dari rangkaian dasar yaitu sebagai berikut:

• Akumulator, berfungsi sebagai register pemroses (kemampuan membaca), ENIAC mampu melakukan 5000 penjumlahan atau pengurangan sederhana dalam tiap detiknya.
• Inisiator, melakukan tugas-tugas khusus seperti melakukan power atau mematikannya.
• Pemrogram utama, berfungsi untuk mengendalikan eksekusi program.
• Multiplier, berfungsi sebagai bagian dari proses utama, ENIAC dapat melakukan 385 operasi perkalian perdetik.
• Pembagi/pencari akar pangkat, dapat melakukan 40 proses pembagian perdetik dan 3 proses pencarian akar pangkat per detik.
• Gate, melakukan operasi logic ‘AND’.
• Buffer, melakukan operasi logic ‘OR’.
• Pencetak, berfungsi untuk menampilkan hasil proses.
• Unit sinkronisasi, berfungsi untuk proses sinkronisasi antar komponen.
• Tabel fungsi, digunakan untuk pemrograman.

Namun seiring berkembangnya jaman dan banyak ditemukan penemuan-penemuan baru maka ENIAC pun mulai ketinggalan dari yang lain pada saat itu. Dan pada tahun 1955 ENIAC secara resmi dimatikan.

2. EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

EDVAC merupakan kelanjutan dari ENIAC. Eckret dan Mauchly secara resmi mempublikasikannya pada tahun 1947. EDVAC dirancang sebagai komputer serbaguna, dapat digunakan untuk berbagai tujuan. 

Komputer ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan pada Laboratorium Riset Balistik milik departemen pertahanan Amerika Serikat. Aplikasi yang dapat diselesaikan adalah perhitungan besar sudut rudal balistik sehingga rudal tepat mengenai sasaran. Program sepenuhnya disimpan dalam memori komputer. Ide pembangunan EDVAC tidak terlepas dari konsep dasar komputer modern Dr. John Von Neumann dalam “A very high-speed automatic digital computing system, and in particular with its logical control”. 

Beberapa organisasi dasar komputer EDVAC adalah sebagai berikut:

• Reader-Recorder, berfungsi untuk membaca dan merekam inputan.
• Control Unit, bagian yang mengendalikan dan mengelola seluruh komponen komputer.
• Dispatcher (Pengatur), bagian ini berfungsi sebagai penterjemah permintaan dari bagian kendali dan memori dan meneruskan jalur kendali pada komponen-komponen lain.
• High-speed Memory, terdiri dari dua buah bagian memori, masing-masing memorinya memiliki 64 baris dan setiap baris memiliki kapasitas 8 word.
• Computer, berfungsi untuk melakukan operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
• Timer.

EDVAC

EDVAC cukup efisien dan berarti pada saat itu. Digunakan sampai tahun 1961 sebelum digantikan oleh BRLSEC komputer elektrinik pertama yang sepenuhnya dirancang oleh BRL (Ballistics Research Laboratory)

3. UNIVAC I (Universal Automatic Computer I)

UNIVAC merupakan rancangan Eckret dan Mauchly berikutnya setelah EDVAC. Mereka mendirikan perusahaan “The Eckret-Mauchly Computer Company” dengan UNIVAC I sebagai produk pertamanya. Merupakan komputer komersila pertama yang dipasarkan sejak tahun 1951 sampai tahun 1958 telah dibuat 46 buah UNIVAC I untuk berbagai kepentingan seperti biro sensus departemen perdagangan Amerika, Universitas New York, perusahaan asuransi Prudential, dan perusahaan General Electric. Fitur dari UNIVAC I adalah sebagai berikut:

• Memori utama terdiri dari 1000 word yang masing-masing memiliki 12 karakter.
• Instruksi terdiri dari 6 karakter alphanumeric.
• Mampu melakukan 1000 perhitungan per detik.
• Digit dipresentasikan menggunakan aritmetik excess-3 (“XS3″) BDC (Binary Codec Decimal).
• Digunakan untuk aplikasi bisnis dan administrasi.

UNIVAC I

Eckret-Mauchly

Komputer-komputer diatas merupakan sedikit dari komputer yang diciptakan pada generasi pertama. Masih banyak lagi komputer yang dirancang pada generasi pertama dengan perusahaan yang berbeda. 

Ciri-ciri umum dari komputer generasi pertama adalah sebegai berikut :

1. Teknologi dasarnya menggunakan tabung hampa (Vaccum Tube).
2. Program dibuat dengan bahasa mesin.
3. Menggunakan konsep Stored-program.
4. Memori utama menggunakan teknologi Magnetic Core Storage.
5. Ukuran fisik komputer besar.
6. Fisik komputer cepat panas.
7. Membutuhkan daya listrik yang besar.

Generasi awal ini rata-rata memiliki kapasitas penyimpanan serta kecepatan pemrosesan yang masih kecil, sebagai berikut:

Kapasitas penyimpanan : 1000 - 4000 byte
Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik
Bahasa pemrograman yang digunakan masih bahasa pemrograman tingkat rendah

GENERASI KEDUA

Generasi kedua diawali dengan perubahan teknologi dasar pembangunan rangkaian. Pada generasi pertama teknologi dasar yang digunakan adalah tabung hampa, nah pada generasi kedua teknologi dasar yang digunakan adalah transistor. Transistor adalah semikonduktor yang berfungsi sebagai penguat, switch, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi tabung hampa Trioda-Fleming tercakup didalamnya. Transistor secara resmi dibuat pada tahun 1947 oleh William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain dari Bell Telephone Laboratories. Penemuan transistor merupakan awal teknologi komputer generasi kedua sebagai pengganti tabung hampa. Ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan komputer generasi pertama. Beberapa komputer pada generasi kedua adalah sebagai berikut:

1. DEC PDP-1 (Digital Equipment Corporation Programmable Data Processor-1)

DEC adalah perusahaan yang didirikan oleh Ken Olson dan Harlan Anderson pada tahun 1957. PDP-1 adalah mesin 18-bit yang pertama dibangun oleh DEC. Komputer interaktif berukuran kecil. Mesin ini dikenalkan oleh DEC pada tahun 1960 sebagai komputer komersial. Komponen-komponen dasar PDP-1 adalah:

1. Pemrosesan pusat terdiri dari bagian kendali, elemen aritmatik, pengalamatan memori dan register.
2. Sistem memori memiliki kapasitas sampai 4096 word (1 word = 18 bit) dan dapat diperluas sampai 65536 word.
3. Piranti input-output: monitor CRT berdiameter 16 inci dengan 1024 x 1024 titik, light pen danparallel drum.

DEC PDP-1

2. UNIVAC III

UNIVAC III diperkenalkan pada tahun 1962. Mesin ini merupakan pengembangan dari UNIVAC I dan UNIVAC II. Memorinya dibuat sebagai tumpukan 29 balok dari 4096 core. Bagian pemroses pusat memiliki 15 register indeks. Sistem operasi yang digunakan untuk mengatur sistem dikenal dengan nama CHIEF atau BOSS.

Ciri khas dari komputer generasi kedua adalah sebagai berikut:

1. Teknologi dasar rangkaiannya adalah transistor.
2. Menggunakan bahasa pemrograman seperti FORTRAN, COBOL, ALGOL, dan lain-lain.
3. Kapasitas memori utama lebih besar dengan kemampuan menyimpan puluhan ribu karakter.
4. Menggunakan memori sekunder berupa magnetic tape dan magnetic disk untuk menambah kapasitas penyimpanan.
5. Aplikasi yang dijalankan untuk bisnis dan teknik.
6. Ukuran fisik lebih kecil dibandingkan komputer generasi pertama.
7. Membutuhkan lebih sedikit daya listrik.

UNIVAC III

GENERASI KETIGA

Transistor merupakan lompatan teknologi yang besar. Para peniliti tahun 1950-an mencoba membuat rangkaian yang terintegrasi dengan teknologi dasar transistor. Usaha ini dilakukan untuk lebih mengefesiensikan kerja komputer. Rangkaian yang terintegrasi akan meningkatkan kecepatan proses. Perpindahan data dari satu kompunen ke komponen lain lebih memerlukan waktu yang sedikit.

Jack S. Kilby seorang karyawan Texas Instrument yang pertama kali memiliki ide untuk menyatukan seluruh komponen dalam satu blok (monolith) semikonduktor. Pada tahun 1958 ide Kilby ini diwujudkan, dia membuat IC (Integrated Circuit) yang pertama. Konsep awal IC sendiri pertama kali muncul pada tahun 1952 dikonsepkan oleh seorang ilmuwan radar Inggris Geoffrey W.A. Dummer namun tidak berhasil mewujudkan rancangannya tersebut.

Penemuan Kilby ini dilanjutkan oleh Robert Noyce yang merancang IC dengan jalur koneksinya sehingga IC dipasarkan secara massal. Penemuan IC merupakan sumbangan besar bagi komputer generasi ketiga. Pada komputer generasi ketiga IC mulai digunakan menggantikan transistor. Beberapa komputer dari generasi ketiga antara lain sebagai berikut:

1. IBM S/360

Komputer IBM S/360 adalah sebuah mainframe yang dibuat pada tahun 1964 dengan menggunakan IC sebagai teknologi dasar rangkaiannya. IBM S/360 merupakan awal komputer modern. Nama IBM S/360 digunakan karena kemampuannya melakukan operasi satu lingkaran penuh (360 derajat) yaitu dapat digunakan untuk berbagi aplikasi bisnis maupun teknik. Sistem operasi yang digunakan IBM S/360 adalah:

1. DOS/360 untuk mesin kecil seperti IBM S/360 model 30 dan 40.
2. OS/360 untuk sistem Multiprogramming.
3. TSS/360 untuk sistem Time-Sharing Multi-user.
   IBM S/360

2. DG-Nova (Data General Corp. Nova)

Nova adalah komputer mini 16 bit pertama dirancang oleh Edson de Castro dari DG (Data General). IC yang digunakan berjenis MSI (Medium-Scale Integrated Circuits). DG sendiri adalah perusahaan yang didirikan oleh mantan karyawan DEC yang tidak puas dengan kebijakan perusahaan. DG membuat Nova pada tahun 1969. Rancangannya mirip dengan PDP-8 dengan kemampuan yang lebih baik. Kesuksesan Nova diikuti oleh penurusnya yaitu Supernova. Sistem operasi yang digunakan untuk menjalankan Nova adalah DOS dan RDOS. Perangkat lunak yang jalan pada Nova adalah Algol 60 compiler, Fortran IV, dan Basic.

DG-Nova

Komputer generasi ketiga mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

1. Teknologi dasar pembangun rangkaiannya adalah IC.
2. Penggunaan sistem operasi lebih bervariasi sesuai dengan kebutuhan.
3. Piranti output berupa layar terminal yang dapat menampilkan gambar dan grafik.
4. Menggunakan memori sekunder dengan kapasitas yang lebih besar yaitu magnetic disk yang dapat menyimpan jutaan karakter.
5. Memiliki fitur Multiprocessing dan Multiprogramming yaitu dapat memproses sejumlah data dari berbagai sumber yang berbeda dan dapat mengerjakan beberapa program secara bersamaan.
6. Memiliki fitur jaringan, satu komputer dapat berkomunikasi dengan komputer lain. Kecepatan proses yang lebih baik yaitu satu nanoseconds per detik.
7. Kapasitas memori yang lebih besar, dapat menyimpan ratusan ribu karakter.
8. Penggunaan daya listrik yang lebih hemat.

Di generasi ini kecepatan komputer terus bertambah seiring berkembangnya perkembangan jaman, yaitu Kecepatan permrosesannya 10 mips. Dan revolusi yang terjadi pada generasi ini adalah pada tahun 1971 Intel Coorporation membuat mikroprosessor pertama yaitu chip 4004.

GENERASI KEEMPAT 

Pada komputer generasi keempat, teknologi dasar sebagai ciri khasnya adalah penggunaan LSI (Large-Scale Integration) dan VLSI (Very Large-Scale Integration). LSI dan VLSI adalah teknologi pemampatan komponen elektrik dalam satu chip/IC. Klasifikasi chip IC berdasarkan jumlah elektronik didalamnya adalah sebagai berikut:

• SSI (Small-Scale Integration): sampai 100 komponen elektronik per chip.
• MSI (Medium-Scale Integration): dari 100 sampai 3000 komponen elektronik per chip.
• LSI (Large-Scale Integration): dari 3000 sampai 100000 komponen elektronik per chip.
• VLSI (Very Large-Scale Integration): 100000 sampai 1000000 komponen elektronik per chip.
• ULSI (Ultra Large-Scale Integration): lebih dari 1 juta komponen elektronik per chip.

Pada dasarnya teknologi dasar yang generasi ketiga dan keempat tidak berbeda. Perbedaan terletak pada tingkat pemampatan generasi keempat lebih tinggi dibandingkan dengan generasi ketiga. Pemampatan komponen adalah hal yang logis karena dua alasan yaitu ekonomis dan cepat. Semakin mempat maka biaya yang digunakan untuk membangunnya akan semakin sedikit, sebaliknya kecepatannya semakin tinggi karena jarak antarkomponen yang semakin dekat. Komputer yang mewakili generasi keempat adalah sebagai berikut:

1. IBM S/370

IBM meluncurkan seri IBM S/370 pada tahun 1970. Mesin ini menggunakan chip LSI sebagai teknologi dasarnya. Memori utama kecepatan tinggi menggunakan chip silikon tunggal. Menambah kapasitas memori dengan RCS. Kode dasar kumpulan instruksi S/370 disimpan dalam RCS termasuk juga fungsi kendali. Komputer saat itu tidak hanya digunakan untuk tujuan khusus seperti perang dan lain-lain, tapi bidang bisnis sangat mendominasi penggunaan komputer.

IBM S/370

2. Apple Macintosh I dan II

IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena memopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga memopulerkan penggunaan piranti mouse.

Pada generasi keempat ini sudah ada personal komputer. Yaitu komputer yang digunakan perseorangan. Pada tahun 1975 Bill Gates dan Paul Allen mendirikan perusahaan Microsoft. Disusul tahun 1977 Steve Wozniak dan Steve Jobs mendirikan perusahaan Apple. Lalu tahun 1980 IBM memeperkenalkan Personal Computer dengan sistem operasi DOS. Empat tahun kemudian perusahaan Apple memperkenalkan operating system berbasis GUI yaitu komputer dengan tampilan grafik yang lebih baik, sudah bukan hitam putih lagi. Dan ditahun berikutnya Microsoft memperkenal sistem operasi windows. Dan pada generasi keempat ini mulai menggunakan bahasa pemrograman yang berorientasi objek seperti C++ pada tahun 1985.

Personal Komputer IBM

Personal Komputer

Komputer pada generasi ini sudah memiliki,

Kapasitas penyimpanan : 3 Mb

Kecepatan pemrosesan : 100 mips sampai 1 bis (milyar instruksi per detik)

GENERASI KELIMA

Generasi kelima ditandai dengan teknologi paralel dan networking. Sudah mengenal internet. Awalnya hanya sebatas antar universitas saja, namun karena teknologi yang semakin maju kini dunia ini terasa tidak ada batas jarak dan waktu. Sudah banyak ditemukan web browser dan jangkauan komunikasi diseluruh dunia semakin tidak terbatas jarak dan waktu. Sampai saat ini adalah komputer generasi kelima yang semakin canggih dan sedang dilakukan penelitian tentang komputer generasi keeman yang pastinya akan lebih praktis, efisien, dan hemat waktu dan biaya.

 Pada generasi kelima seluruh dunia dihubungkan dengan internet dan tidak mengenal batas, jarak, dan waktu.

Dan untuk contoh komputer yang digunakan, bisa dilihat dari yang digunakan sekarang, mulai dari notebook super tipis, kemunculan tablet serta handphone yang awalnya berfungsi sebagai alat komunikasi sudah bisa melakukan tugas seperti komputer.

Sumber : GENERASI PERTAMA

Pada generasi pertama ini beberapa komputer dengan kemampuan sederhana telah ditemukan, beberapa merupakan komputer yang dibuat semata-mata untuk membantu kegiatan peperangan yang sedang marak terjadi di berbagai belahan dunia.

Awal generasi konputer ditandai dengan kemampuan komputer untuk menyimpan program dalam memori. Sebelumnya komputer mekanik dan elektrik tidak menyimpan program dalam memori, tapi program-program ditulis dalam kartu yang dilubangi kemudian dieksekusi yang disebut dengan punch card. Pada komputer stored-program komputer dikontrol oleh program yang disimpan di memori komputer. Program dibuat dengan menggunakan bahasa mesin yang terdiri dari bilangan 1 dan 0. Komputer yang ada di generasi pertama antara lain:

1. ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)

ENIAC dirancang oleh Dr. J. Presper Eckert dan Dr. John W. Mauchly dari Moore School, Universitas Pennsylvania pada tahun 1943 dan selesai pada tahun 1945. 
Secara fisik ENIAC adalah komputer raksasa yang beratnya mencapai 30 ton dan bisa dimasukin manusia karena ukurannya yang sangat besar. Sebagai perangkat inputnya digunakan card reader IBM dan perangkat outputnya digunakan punch card. Teknologi yang digunakan ENIAC adalah tabung hampa yang merupakan karakteristik dari komputer generasi pertama.

ENIAC

Kompunen utama dari ENIAC terdiri dari rangkaian dasar yaitu sebagai berikut:

• Akumulator, berfungsi sebagai register pemroses (kemampuan membaca), ENIAC mampu melakukan 5000 penjumlahan atau pengurangan sederhana dalam tiap detiknya.
• Inisiator, melakukan tugas-tugas khusus seperti melakukan power atau mematikannya.
• Pemrogram utama, berfungsi untuk mengendalikan eksekusi program.
• Multiplier, berfungsi sebagai bagian dari proses utama, ENIAC dapat melakukan 385 operasi perkalian perdetik.
• Pembagi/pencari akar pangkat, dapat melakukan 40 proses pembagian perdetik dan 3 proses pencarian akar pangkat per detik.
• Gate, melakukan operasi logic ‘AND’.
• Buffer, melakukan operasi logic ‘OR’.
• Pencetak, berfungsi untuk menampilkan hasil proses.
• Unit sinkronisasi, berfungsi untuk proses sinkronisasi antar komponen.
• Tabel fungsi, digunakan untuk pemrograman.

Namun seiring berkembangnya jaman dan banyak ditemukan penemuan-penemuan baru maka ENIAC pun mulai ketinggalan dari yang lain pada saat itu. Dan pada tahun 1955 ENIAC secara resmi dimatikan.

2. EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

EDVAC merupakan kelanjutan dari ENIAC. Eckret dan Mauchly secara resmi mempublikasikannya pada tahun 1947. EDVAC dirancang sebagai komputer serbaguna, dapat digunakan untuk berbagai tujuan. 

Komputer ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan pada Laboratorium Riset Balistik milik departemen pertahanan Amerika Serikat. Aplikasi yang dapat diselesaikan adalah perhitungan besar sudut rudal balistik sehingga rudal tepat mengenai sasaran. Program sepenuhnya disimpan dalam memori komputer. Ide pembangunan EDVAC tidak terlepas dari konsep dasar komputer modern Dr. John Von Neumann dalam “A very high-speed automatic digital computing system, and in particular with its logical control”. 

Beberapa organisasi dasar komputer EDVAC adalah sebagai berikut:

• Reader-Recorder, berfungsi untuk membaca dan merekam inputan.
• Control Unit, bagian yang mengendalikan dan mengelola seluruh komponen komputer.
• Dispatcher (Pengatur), bagian ini berfungsi sebagai penterjemah permintaan dari bagian kendali dan memori dan meneruskan jalur kendali pada komponen-komponen lain.
• High-speed Memory, terdiri dari dua buah bagian memori, masing-masing memorinya memiliki 64 baris dan setiap baris memiliki kapasitas 8 word.
• Computer, berfungsi untuk melakukan operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
• Timer.

EDVAC

EDVAC cukup efisien dan berarti pada saat itu. Digunakan sampai tahun 1961 sebelum digantikan oleh BRLSEC komputer elektrinik pertama yang sepenuhnya dirancang oleh BRL (Ballistics Research Laboratory)

3. UNIVAC I (Universal Automatic Computer I)

UNIVAC merupakan rancangan Eckret dan Mauchly berikutnya setelah EDVAC. Mereka mendirikan perusahaan “The Eckret-Mauchly Computer Company” dengan UNIVAC I sebagai produk pertamanya. Merupakan komputer komersila pertama yang dipasarkan sejak tahun 1951 sampai tahun 1958 telah dibuat 46 buah UNIVAC I untuk berbagai kepentingan seperti biro sensus departemen perdagangan Amerika, Universitas New York, perusahaan asuransi Prudential, dan perusahaan General Electric. Fitur dari UNIVAC I adalah sebagai berikut:

• Memori utama terdiri dari 1000 word yang masing-masing memiliki 12 karakter.
• Instruksi terdiri dari 6 karakter alphanumeric.
• Mampu melakukan 1000 perhitungan per detik.
• Digit dipresentasikan menggunakan aritmetik excess-3 (“XS3″) BDC (Binary Codec Decimal).
• Digunakan untuk aplikasi bisnis dan administrasi.

UNIVAC I

Eckret-Mauchly

Komputer-komputer diatas merupakan sedikit dari komputer yang diciptakan pada generasi pertama. Masih banyak lagi komputer yang dirancang pada generasi pertama dengan perusahaan yang berbeda. 

Ciri-ciri umum dari komputer generasi pertama adalah sebegai berikut :

1. Teknologi dasarnya menggunakan tabung hampa (Vaccum Tube).
2. Program dibuat dengan bahasa mesin.
3. Menggunakan konsep Stored-program.
4. Memori utama menggunakan teknologi Magnetic Core Storage.
5. Ukuran fisik komputer besar.
6. Fisik komputer cepat panas.
7. Membutuhkan daya listrik yang besar.

Generasi awal ini rata-rata memiliki kapasitas penyimpanan serta kecepatan pemrosesan yang masih kecil, sebagai berikut:

Kapasitas penyimpanan : 1000 - 4000 byte
Kecepatan pemrosesan : 2000 instruksi per detik
Bahasa pemrograman yang digunakan masih bahasa pemrograman tingkat rendah

GENERASI KEDUA

Generasi kedua diawali dengan perubahan teknologi dasar pembangunan rangkaian. Pada generasi pertama teknologi dasar yang digunakan adalah tabung hampa, nah pada generasi kedua teknologi dasar yang digunakan adalah transistor. Transistor adalah semikonduktor yang berfungsi sebagai penguat, switch, modulasi sinyal dan lain-lain. Fungsi tabung hampa Trioda-Fleming tercakup didalamnya. Transistor secara resmi dibuat pada tahun 1947 oleh William Shockley, John Bardeen, dan Walter Brattain dari Bell Telephone Laboratories. Penemuan transistor merupakan awal teknologi komputer generasi kedua sebagai pengganti tabung hampa. Ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan komputer generasi pertama. Beberapa komputer pada generasi kedua adalah sebagai berikut:

1. DEC PDP-1 (Digital Equipment Corporation Programmable Data Processor-1)

DEC adalah perusahaan yang didirikan oleh Ken Olson dan Harlan Anderson pada tahun 1957. PDP-1 adalah mesin 18-bit yang pertama dibangun oleh DEC. Komputer interaktif berukuran kecil. Mesin ini dikenalkan oleh DEC pada tahun 1960 sebagai komputer komersial. Komponen-komponen dasar PDP-1 adalah:

1. Pemrosesan pusat terdiri dari bagian kendali, elemen aritmatik, pengalamatan memori dan register.
2. Sistem memori memiliki kapasitas sampai 4096 word (1 word = 18 bit) dan dapat diperluas sampai 65536 word.
3. Piranti input-output: monitor CRT berdiameter 16 inci dengan 1024 x 1024 titik, light pen danparallel drum.

DEC PDP-1

2. UNIVAC III

UNIVAC III diperkenalkan pada tahun 1962. Mesin ini merupakan pengembangan dari UNIVAC I dan UNIVAC II. Memorinya dibuat sebagai tumpukan 29 balok dari 4096 core. Bagian pemroses pusat memiliki 15 register indeks. Sistem operasi yang digunakan untuk mengatur sistem dikenal dengan nama CHIEF atau BOSS.

Ciri khas dari komputer generasi kedua adalah sebagai berikut:

1. Teknologi dasar rangkaiannya adalah transistor.
2. Menggunakan bahasa pemrograman seperti FORTRAN, COBOL, ALGOL, dan lain-lain.
3. Kapasitas memori utama lebih besar dengan kemampuan menyimpan puluhan ribu karakter.
4. Menggunakan memori sekunder berupa magnetic tape dan magnetic disk untuk menambah kapasitas penyimpanan.
5. Aplikasi yang dijalankan untuk bisnis dan teknik.
6. Ukuran fisik lebih kecil dibandingkan komputer generasi pertama.
7. Membutuhkan lebih sedikit daya listrik.

UNIVAC III

GENERASI KETIGA

Transistor merupakan lompatan teknologi yang besar. Para peniliti tahun 1950-an mencoba membuat rangkaian yang terintegrasi dengan teknologi dasar transistor. Usaha ini dilakukan untuk lebih mengefesiensikan kerja komputer. Rangkaian yang terintegrasi akan meningkatkan kecepatan proses. Perpindahan data dari satu kompunen ke komponen lain lebih memerlukan waktu yang sedikit.

Jack S. Kilby seorang karyawan Texas Instrument yang pertama kali memiliki ide untuk menyatukan seluruh komponen dalam satu blok (monolith) semikonduktor. Pada tahun 1958 ide Kilby ini diwujudkan, dia membuat IC (Integrated Circuit) yang pertama. Konsep awal IC sendiri pertama kali muncul pada tahun 1952 dikonsepkan oleh seorang ilmuwan radar Inggris Geoffrey W.A. Dummer namun tidak berhasil mewujudkan rancangannya tersebut.

Penemuan Kilby ini dilanjutkan oleh Robert Noyce yang merancang IC dengan jalur koneksinya sehingga IC dipasarkan secara massal. Penemuan IC merupakan sumbangan besar bagi komputer generasi ketiga. Pada komputer generasi ketiga IC mulai digunakan menggantikan transistor. Beberapa komputer dari generasi ketiga antara lain sebagai berikut:

1. IBM S/360

Komputer IBM S/360 adalah sebuah mainframe yang dibuat pada tahun 1964 dengan menggunakan IC sebagai teknologi dasar rangkaiannya. IBM S/360 merupakan awal komputer modern. Nama IBM S/360 digunakan karena kemampuannya melakukan operasi satu lingkaran penuh (360 derajat) yaitu dapat digunakan untuk berbagi aplikasi bisnis maupun teknik. Sistem operasi yang digunakan IBM S/360 adalah:

1. DOS/360 untuk mesin kecil seperti IBM S/360 model 30 dan 40.
2. OS/360 untuk sistem Multiprogramming.
3. TSS/360 untuk sistem Time-Sharing Multi-user.
   IBM S/360

2. DG-Nova (Data General Corp. Nova)

Nova adalah komputer mini 16 bit pertama dirancang oleh Edson de Castro dari DG (Data General). IC yang digunakan berjenis MSI (Medium-Scale Integrated Circuits). DG sendiri adalah perusahaan yang didirikan oleh mantan karyawan DEC yang tidak puas dengan kebijakan perusahaan. DG membuat Nova pada tahun 1969. Rancangannya mirip dengan PDP-8 dengan kemampuan yang lebih baik. Kesuksesan Nova diikuti oleh penurusnya yaitu Supernova. Sistem operasi yang digunakan untuk menjalankan Nova adalah DOS dan RDOS. Perangkat lunak yang jalan pada Nova adalah Algol 60 compiler, Fortran IV, dan Basic.

DG-Nova

Komputer generasi ketiga mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

1. Teknologi dasar pembangun rangkaiannya adalah IC.
2. Penggunaan sistem operasi lebih bervariasi sesuai dengan kebutuhan.
3. Piranti output berupa layar terminal yang dapat menampilkan gambar dan grafik.
4. Menggunakan memori sekunder dengan kapasitas yang lebih besar yaitu magnetic disk yang dapat menyimpan jutaan karakter.
5. Memiliki fitur Multiprocessing dan Multiprogramming yaitu dapat memproses sejumlah data dari berbagai sumber yang berbeda dan dapat mengerjakan beberapa program secara bersamaan.
6. Memiliki fitur jaringan, satu komputer dapat berkomunikasi dengan komputer lain. Kecepatan proses yang lebih baik yaitu satu nanoseconds per detik.
7. Kapasitas memori yang lebih besar, dapat menyimpan ratusan ribu karakter.
8. Penggunaan daya listrik yang lebih hemat.

Di generasi ini kecepatan komputer terus bertambah seiring berkembangnya perkembangan jaman, yaitu Kecepatan permrosesannya 10 mips. Dan revolusi yang terjadi pada generasi ini adalah pada tahun 1971 Intel Coorporation membuat mikroprosessor pertama yaitu chip 4004.

GENERASI KEEMPAT 

Pada komputer generasi keempat, teknologi dasar sebagai ciri khasnya adalah penggunaan LSI (Large-Scale Integration) dan VLSI (Very Large-Scale Integration). LSI dan VLSI adalah teknologi pemampatan komponen elektrik dalam satu chip/IC. Klasifikasi chip IC berdasarkan jumlah elektronik didalamnya adalah sebagai berikut:

• SSI (Small-Scale Integration): sampai 100 komponen elektronik per chip.
• MSI (Medium-Scale Integration): dari 100 sampai 3000 komponen elektronik per chip.
• LSI (Large-Scale Integration): dari 3000 sampai 100000 komponen elektronik per chip.
• VLSI (Very Large-Scale Integration): 100000 sampai 1000000 komponen elektronik per chip.
• ULSI (Ultra Large-Scale Integration): lebih dari 1 juta komponen elektronik per chip.

Pada dasarnya teknologi dasar yang generasi ketiga dan keempat tidak berbeda. Perbedaan terletak pada tingkat pemampatan generasi keempat lebih tinggi dibandingkan dengan generasi ketiga. Pemampatan komponen adalah hal yang logis karena dua alasan yaitu ekonomis dan cepat. Semakin mempat maka biaya yang digunakan untuk membangunnya akan semakin sedikit, sebaliknya kecepatannya semakin tinggi karena jarak antarkomponen yang semakin dekat. Komputer yang mewakili generasi keempat adalah sebagai berikut:

1. IBM S/370

IBM meluncurkan seri IBM S/370 pada tahun 1970. Mesin ini menggunakan chip LSI sebagai teknologi dasarnya. Memori utama kecepatan tinggi menggunakan chip silikon tunggal. Menambah kapasitas memori dengan RCS. Kode dasar kumpulan instruksi S/370 disimpan dalam RCS termasuk juga fungsi kendali. Komputer saat itu tidak hanya digunakan untuk tujuan khusus seperti perang dan lain-lain, tapi bidang bisnis sangat mendominasi penggunaan komputer.

IBM S/370

2. Apple Macintosh I dan II

IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena memopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga memopulerkan penggunaan piranti mouse.

Pada generasi keempat ini sudah ada personal komputer. Yaitu komputer yang digunakan perseorangan. Pada tahun 1975 Bill Gates dan Paul Allen mendirikan perusahaan Microsoft. Disusul tahun 1977 Steve Wozniak dan Steve Jobs mendirikan perusahaan Apple. Lalu tahun 1980 IBM memeperkenalkan Personal Computer dengan sistem operasi DOS. Empat tahun kemudian perusahaan Apple memperkenalkan operating system berbasis GUI yaitu komputer dengan tampilan grafik yang lebih baik, sudah bukan hitam putih lagi. Dan ditahun berikutnya Microsoft memperkenal sistem operasi windows. Dan pada generasi keempat ini mulai menggunakan bahasa pemrograman yang berorientasi objek seperti C++ pada tahun 1985.

Personal Komputer IBM

Personal Komputer

Komputer pada generasi ini sudah memiliki,

Kapasitas penyimpanan : 3 Mb

Kecepatan pemrosesan : 100 mips sampai 1 bis (milyar instruksi per detik)

GENERASI KELIMA

Generasi kelima ditandai dengan teknologi paralel dan networking. Sudah mengenal internet. Awalnya hanya sebatas antar universitas saja, namun karena teknologi yang semakin maju kini dunia ini terasa tidak ada batas jarak dan waktu. Sudah banyak ditemukan web browser dan jangkauan komunikasi diseluruh dunia semakin tidak terbatas jarak dan waktu. Sampai saat ini adalah komputer generasi kelima yang semakin canggih dan sedang dilakukan penelitian tentang komputer generasi keeman yang pastinya akan lebih praktis, efisien, dan hemat waktu dan biaya.

 Pada generasi kelima seluruh dunia dihubungkan dengan internet dan tidak mengenal batas, jarak, dan waktu.

Dan untuk contoh komputer yang digunakan, bisa dilihat dari yang digunakan sekarang, mulai dari notebook super tipis, kemunculan tablet serta handphone yang awalnya berfungsi sebagai alat komunikasi sudah bisa melakukan tugas seperti komputer.

Sumber : http://terry-adjani.blogspot.com/2013/03/perkembangan-komputer-dari-generasi.html

2. Memori adalah istilah generik bagi tempat penyimpanan data dalam komputer. Memory biasanya disebut sebagai RAM, singkatan dari Random Access Memory. Memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara. Memory bekerja dengan menyimpan & menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk diolah menjadi informasi. Karena itulah, fungsi kapasitas merupakan hal terpenting pada memory. Dimana semakin besar kapasitasnya, maka semakin banyak data yang dapat disimpan dan disuplai, yang akhirnya membuat Processor bekerja lebih cepat. Suplai data ke RAM berasal dari Hard Disk, suatu peralatan yang dapat menyimpan data secara permanen.

Secara garis besar memori dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu memori utama dan memori pembantu. Kapasitas memori dinyatakan dalam byte (1 byte = 8 bit) atau word ,panjang word umumnya adalh 8,16,32 bit.
        Sedangkan yang dimaksud Cache adalah : Cache beasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache memori adalah tempat menympan data sementara. Cara ini dimaksudkan untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut, sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang sama maka maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat. Cache memori ini adalah memori tipe SDRAM yang memiliki kapasitas terbatas namun memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan harga yang lebih mahal dari memori utama. Cache memori ini terletak antara register dan RAM (memori utama) sehingga pemrosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.

Sumber : http://kj-jogja.blogspot.com/2013/09/apa-itu-cache-memori.html

A. Prinsip elemen cache memory adalah mekanisme penyimpanan data sekunder berkecepatan tinggi yang digunakan untuk menyimpan data atau intruksi yang sering di akses. Memori ini merupakan memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal dibanding memori utama. Cache memori terletak diantara memori utama dan register CPU, dan berfungsi agar CPU tidak langsung mengacu  ke memori utama tetapi di cache yang kecepatan aksesnya lebih tinggi. Cache berasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache ini dimaksudkan untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang pernah diakses pada cache tersebut. Sehingga apabila ada data yang ingin diakses adalah data yang sama maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat. Cache memori ini terletak antara register dan memori utama hingga pemprosesan data tidak langsung mengacu pada memori utama.

B. Prinsip-Prinsip Chache Memori

Cache memori ditujukan untuk memberikan kecepatan memori yang mendekati kecepatan memori tercepat yang bisa diperoleh, sekaligus memberikan ukuran memori yang besar dengan harga yang lebih murah dari jenis-jenis memori semikonduktor. Konsepnya adalah sebagai berikut :

Terdapat memori utama yang relatif lebih besar dan lebih lambat dan cache memory yang berukuran lebih kecil dan lebih cepat. Cache berisi salinan sebagian memori utama. Pada saat CPU membaca sebuah word memory, maka dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui apakah word itu terdapat pada cache. Bila sudah ada, maka word akan dikirimkan ke CPU. Sedangkan bila tidak ada, blok memori utama yang terdiri dari sejumlah word yang tetap akan dibaca ke dalam cache dan kemudian akan dikirimkan ke CPU.

• Elemen-elemen Rancangan Cache

Walaupun terdapat banyak implementasi cache, hanya terdapat sedikit elemen-elemen dasar rancangan yang dapat mengklasifikasikan dan membedakan arsitektur cache. Adapun elemen yang akan dibahas pada subbab ini adalah elemen pertama yaitu ukuran cache. Semakin besar cache maka semakin besar jumlah gate yang terdapat pada pengalamatan cache. Akibatnya adalah cache yang berukuran besar cenderung untuk lebih lambat dibanding dengan cache berukuran kecil (walaupun dibuat dengan teknologi rangkaian terintegrasi yang sam adan pitaruh pada tempat pada keping dan board yang sama. Kinerja cache juga sangat sensitif terhadap sifat beban kerja, maka tidaklah mungkin untuk mencapai ukuran cache yang ‘optimum’.

• Fungsi Pemetaan (Mapping)

Karena saluran cache lebih sedikit dibandingkan dengan blok memori utama, diperlukan algoritma untuk pemetaan blok-blok memori utama ke dalam saluran cache. Selain itu diperlukan alat untuk menentukan blok memori utama mana yang sedang memakai saluran cache. Pemilihan fungsi pemetaan akan menentukan bentuk organisasi cache. Dapat digunakan tiga jenis teknik, yaitu sebagai berikut :

a. Pemetaan Langsung (Direct Mapping)

Pemetaan ini memetakan masing-masing blok memori utama hanya ke satu saluran cache saja. Jika suatu block ada di cache, maka tempatnya sudah tertentu. Keuntungan dari direct mapping adalah sederhana dan murah. Sedangkan kerugian dari direct mapping adalah suatu blok memiliki lokasi yang tetap (Jika program mengakses 2 block yang di map ke line yang sama secara berulang-ulang, maka cache-miss sangat tinggi).

b. Pemetaan Asosiatif (Associative Mapping)

Pemetaan ini mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache. Dengan pemetaan asosiatif, terdapat fleksibilitas penggantian blok ketika blok baru dibaca ke dalam cache. Kekurangan pemetaan asosiatif yang utama adalah kompleksitas rangkaian yang diperlukan untuk menguji tag seluruh saluran cache secara paralel, sehingga pencarian data di cache menjadi lama

c. Pemetaan Asosiatif Set (Set Associative Mapping)

Pada pemetaan ini, cache dibagi dalam sejumlah sets. Setiap set berisi sejumlah line. Pemetaan asosiatif set memanfaatkan kelebihan-kelebihan pendekatan pemetaan langsung dan pemetaan asosiati

Jumlah Cache

a. Cache Satu Tingkat VS Cache Dua Tingkat

Dengan meningkatkan kepadatan logik, telah memungkinkan menempatkan cahce pada keping yang sama seperti processor: the on-chip cache. Dibandingkan dengan suatu cache yang dapat dijangkau via bus eksternal, on-chip cache mengurangi aktivitas bus eksternal processor dan akibatnya meningkatkan waktu eksekusi dan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan.

Memori yang bernama L1 Cache ini adalah memori yang terletak paling dekat dengan prosesor (lebih spesifik lagi: dekat dengan blok CU [Control Unit]). Penempatan Cache di prosesor dikembangkan sejak PC i486. Memori di tingkat ini memiliki kapasitas yang paling kecil (hanya 16KB), tetapi memiliki kecepatan akses dalam hitungan nanodetik (sepermilyar detik). Data yang berada di memori ini adalah data yang paling penting dan paling sering diakses. Biasanya data di sini adalah data yang telah diatur melalui OS (Operating System) menjadi Prioritas Tertinggi (High Priority).

Memori L2 Cache ini terletak terletak di MotherBoard (lebih spesifik lagi: modul COAST : Cache On A STick. Bentuk khusus dari L2 yang mirip seperti Memory Module yang dapat diganti-ganti tergantung motherboardnya). Akan tetapi ada juga yang terintegrasi langsung dengan MotherBoard, atau juga ada yang terintergrasi dengan Processor Module. Di L2 Cache ini, kapasitasnya lebih besar dari pada L1 Cache. Ukurannya berkisar antara 256KB—2MB. Biasanya, L2 Cache yang besar diperlukan di MotherBoard untuk Server. Kecepatan akses sekitar 10ns.

Sumber : http://hisanaa.wordpress.com/2009/02/18/prinsip-prinsip-chache-memori/

C. Organisasi dari chase memory dengan Pentium atau PC yaitu organisasi cache dilihat dengan jelas di dalam evolusi mikroprosesor intel 80386 tidak mencakup suatu cache on-chip. 80486 meliputi cache on-chip tunggal 8 kbyte, menggunakan ukuran baris 16 byte dan suatu organisasi asosiatif set empat ara. Semua prosesor pentium meliputi dua cache on-chip L1, satu untuk data dan satu untuk instruksi. Untuk pentium 4, cache data L1 adalah 8 kbyte, menggunakan ukuran baris 64 byte dan suatu organisasi asosiatif set empat arah.

Organisasi Cache power PC

Organisasi cache power PC telah meningkatkan secara menyeluruh arsitektur dari kelompok power PC, mencerminkan kemudahan kinerja yang mengarahkan kekuatan bagi semua perancang mikroprosesor.