Evolusi Dan Kinerja Komputer

Dalam bab ini mula-mula akan dibahas tentang sejarah singkat komputer karena beberapa diantaranya merupakan dasar dari perkembangan komputer saat ini. Kemudian dibahas mengenai bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien. Terakhir akan dibahas evolusi dua system yang sangat penting pada komputer saat ini yaitu Pentium dan PowerPC.

                 Sejarah Singkat Komputer

Generasi Pertama : Tabung Vakum (1945 – 1955)

I . ENIAC

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer), pada tahun 1946 dirancang dan dibuat oleh John Mauchly dan John Presper Eckert di Universitas Pennsylvania merupakan computer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia. ENIAC dibuat di bawah lembaga Army’s Ballistics Research Laboratory (BRL). Sebuah badan yang bertanggung jawab dalam pembuatan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru. Sebelumnya tugas ini dilakukan oleh kurang lebih 200 personil dengan menggunakan kalkulator untuk menyelesaikan persamaan matematis peluru kendali yang memakan waktu lama.

ENIAC mempunyai berat 30 ton, bervolume 15.000 kaki persegi, dan berisi lebih dari 18.000 tabung vakum. Daya listrik yang dibutuhkan sebesar 140 KW. Kecepatan operasi mencapai 5.000 operasi penambahan per detik. ENIAC masih merupakan mesin desimal, representasi data bilangan dalam bentuk desimal dan arimetiknya dibuat dalam bentuk desimal. Memorinya terdiri atas 20 akumulator, yang masing – masing akumulatornya mampu menampung 10 digit desimal. Setiap digit direpresentasikan oleh cincin yang terdiri atas 10 buah tabung vakum. Kekurangan utama mesin ini adalah masih manual pemrogramannya, yaitu dengan menyetel switch – switch, memasang dan menanggalkan kabel – kabelnya. ENIAC selesai pada tahun 1946 sejak proposal diajukan tahun 1943, sehingga tahun 1946 merupakan gerbang bagi zaman baru komputer elektronik.

John Van Neumann seorang ahli matematika yang merupakan konsultan pembuatan ENIAC pada tahun 1945 mencoba memperbaiki kelemahan ENIAC dengan rancangan

komputer barunya, bernama EDVAC

(Electronic Discrete Variable Computer) dengan konsep program tersimpan (storedprogram concept)

Tahun 1946 komputer dengan stored-program concept dipublikasikasikan, yang

kemudian di kenal dengan Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). Struktur  komputer ini terdiri :

• Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi.

• Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data binner.

• Control Unit, untuk melakukan interpretasi instruksi – instruksi di dalam memori

   sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut.

• I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar.

Memori IAS terdiri atas 1.000 lokasi penyimpanan yang disebut word. Word terdiri atas 40 binary digit (bit). Data maupun instruksi disimpan dalam memori ini, sehingga data maupun instruksi harus dikodekan dalam bentuk biner. Setiap bilangan terdiri atas sebuah bit tanda dan 39 bit nilai. Sebuah word terdiri atas 20 bit instruksi dengan masing – masing 8 bit kode operasi (op code) dan 12 bit alamat.

Struktur detail komputer IAS disajikan dalam gambar. Gambar ini menjelaskan bahwa baik unit kontrol maupun ALU berisi lokasi – lokasi penyimpanan, yang disebut register, yaitu :

• Memory Buffer Register (MBR), berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam  

   memori atau digunakan untuk menerima word dari memori.

• Memory Address Register (MAR), untuk menentukan alamat word di memori untuk

   Dituliskan dari MBR atau dibaca oleh MBR.

• Instruction Register (IR), berisi instruksi 8 bit kode operasi yang akan dieksekusi.

• Instruction Buffer Register (IBR), digunakan untuk penyimpanan sementara instruksi  

   Sebelah kanan word di dalam memori.

• Program Counter (PC), berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil

   Dari memori.

• Accumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), digunakan untuk penyimpanan

   Sementara operand dan hasil ALU. Misalnya, hasil perkalian 2 buah bilangan 40 bit

   adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti (most significant bit) disimpan

   dalam AC dan 40 bit lainnya (least significant bit) disimpan dalam MQ.

IAS beroperasi secara berulang membentuk siklus instruksi. Komputer IAS memiliki 21 instruksi, yang  dapat dikelompokkan seperti berikut ini :

• Data tranfer, memindahkan data di antara memori dengan register – register ALU atau

   Antara dua register ALU sendiri.

• Unconditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan tanpa syarat tertentu.

• Conditional branch, perintah – perintah eksekusi percabangan yang memerlukan syarat

    tertentu agar dihasilkan suatu nilai dari percabangan tersebut.

• Arithmetic, kumpulan operasi – operasi yang dibentuk oleh ALU.

• Address Modify, instruksi – instruksi yang memungkinkan pengubahan alamat saat di

   komputasi sehingga memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.