Pengertian dan Sejarah Komputer

PEENGERTIAN DAN SEJARAH KOMPUTER

1.1.   Pengertian Komputer

Komputer berasal dari bahasa Latin yaitu computare yang artinya menghitung. Dalam Basaha Inggris disebut“to compute”. Komputer  merupakan sebuah mesing hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah.

Agar dapat digunakan untuk memproses data diperlukan dua perangkat yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya, yaitu :

•      Perangkat keras komputer (hardware); dan
•       Perangkat lunak komputer (software).

Perkembangan  komputer  meliputi  peningkatan kecepatan processor, penyusutan ukuran  komponen,  peningkatan  ukuran memori  dan  peningkatan  kapasitas  serta kecepatan I/O. Berdasarkan perkembangan teknologi komputer, maka perkembangannya dapat kita bagi menjadi 2 bagian yaitu :

•     Sebelum tahun 1940.
•     Setelah tahun 1940.

Hardware (perangkat keras) komputer, tidak akan dapat digunakan tanpa kita beri perintah dengan suatu kode atau bahasa pemrograman tertentu, atau yang sering disebut sebagai Software Komputer (perangkat lunak). Komputer terdiri dari lima bagian utama yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri.

1.2.  Organisasi Komputer

Organisasi komputer merupakan bagian yang terkait erat dengan unit-unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh. Teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, dan sinyal-sinyal kontrol.

Asritektur komputer merupakan lebih cenderung pada kajian atribut-atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contoh. Set intruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O. Prosesor atau Central Processing Unit (CPU).CPU merupakan otak sistem komputer, dan memiliki dua bagian fungsi operasional, yaitu: ALU (Arithmetical Logical Unit) sebagai pusat pengolah data, dan CU (Control Unit) sebagai pengontrol kerja komputer.CPU merupakan tempat pemroses instruksi-instruksi program, yang ada komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro). 

Pemroses ini berupa chip yang terdiri dari ribuan hingga jutaan IC. CPU terdiri dari 4 komponen yaitu :

1. Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer secara keseluruhan.

2. Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer.

3.  Register, berfungsi sebagai penyimpanan internal bagi CPU

4. CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU.

Dalam dunia dagang, pemroses ini diberi nama sesuai dengan keinginan pembuatnya dan umumnya ditambah dengan nomor seri, misalnya dikenal pemroses Intel 80486 DX2-400 (buatan Intel dengan seri 80486 DX2-400 yang dikenal dengan komputer 486 DX2), Intel Pentium 100 (dikenal dengan komputer Pentium I), Intel Pentium II-350, Intel Pentium III-450, Intel Celeron 333, AMD K-II, dan sebagainya. Masing-masing produk ini mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. 

1.2.  Struktur Komputer

Struktur komputer sederhana, dapat digambarkan didefinisikan sebagai cara-cara dari tiap komponen saling terkait:

Struktur internal komputer terdiri dari 4 yaitu :

• Central Processing Unit (CPU): Mengontrol operasi computer dan membentuk fungsi - fungsi pengolahan datanya.
•  Memori Utama: Menyimpan Data
• Memindahkan data antara komputer dengan lingkungan luarnya.
• System Interconnection: Beberapa mekanisme komunikasi antara CPU, Memori Utama dan I/O

1.2.  Perangkat Input

Perangkat input berfungsi sebagai media yang menjadi antarmuka antara sistem komputer dan lingkungan luar sehingga sistem komputer dapat mengerti instruksi dari manusia. Saat ini sudah sangat beragam bentuk dan jenis dari perangkat input/output terutama dengan perkembangan sistem artificial intelligence dimana komputer dan manusia dapat berkomunikasi secara lebih interaktif.

1.      Keyboard

Keyboard merupakan papan kunci yang terdiri tombol dari huruf dari A-Z, angkat dari 0-9, karakter khusus seperti @, %, *, !, ?, dan beberapa tombol fungsi antara lain F1-F12, tombol windows, dll. Tombol- tombol ini digunakan untuk memasukkan perintah ke sistem komputer. Bentuk keyboard pada awalnya meniru dari bentuk tombol mesin ketik, sehingga sususan huruf dari keyboard saat ini sama persis dengan mesin ketik.

Cara kerja dari sebuah keyboard saat ini adalah jika ditekan sebuah tombol, maka suatu interrupt dari mesin aka timbul dan keyboard interrupt handler (sebagian kecil perangkat lunak yang merupakan bagian dari sistem pengoperasian) akan dimulai. Interrupt handler akan membaca register perangkat keras di dalam pengontrol keyboard untuk mendapatkan karakter yang baru saja ditekan. Ketika tombol dilepaskan, interrupt kedua akan ditimbulkan.

2.      Mouse

Mouse merupakan peralatan input yang berfungsi untuk menentukan posisi pointer pada layar komputer. Pada awalnya, mouse menggunakan sebuah bola kecil yang dapat digerakkan dengan bebas. Pergerakan dari monitor di layar tergantung dari pergerakan bola tersebut. Namun saat ini sudah banyak beredar mouse yang menggunakan sistem optik sebagai acuan gerakannya. Mouse ini tidak memiliki roda maupun bola. Dengan sistem ini, pergerakan mouse menjadi lebih akurat dan lebih halus.

Prinsip kerja mouse didasarkan pada dua gerakan, yaitu vertikal dan horisontal. Jika bola digerakkan secara vertikal, maka akan dihasilkan gerakan vertikal, jika bola digerakkan secara horisontal akan dihasilkan gerakan horisontal, dan jika digerakkan dua-duanya, maka akan membentuk gerakan diagonal.

 Saat ini terdapat beberapa macam jenis mouse. Pada dasarnya mouse mempunyai tiga tombol. Namun terdapat juga mouse yang memiliki dua tombol, sebagai ganti tombol satunya kedua tombol tersebut harus ditekan secara bersamaan. Saat ini juga beredar jenis mouse yang mempunyai tombol scroll. Hal ini untuk memudahkan menggulung atau berpindah tampilan jika dokumennya cukup panjang. 

1.4.  Perangkat Output

Adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menampilkan keluaran sebagai hasil pengolahan data. Keluaran dapat berupa hard-copy (ke kertas), soft-copy (ke monitor), ataupun berupa suara. Output yang dihasilkan dari pemroses dapat digolongkan menjadi empat bentuk, yaitu tulisan (huruf, angka, simbol khusus), image (dalam bentuk grafik atau gambar), suara, dan bentuk lain yang dapat dibaca oleh mesin (machine-readable form). Tiga golongan pertama adalah output yang dapat digunakan langsung oleh manusia, sedangkan golongan terakhir biasanya digunakan sebagai input untuk proses selanjutnya dari komputer. Peralatan output dapat berupa:

• Hard-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk mencetak tulisan dan image.
• Soft-copy device, yaitu alat yang digunakan untuk menampilkan tulisan dan image pada media lunak yang berupa sinyal elektronik.
• Drive device atau driver, yaitu alat yang digunakan untuk merekam simbol dalam bentuk yang hanya dapat dibaca oleh mesin pada media seperti magnetic disk atau magnetic tape. Alat ini berfungsi ganda, sebagai alat output dan juga sebagai alat input. Sekarang media penyimpan yang berkembang adalah disk rive, hard disk, CD-ROM/CD-RW.

1.4.  Unit Memory

a.    Random Access Memory (RAM)

Semua data dan program yang dimasukkan melalui alat input akan disimpan terlebih dahulu di memori utama, khususnya RAM, yang dapat diakses secara acak (dapat diisi/ditulis, diambil, atau dihapus isinya) oleh pemrogram. Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:

•  Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
• Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
• Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan hasil pengolahan.
• Output storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

Input yang dimasukkan melalui alat input akan ditampung terlebih dahulu di input storage. Bila input tersebut berupa program maka akan dipindahkan ke program storage, dan bila berbentuk data maka akan dipindahkan ke working storage. Hasil dari pengolahan juga ditampung terlebih dahulu di working storage dan bila akan ditampilkan ke alat output maka hasil tersebut dipindahkan ke output storage.

b.      Read Only Memory (ROM)

Dari namanya, ROM hanya dapat dibaca sehingga pemrogram tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya berupa sistem operasi yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter di layar, pengisian tombol kunci papan ketik untuk keperluan kontrol tertentu, dan bootstrap program. Program bootstrap diperlukan pada saat pertama kali sistem komputer diaktifkan. Proses mengaktifkan komputer pertama kali ini disebut dengan booting, yang dapat berupa cold booting atau warm booting. Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem computer pertama kali untuk mengambil program bootstrap dari keadaan listrik komputer mati (off) menjadi hidup (on). Sedangkan warm booting merupakan proses pengulangan pengambilan program bootstrap pada saat komputer masih hidup dengan cara menekan tiga tombol tombol pada papan ketik sekaligus, yaitu Ctrl, Alt, dan Del. Proses ini biasanya dilakukan bila sistem computer macet, daripada harus mematikan aliran listrik komputer dan menghidupkannya kembali. Instruksi-instruksi yang tersimpan di ROM disebut dengan microinstruction atau firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. Isi dari ROM ini tidak boleh hilang atau rusak karena bila terjadi demikian, maka system komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya maka pabrik pembuatnya merancang ROM sedemikian rupa sehingga hanya bisa dibaca, tidak dapat diubah-ubah isinya oleh orang lain. Selain itu, ROM bersifat non volatile supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

Pada kasus yang lain memungkinkan untuk merubah isi ROM, yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang ada didalamnya. ROM jenis ini berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang mempunyai jendela di atasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan selanjutnya tidak dapat diubah kembali. Jenis lain adalah EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. Disamping itu, ada juga EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat diprogram kembali. 

1.4.  Evolusi Pada Komputer

1.    Komputer Generasi Pertama

Pada Perang Dunia Kedua, negara-negara yang terlibat dalam perang  berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi strategis yang dimiliki komputer. Pada masa awal perang, kapal-kapal selam Jerman bernama U-Boat menggunakan pesan-pesan yang telah disandi menggunakan alat yang disebut ENIGMA untuk dikirim ke pusat komando. Pada awalnya ENIGMA dirancang oleh seorang penemu amatir dan mantan presiden Amerika Serikat, Thomas Jefferson. Selain itu pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.

Pada tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan computer pemecah kode rahasia ENIGMA yang dinamakan COLOSSUS. Ahli matematika Inggris, Alan Turing membantu merancang mesin ini. Mesin COLOSSUS ini dapat dicatat sebagai komputer digital elektronik pertama di dunia. Di Amerika pada saat itu juga dihasilkan suatu kemajuan lain. Howard H. Aiken

(1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy dengan nama Mark I. Perkembangan komputer selanjutnya adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Komputer ini terdiri dari 18.000 tabung vakum, 1.500 relai, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder. Dengan komposisi tersebut, komputer ini memiliki bobot 30 ton dan membutuhkan daya 160 kilowatt. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I. Pada pertengahan tahun 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim  University of Pensylvania dalam usaha membangun konsep desain. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) versinya sendiri dengan nama IAS pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program ataupun data. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi computer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Arsitektur komputer Von Neumann ini akan menjadi dasar hampir semua komputer digital lebih dari setengah abad kemudian, bahkan hingga saat ini. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann tersebut. 2. Komputer Generasi Kedua Pada tahun 1948 diciptakan transistor di Laboratorium Bell oleh John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley. Mereka menerima hadiah nobel di bidang fisika pada tahun 1956 untuk penemuan ini. Penemuan ini sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis. Komputer transistor pertama dibuat di Laboratorium Lincoln, MIT, sebuah mesin 16 bit dengan nama TX-0 (Transistorized eXperimental Computer 0). Perkembangan selanjutnya adalah dengan munculnya PDP-1 pada tahun 1961. Mesin ini mempunyai word 18 bit sebanyak 4K dan waktu siklus 5 µsecond. Selanjutnya juga telah dibuat mesin 12 bit bernama PDP-8 yang lebih murah daripada PDP-1. PDP-8 telah melakukan informasi besar, yaitu memiliki bus tunggal bernama omnibus. Bus adalah kumpulan kabel-kabel paralel yang digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen sebuah komputer. Arsitektur ini sangat berbeda dengan mesin IAS yang berpusat pada memori dan arsitektur ini diadopsi oleh hampir semua komputer kecil. IBM juga menciptakan komputer versi 7090 dan 7094 yang memiliki waktu siklus 2 µsecond, 32 K memori ini, dan word dengan panjang 36 bit. Pada tahun 1964, sebuah perusahaan yang baru berdiri Control Data Corporation (CDC) memperkenalkan komputer 6600, sebuah mesin yang mendekati ideal dan lebih cepat dari 7094. Mesin ini dapat melakukan 10 instruksi yang dijalankan pada saat yang sama. Salah satu contoh penting computer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan. Program yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji. 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. Berbagai macam karir baru bermunculan (programmer, analyst, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini. 3.   Komputer generasi ketiga Penemuan rangkaian terpadu (integrated circuit - IC) dari silikon oleh Robert Noyce pada tahun 1958 memungkinkan dimasukkannya lusinan transistor pada satu keeping chip tunggal. Teknologi ini memungkinkan untuk pembuatan komputer yang lebih kecil, lebih cepat, dan lebih murah dibanding komputer yang menggunakan transistor. Pada masa ini IBM memperkenalkan jalur produk tunggal dengan nama Sistem/360 untuk menggantikan model 7094 dan 1041 yang tidak saling kompatibel. Komputer ini berbasis pada rangkaian-rangkaian terpadu yang dirancang untuk keperluan perhitungan ilmiah dan komersial. Komputer 360 memperkenalkan kemampuan multiprogramming dimana memiliki beberapa program dalam memori, sehingga ketika satu program menunggu  selesainya input/output, program lain dapat melakukan perhitungan. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara bersamaan dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer. 4.    Komputer generasi keempat Pada tahun 1980-an, Very Large Scale IC (VLSI) memungkinkan pemasangan puluhan ribu sampai ratusan ribu transistor ke dalam satu chip tunggal. Bahkan dengan teknologi Ultra-Large Scale Integration (ULSI) jumlah tersebut meningkat sampai jutaan transistor. Perkembangan ini menyebabkan lahirnya komputer dengan ukuran semakin kecil den kecepatan yang semakin tinggi. Dengan lahirnya komputer mini, maka sebuah instansi dapat memiliki komputer sendiri karena harganya yang menjadi jauh lebih murah. Pada masa ini, era komputer pribadi (Personal Computer atau PC) dimulai. Komputer-komputer pribadi pertama biasanya dijual secara terpisah-pisah antara satu komponen dengan komponen lain, sehingga semua spesifikasinya tergantung pembeli. Prosesor yang dipakai saat itu adalah intel 8080 dan sebuah sistem operasi CP/M yang ditulis oleh Gary Kildall. Satu perangkat computer pribadi terdiri atas sebuah prosesor, sejumlah kabel, sebuah power supply, dan floppy disc 8 inci. Tidak lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor. Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan-perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan komputer pribadi 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).