REVOLUSI KOMPUTER

Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut perintah yang telah dirumuskan. Kata komputer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika.

Secara luas, Komputer dapat didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang terdiri dari beberapa komponen, yang dapat bekerja sama antara komponen satu dengan yang lain untuk menghasilkan suatu informasi berdasarkan program dan data yang ada. Adapun komponen komputer adalah meliputi : Layar Monitor, CPU, Keyboard, Mouse dan Printer (sbg pelengkap). Tanpa printer komputer tetap dapat melakukan tugasnya sebagai pengolah data, namun sebatas terlihat dilayar monitor belum dalam bentuk print out (kertas).

Dalam definisi seperti itu terdapat alat seperti slide rule, jenis kalkulator mekanikmulai dari abakus dan seterusnya, sampai saat ini.

Saat ini, komputer sudah semakin canggih. Tetapi, sebelumnya komputer tidak sekecil, secanggih, sekeren dan seringan sekarang. Dalam sejarah komputer, ada 5 generasi dalam sejarah komputer.

Generasi Pertama

Dengan terjadinya Perang Dunia Kedua, negara-negara yang terlibat dalam perang tersebut berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploit potensi strategis yang dimiliki komputer. Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer. Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.

Pihak sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan kekuatan komputer. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode rahasia yang digunakan Jerman. Dampak pembuatan Colossus tidak terlalu mempengaruhi perkembangan industri komputer dikarenakan dua alasan. Pertama, Colossus bukan merupakan komputer serbaguna(general-purpose computer), ia hanya didesain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang berakhir.

Usaha yang dilakukan oleh pihak Amerika pada saat itu menghasilkan suatu kemajuan lain. 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 Harvard-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik. Mesin tersebut beropreasi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih kompleks.

Perkembangan komputer lain pada masa kini adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. 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.

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 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University of Pennsylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program ataupun data. Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian melanjutkan pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur Von Neumann tersebut.

Baik Badan Sensus Amerika Serikat dan General Electric memiliki UNIVAC. Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC dalah keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden tahun 1952.

Komputer Generasi pertama dikarakteristik dengan fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode biner yang berbeda yang disebut "bahasa mesin" (machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan tube vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dan silinder magnetik untuk penyimpanan data.

Generasi Kedua

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-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner.

Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua 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.

Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah 1401 yang diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memprosesinformasi 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. Hal ini memudahkan seseorang untuk memprogram dan mengatur komputer. Berbagai macam karier baru bermunculan (programmer, analis sistem, dan ahli sistem komputer). Industr piranti lunak juga mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.

Generasi Ketiga

Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan masalah 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. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen 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 kompute

Generasi Keempat

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen 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.

Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap piranti rumah tangga seperti microwave, oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection (EFI) 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 pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. 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 memopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Macintosh juga memopulerkan 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.

Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja, cara-cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Jaringan komputer memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga Local Area Network atau LAN), atau [kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

Generasi Kelima

Mendefinisikan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit karena tahap ini masih sangat muda. Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001: Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence atau AI), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.

Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak sederhana. Namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer menyadari bahwa pengertian manusia sangat bergantung pada konteks dan pengertian ketimbang sekedar menterjemahkan kata-kata secara langsung.

Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi yang semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.

Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.

ENIAC

ENIAC, singkatan dari Electronic Numerical Integrator And Computer, adalah komputer elektronik penuh pertama yang didesain agar Turing-complete, yang mampu diprogram ulang dengan cara mengatur ulang kabelnya agar dapat menyelesaikan segala jenis masalah perhitungan.

Ia didahului oleh Z3 karya Konrad Zuse, yang dapat diprogram dengan kaset secara penuh namun masih mekanikal dan oleh komputer Colossus buatan Inggris yang meski elektronik sepenuhnya namun bukan untuk tujuan umum. Keperluan untuk mengatur ulang kabel ENIAC dihapuskan pada 1948.

ENIAC dikembangkan dan dibangun oleh Angkatan Darat AS untuk Laboratorium Penelitian Persenjataan mereka dengan tujuan untuk menghitung tabel tembakan senjata. Ide tentang ENIAC dipikirkan dan didesain oleh J. Presper Eckert dan John William Mauchly dari Universitas Pennsylvania. Komputer tersebut mulai dibangun pada 17 Mei 1943 sebagai Proyek PX dan dibangun di Moore School of Electrical Engineering sejak pertengahan 1944, dan dioperasikan secara resmi sejak Februari 1946 setelah menelan biaya sebesar $500.000. Ia kemudian dimatikan pada 9 November 1946 untuk diperbaharui dan ditingkatkan memorinya. ENIAC diperlihatkan kepada umum pada 14 Februari 1946 di Universitas Pennsylvania dan dipindahkan ke Aberdeen Proving Grounds, Maryland pada 1947. Pada 29 Juli tahun yang sama, ENIAC dinyalakan dan akan terus beroperasi hingga pukul 23:45 pada 2 Oktober 1955.

Sebuah tim yang terdiri dari delapan wanita memprogram ENIAC dengan memanipulasi ribuan kabel dan saklarnya.

ENIAC mendapatkan pemberitaan yang luas karena ukurannya yang besar. Ia memiliki 17.468 tabung vakum, 7.200 dioda kristal, 1.500 pemancar, 70.000 resistor, 10.0000 kapasitor dan sekitar 5 juta sambungan yang disolder dengan tangan. Beratnya 27 ton dan ukurannya 2,4 m x 0,9 m x 30 m. ENIAC mengambil luas sekitar 167 m² dan mengkonsumsi energi sebesar 160 kW.

Namun ENIAC sebenarnya bukanlah komputer yang canggih di eranya. Tidak seperti Z3 buatan Konrad Zuse, dan MARK buatan Howard Aiken, ENIAC harus diatur ulang kabelnya untuk menjalankan program baru (Z3 dan MARKI menjalankan programnya dari kaset). Lebih lanjut lagi, tidak seperti Z3 dan komputer modern lainya, ENIAC melakukan penghitungan dalam desimal daripada biner.

ENIAC menggunakan sebuah penghitung berbentuk cincin yang mempunyai sepuluh posisi. Perhitungan dilakukan dengan "menghitung" pulsa dengan penghitung cincin dan membuat pulsa pembawa baru apabila counternya sudah beputar kembali ke posisi semula; ide dasarnya adalah untuk meniru roda digit dalam mesin penghitung mekanis.

ENIAC mempunyai dua puluh slot akumulator yang masing-masing nya sepuluh digit dan setiap detiknya dapat melakukan 5000 proses penambahan dan pengurangan sederhana di antara keduapuluh angka-angka tersebut. Empat slot akumulator digunakan dengan sebuah unit "pengali" dan setiap detiknya dapat dilakukan 385 proses perkalian. 5 slot akumulator yang dikendalikan dengan unit "pembagi pengakar pangkat dua" setiap detiknya dapat menjalankan 40 operasi pembagian dan 3 operasi pengakar-dua-an. Sembilan unit lainnya adalah "Unit Pemulai" (memulai dan memberhentikan mesin), "Cycling Unit" (mensinkronkan unit unit yang lain), master programer (mengendalikan sekuens loop), unit pembaca (dikendalikan dengan pembaca punch card IBM), constant transmitter, dan tiga tabel fungsi.

ENIAC menggunakan tabung radio berbasis oktal yang sering digunakan pada masanya, akumulator decimalnya di buat dati flip-flop 6SN7, sedangkan 6L7, 6SJ7, 6SA7 dan 6AC7 digunakan untuk fungsi logika. Sejumlah banyak 6L6 dan 6V6 digunakan sebagai ‘’line driver’’ untuk mengendalikan pulsa diantata kabel diantara rak pengatur.

Gagal-tabung

Beberapa ahli elektronik memperkirakan bahwa gagal-tabung akan sangat sering terjadi sehingga ENIAC takkan pernah berguna. Perkiraan ini ternyata hanya setengah benar: beberapa tabung memang terbakar hampir setiap harinya sehingga ENIAC tidak berfungsi sekitar setengah hari. Karena tabung-tabung khusus dengan reliabilitas-tinggi tidak tersedia hingga tahun 1948, Eckert dan Mauchly harus menggunakan tabung jenis biasa. Namun kebanyakan daripada kegagalan tersebut ternyata terjadi pada saat pemanasan dan pendinginan, saat pemanas-pemanas tabung dan katoda berada di bawah tekanan pansa yang terbesar.

Hal ini berhasil dikurangi setelah para insinyur ENIAC memutuskan untuk tidak mematikan ENIAC sama sekali: kegagalan dikurangi menjadi satu tabung setiap dua hari. Pada 1954, masa pengoperasian terlama tanpa kegagalan adalah 116 jam (hampir lima hari). Jika kita melihat ketersediaan teknologi pada masa itu, angka kegagalan ini bisa dibilang sangat rendah, dan membuktikan konstruksi ENIAC yang sangat baik dan tepat.

Masa-masa akhir ENIAC

Eckert dan Mauchly menggunakan pengalaman yang mereka peroleh dan mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation, yang memproduksi komputer pertama mereka, BINAC pada 1949 sebelum akhirnya diambil alih Remington Rand pada 1950 dan dinamakan ulang sebagai divisi Univac mereka.

Dua wanita sedang menjalankan ENIAC

ENIAC beroperasi hingga 2 Oktober 1955. Desainnya tidak akan pernah diulang lagi dan akibatnya kekurangannya tidak pernah diperbaiki, khususnya ketidak mampuannya menyimpan program. Namun ide-ide ynag berasal dari karya tersebut dan pengaruhnya pada orang-orang seperti John von Neumann sangat besar dalam pengembangan komputer-komputer generasi selanjutnya, awalnya EDVAC, EDSAC dan SEAC. Sejumlah perbaikan juga dilakukan kepada ENIAC sejak 1948, termasuk mekanisme pemrogram tersimpan read-only [1] yang menggunakan Tabel Fungsi sebagai ROM program, sebuah ide yang ditawarkan John von Neumann. Perubahan ini mengurangi kecepatan ENIAC dengan faktor hingga 6 kali, namun juga mengurangi masa pemrograman hingga tinggal berjam-jam (dari sebelumnya yang mencapai berhari-hari), sehingga kekurangan kecepatan tersebut dianggap pantas.

Hingga 2004, sebuah chip silikon berukuran 0,5 mm persegi mempunyai kapasitas yang sama dengan ENIAC, yang mengambil satu ruangan.