Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia.
Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantumanusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya bisa mendapatkan
hasil lebih cepat.
Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari
penemuan-penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik maupun
elektronik.
Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap
aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki
kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa.
Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket yang mampu
membaca kode barang belanjaan, sentral telepon yang menangani jutaan
panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet yang mennghubungkan
berbagai tempat di dunia.
Peralatan Pengolahan Data digolongkan dalam 4 golongan besar :
�� Peralatan Manual : dengan tangan
�� Peralatan Mekanik : peralatan mekanik yg digerakan dengan tangan
�� Peralatan Mekanik Elektronik : peralatan mekanik yang digerakkan secara
otomatis oleh motor elektronik
�� Peralatan Elektronik : peralatan yang sepenuhnya elektronik
2
A. Alat Hitung Tradisional dan Kalkulator Mekanik
Abakus merupakan ’Komputer Otomatis Pertama’ hadir 5000 thn lalu di
Cina dan masih digunakan hingga sekarang dan dipercaya sebagai awal mula
mesin komputasi.
Abakus berupa bijian geser yang diatur dalam sebuah rak. Digunakan
untuk melakukan perhitungan perdagangan. Seiring dengan hadirnya kertas dan
alat tulis menulis di eropa, abakus mulai kurang populer.
Pada tahun 1642, Blaise Pascal yang baru berumur 19 tahun menemukan
apa yang disebut Kalkulator Roda Numerik (numerical wheel calculator) untuk
membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak.
Kotak persegi kuningan dinamakan Pascaline (Gambar 1.1), menggunakan
8 roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga 8 digit. Alat ini
merupakan penghitung berbasis 10 (desimal). Kelemahan alat ini hanya terbatas
pada penjumlahan saja.
Gambar 1.1 Pascaline
Tahun 1694 seorang filsuf dan matematikawan Jerman, Gottfred Wilhem
von Leibniz memperbaiki Pascaline dengan mempelajari gambarnya hingga mesin
itu dapat melakukan perkalian.
Charles Xavier kemudian menemukan alat yang disebut Arithometer
yang dapat melakukan 4 operasi matematis dasar, yaitu + - x / .
Alat ini populer dan digunakan hingga perang dunia. Mereka bertiga
memulai suatu era meknikal komputasi. Arithometer
Awal mula komputer sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor
matematika Inggris Charles Babbage di tahun 1822. Dia memperhatikan kesuaian
antara mesin mekanik dan matematika : mesin mekanik sangat baik dalam
mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan; sedang matematika
membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu.
Ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan
differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan
menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat
melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.
Ia kemudian terinspirasi untuk memulai membuat komputer generalpurpose
yang pertama, yang disebut Analytical Engine dan didanai
oleh pemerintah Inggris. Mesin ini direncanakan akan digerakan dengan tenaga
uap dan benar-benar otomatis. Akan tetapi proyek ini menjadi semakin sulit
dikerjakan dan memerlukan biaya yang sangat banyak. Sepuluh tahun kemudian
proyek ini belum juga selesai dan dananya habis. Akhirnya mesin ini tidak pernah
diselesaikan. Walaupun begitu, mesin ini telah menjadi ide bagi mesin berikutnya
Anayitical Engine.
Pada tahun 1833, Babbage mulai membuat Anayitical Engine sebesar
rumah dan digerakkan oleh 6 mesin uap. Mesin ini dapat diprogram berkat adanya
tenologi punched card / kartu berlubang yang dibuat oleh Jacquard.
Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran penting
dalam pembuatan mesin ini.
Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah
Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical Engine kepada publik.
Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini
memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan juga
membuatnya menjadi programmer yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen
Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan
nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.
Terdiri dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine
menggunakan kartu-kartu perforasi (berlubang-lubang) yang berisi instruksi
operasi bagi mesin tersebut.
Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu
perforasi untuk melakukan penghitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat.
Sensus sebelumnya yang dilakukan di tahun 1880 membutuhkan waktu
tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya populasi,
Biro tersebut memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk
menyelesaikan perhitungan sensus.
Kartu Berlubang/Loom Cards
IBM Key Puch (Pencetak Kartu Berluban)
Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus
yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat
menyimpan hingga 80 variabel.
Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam
waktu enam minggu dan berfungsi sebagai media penyimpan data. Tingkat
kesalahan perhitungan juga dapat ditekan secara drastis. Ia kemudian mendirikan
perusahaannya sendiri, Tabulating Machine Company, yang kemudian menjadi
International Business Machines atau IBM.
Mesin Tabulasi Hollerith
Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk
menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931. Mesin tersebut sangat
besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk
melakukan perhitungan.
Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik dalam
bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik
pertama di tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber
pendanaan.
Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun
sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.
Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang
dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman.
Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja
dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy.
Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki
rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled
Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan
sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik
Komputer ’raksasa’ berikutnya adalah Electronic Numerical Integrator and
Computer (ENIAC), terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta
titik solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang
mengkonsumsi daya sebesar 160kW dan menempati ruangan lebih 167 m2.ENIAC
Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W.
Mauchly (1907-1980) di University of Pennsylvania,ENIAC merupakan komputer
serbaguna (general purpose computer) yang bekerja lebih cepat dibandingkan
Mark I. ENIAC bekerja dengan menggunakan punched card dari IBM.
Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) mendesain
Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945
dengan sebuah memori untuk menampung baik program ataupun data dan
mampu membedakannya. Merupakan komputer pertama yang menggunakan
bilangan biner di memori. Ini disebut arsitektur von Neumann dan digunakan di
hampir semua komputer digital hingga saat ini. Von Neumann juga
Design Arsitektur von Neumann
Pada akhir tahun 1950, komputer bukan lagi merupakan mesin yang hanya
diproduksi oleh pemerintah dan universitas. Eckert dan Mauchly meninggalkan
University of Pennsylvania karena perdebatan tentang siapa yang memiliki hak
paten atas inovasi mereka. Mereka membuat perusahaan sendiri dan
memproduksi UNIVAC (Universal Automatic Computer ) merupakan komputer
komersial pertama yang diproduksi secara masal. UNIVAC juga merupakan
komputer pertama yang menggunakan pita magnetik.
EDVAC
Komputer-komputer generasi pertama ditandai dengan :
• Instruksi yang dibuat hanya untuk satu tugas tertentu saja.
• Setiap komputer memiliki bahasa mesin yang berbeda sehingga
komputer lebih sulit diprogram.
• Teknologi Tube Vakum yang berukuran besar membuat komputer
generasi pertama juga memiliki ukuran yang ekstra besar
• Penggunaan pita magnetik.
Dimulai pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi
perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio,
dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis.
Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956.
Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu
pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat
diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya.
Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah
superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand
membuat komputer bernama LARC. Komputer generasi kedua menggantikan
10
bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang
menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner.
Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer yang sukses di bidang
bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini
merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan transistor. Mereka juga
memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada
saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, sistem operasi, dan
program.
Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu. Bahasa
pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula
Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini
menggantikan kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula
matematika yang lebih mudah dipahami oleh manusia. Industri piranti lunak juga
mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.
Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan sirkuit
terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga
komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir
kuarsa.
Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponenkomponen
ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya,
komputer menjadi semakin kecil karena komponenkomponen dapat dipadatkan
dalam chip.
Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem
operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan
berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama
yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran
sirkuit dan komponenkomponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat
memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large
Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal
disusul oleh UVLSI (Ultra Very Large Scale Integration).
11
Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC
dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing
unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil.
Komputer-komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti
lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling
populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada
awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada
komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.
Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer
(PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang
digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun
1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan
evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas
meja (desktop computer) menjadi komputer yang dapat dimasukkan ke dalam tas
(laptop), atau bahkan komputer yang dapat digenggam (palmtop).
IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar
komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis
pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang
berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.
Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan
pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial
dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk
dalam golongan komputer generasi keempat.
Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area
network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat
besar.
B. KOMPUTER GENERASI BERIKUTNYA
Teknologi nano menandai komputer generasi kelima. Prosesor
berkembang dari single core menjadi dual core bahkan sixth core dengan
teknologi 32nm. Dalam prosesor yang sama ditanamkan juga GPU (Graphical
12
Processing Unit). Dari 32-bit pengalamatan kini telah dimulai era 64-bit baik
hardware maupun softwarenya.
Kabel optik sedang dikembangkan untuk menggantikan kabel konvensional
dengan kecepatan hingga 10 Gb/s bahkan 100 Gb/s dan dengan satu kabel dapat
menjalankan beberapa protokol sehingga mampu melewatkan data, video dan
audio dalam satu kabel. Beberapa topik yang menjadi penelitian untuk masa
mendatang adalah Quantum Computer, Chemical Computer, DNA Computing,
Optical Computer dan lain-lain.
