Sejarah dan Perkembangan Komputer

Sejarah dan Perkembangan Komputer dari generasi pertama hingga sekarang

Berdasarkan perkembangan teknologi komputer, maka perkembangannya dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu sebelum tahun 1940 dan setelah tahun 1940.

1.      Sebelum tahun 1940

Sejak dahulu kala, proses pengolahan data telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan elektronik untuk membantu manusia 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. Alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar.

1)      Peralatan manual: yaitu peralatan pengolahan data yang sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan tenaga tangan manusia

2)      Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual

3)      Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik

4)      Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara elektronik penuh

 Beberapa peralatan yang telah digunakan sebagai alat hitung sebelum ditemukannya komputer :

a.       Abacus.

Muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil dan masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini, dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi. Alat ini memungkinkan penggunanya untuk melakukan perhitungan menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuh rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, terutama di Eropa, Abacus kehilangan popularitasnya.

b.      Kalkulator roda numerik

Setelah hampir 12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin komputasi. Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu berumur 18 tahun, menemukan apa yang ia sebut sebagai kalkulator roda numerik (numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan pajak. Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah hanya terbataas untuk melakukan penjumlahan.

c.       Kalkulator roda numerik 2

Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman, Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline dengan membuat mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi. Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya.

 d.      Kalkulator Mekanik.

Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar. Kalkulator mekanik Colmar, arithometer, mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun era komputasi mekanikal.

Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seorang profesor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul pada tahun 1822 ketika 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.

Setelah bekerja dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine. 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 dalam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama.

Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya. Pada 1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat.

Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat penemuan baru lainnya. Vannevar Bush (1890-1974) membuat sebuah kalkulator untuk menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau salah. 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. 

2.      Setelah tahun 1940

a.      Generasi Pertama (1940 – 1959)

-       ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator)

ENIAC merupakan generasi pertama komputer digital elektronik yang digunakan untuk kebutuhan umum. ENIAC dirancang pada tahun 1942, dan mulai dibuat pada tahun 1943 oleh Dr. John W. Mauchly dan John Presper Eckert di Moore School of Electrical Engineering (University of Pennsylvania) dan baru selesai pada tahun 1946. ENIAC berukuran sangat besar.
 

Gambar 1. Komputer Generasi pertama ENIAC

ENIAC berukuran sangat besar, untuk penempatannya membutuhkan ruang 500m2. ENIAC menggunakan 18.000 tabung hampa udara, 75.000 relay dan saklar, 10.000 kapasitor, dan 70.000 resistor. Ketika dioperasikan, ENIAC membutuhkan daya listrik sebesar 140 kilowatt dengan berat lebih dari 30 ton, dan menempati ruangan 167 m2.

 -          EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer)

Penggunaan tiub tiub vakum juga telah dikurangi di dalam EDVAC, di mana proses perhitungan telah menjadi lebih cepat dibandingkan ENIAC.

-          EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator)

EDSAC telah memperkenalkan penggunaan raksa (merkuri) dalam tube untuk menyimpan memori. Untuk pertama kalinya komputer tersebut menggunakan Random Access Memory (RAM) untuk menyimpan bagian-bagian dari data yang diperlukan secara cepat. 

-            UNIVAC I (Universal Automatic Calculator)

 

Gambar 2. Kompjuter Generasi Pertama UNIVAC I

Pada tahun 1951 Dr Mauchly dan Eckert menciptakan UNIVAC I , komputer pertama yang digunakan untuk memproses data perniagaan.

Pada pertengahan tahun 1950 UNIVAC mengalami kemajuan dalam beberapa aspek pemrograman tingkat lanjut, sehingga merupakan komputer general purpose pertama yang didesain untuk menggunakan angka dan huruf dan menggunakan pita magnetik sebagai media input dan output-nya. Inilah yang dikatakan sebagai kelahiran industri komputer yang didominasi oleh perusahaan IBM dan Sperry. Komputer UNIVAC pertama kali digunakan untuk keperluan kalkulasi sensus di AS pada tahun 1951, dan dioperasikan sampai tahun 1963.

-                   KOMPUTER-KOMPUTER IBM

IBM memproduksi IBM 605 dan IBM 701 pada tahun 1953 yang berorientasi pada aplikasi bisnis dan merupakan komputer paling populer sampai tahun 1959. IBM 705 dikeluarkan untuk menggantikan IBM 701 yang kemudian memantapkan IBM dalam industri pengolahan data.

b.      Generasi kedua ( 1959-1964 )

komputer generasi kedua mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

-         Menggunakan teknologi Sirkuit berupa transistor dan diode untuk menggantikan tabung vakum.

-          Program Sudah menggunakan operasi bahasa pemrograman tingkat tinggi (high level language), seperti FORTRAN, COBOL, ALGOL.

-           Kapasitas memori utama sudah cukup besar dikembangkan dari Magnetic Core Storage..

-          Ukuran fisik komputer lebih kecil dibanding komputer generasi pertama.

-          Proses operasi sudah lebih cepat, yaitu jutaan operasi perdetik.

-          Membutuhkan lebih sedikit daya listrik.

-          Menggunakan simpanan luar berupa Magnetic Tape dan Magnetic Disk.

-          Kemampuan melakukan proses real time dan real-sharing.

-          Orientasi program tidah hanya tertuju pada aplikasi bisnis, tetapi juga aplikasi teknik.

Gambar 3. Komputer Generasi Kedua

-          UNIVAC III

Dibanding denga tabung, teknologi transistor jauh lebih efisien sebagai switch dan dapat diperkecil ke skala mikroskopik. Pada tahun 2001 peniliti Intel telah memperkenalkan silikon paling kecil dan paling cepat di dunia, dengan ukuran 20 nanometer atau sebanding dengan sepermiliar meter, yang akan digunakan pada prosesor dengan kecepatan 20 GHz (Giga Hertz). Era ini juga menandakan permulaan munculnya minikomputer yang merupakan terbesar kedua dalam keluarga komputer. Harganya lebih murah dibanding dengan generasi pertama. Komputer DEC PDP-8 adalah minikomputer pertama yang dibuat tahun 1964 untuk pengolahan data komersial. Jenis-jenis komputer lain yang muncul pada generasi ini diantaranta UNIVAC III, UNIVAC SS80, SS90, dan 1107, IBM 7070, 7080, 1400, dan 1600.

 c.       Generasi ketiga (1964-awal 80-an)

Pada generasi ketiga inilah teknologi Integrated Circuit (IC) menjadi ciri utama karena mulai digunakan pada sebuah perangkat komputer hingga generasi sekarang. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silicon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Para ilmuan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen kedalam satu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya komputer menjadi lebih kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya yaitu pengguanaan Operating System (OS) yang memungkinkan satu komputer melakukan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

IC dibuat pertama kali oleh Texas Istruments dan Fairchild Semiconductor pada tahun 1959 yang hanya berisi enam transistor. Bisa kita bandingkan bahwa prosesor saat ini yang kita gunakan telah memiliki jutaan, puluhan, ratusan juta transistor, bahkan telah didesain prosesor dengan miliaran transistor. Sebuah perkembangan yang luar biasa dalam masa kurang dari setengah abad.

Gambar 4. Komputer Generasi Ketiga

 Ciri-ciri komputer generasi ketiga adalah:

-     Karena menggunakan IC maka kinerja komputer menjadi lebih cepat dan tepat. Kecepatannya hampir 10.000 kali lebih cepat dari komputer generasi pertama.

-           Peningkatan dari sisi software.

-           Kapasitas memori lebih besar, dan dapat menyimpan ratusan ribu karakter (sebelumnya hanya puluhan ribu).

-     Menggunakan media penyimpanan luar disket magnetik (external disk) yang sifat pengaksesan datanya secara acak (random access) dengan kapasitas besar (jutaan karakter).

-          Penggunaan listrik lebih hemat.

-          Kemampuan melakukan multiprocessing dan multitasking.

-          Telah menggunakan terminal visual display dan dapat mengeluarkan suara.

-          Harganya semakin murah.

-          Kemampuan melakukan komunikasi dengan komputer lain.

Contoh komputer generasi ke III adalah IBM S/360, UNIVAC 1108, UNIVAC 9000, Burroughts 5700, 6700, 7700, NCR Century, GE 600, CDC 3000, 6000, dan 7000, PDP-8, dan PDP-11 (pabrik pembuatnya adalah Digital Equipment Corporation) IBM S/360,

UNIVAC 1108, UNIVAC 9000, Burroughts 5700, 6700, 7700, NCR Century, GE 600, CDC 3000, 6000, dan 7000, PDP-8, dan PDP-11 (pabrik pembuatnya adalah Digital Equipment Corporation) merupakan contoh-contoh komputer generasi ketiga.

 

Gambar 5. Komputer IBM S360

Banyak bahasa pemrograman telah muncul seperti BASIC, Pascal dan PL/1. Kebanyakan mikrokomputer didasari dengan tafsiran bahasa secara mendalam, chip ROM untuk menggunakan bahasa BASIC.

d.      Generasi ke empat (awal 80-an)

Gambar 6. Komputer generasi IV

Sejak tahun 1970 ada dua perkembangan yang dianggap sebagai komputer generasi IV. Pertama, penggunaan Large Scale Integration (LSI) yang disebut juga dengan nama Bipolar Large Large Scale Integration. LSI merupakan pemadatan beribu-ribu IC yang dijadikan satu dalam sebuah keping IC yang disebut chip.

Istilah chip digunakan untuk menunjukkan suatu lempengan persegi empat yang memuat rangkaian terpadu IC. LSI kemudian dikembangkan menjadi Very Large Scale Integration (VLSI) yang dapat menampung puluhan ribu hingga ratusan ribu IC. Selanjutnya dikembangkannya komputer mikro yang menggunakan mikroprosesor dan semikonduktor yang berbentuk chip untuk memori komputer internal sementara generasi sebelumnya menggunakan magnetic core storage.

Komputer-komputer generasi keempat diantaranya adalah IBM 370, Apple I dan Apple II, PDP-11, VisiCalc, dan Altair yang menggunakan prosesor Intel 8080, dengan sistem operasi CP/M (Control Program for Microprocessor), dengan bahasa pemrograman Microsoft Basic (Beginners Allpurpose Symbolic Instruction Code). Sebagai catatan bahwa pada komputer-komputer generasi keempat ini tidak satupun yang PC-Compatible atau Macintosh-Compatible. Sehingga pada generasi ini belum ditentukan standar sebuah komputer terutama personal computer (PC).

-          Komputer Generasi IV: Apple II

Perusahaan Intel pada tahun 1971 memperkenalkan mikrokomputer 4 bit yang menggunakan chip prosesor dengan nama 4004 yang berisi 230 transistor dan berjalan pada 108 KHz (Kilo-Hertz) dan dapat mengeksekusi 60.000 operasi per detik. Dilanjutkan pada tahun 1972, Intel memperkenalkan mikrokomputer 8008 yang memproses 8 bit informasi pada satu waktu.

Selanjutnya mikroprosesor 8080 dibuat pada tahun 1974, dan merupakan prosesor untuk tujuan umum pertama.Sebelumnya prosesor 4004 dan 8008 dirancang untuk kebutuhan aplikasi tertentu, dan prosesor 8080 memiliki kemampuan lebih cepat dan memilki set instruksi yang lebih kaya, serta memiliki kemampuan pengalamatan yang lebih besar. Pada generasi keempat ini tampilan monitor masih satu warna (green color).

  

Gambar 7. Komputer Generasi IV Apple II

e.       Generasi ke lima (Masa Depan)

Gambar 8. Komputer IBM

Akhir tahun 1980, IBM memutuskan untuk membangun sebuah komputer personal (PC) secara massal, yang pada tanggal 12 Agustus 1981 menjadi sebuah standar komputer PC, dan pada akhirnya hingga saat ini PC dikenal dengan nama standar IBM-PC.

Prosesor yang digunakan adalah 8088/8086 yang menjadi standar komputer saat ini, menggunakan basis proses 16 bit persatuan waktu. Dengan lahirnya komputer generasi kelima ini, IBM bekerja sama dengan Microsoft untuk mengembangkan software di dalamnya. Hingga saat ini Microsoft mendominasi kebutuhan software di dunia PC.

Pada generasi ini komputer sudah mempunyai bentuk umum yaitu terdiri dari :

1.      CPU (central processing unit)

2.      Monitor baik berupa LCD (liquid crystal digital)  maupun CRT (Cathode Ray Tube)

3.      Keyboad

4.      .Mouse

secara umum seperti itulah bentuk komputer pada generasi kelima atau pada masa kini. Namun karena kebutuhan yang dimiliki manusia semakin lama semakin kompleks dan untuk itu dibutuhkan jenis komputer yang sesuai dengan kebutuhan, untuk itu kebanyakan komputer pada generasi kelima ini dikembangkan fokus kepada hardware yang terdapat pada CPU agar bisa menyesuaikan dengan program atau sofware yang dibutuhkan, namun tidak berarti bentuk dari sebuah Pesonal Komputer itu sendiri tidak berkembang banyak juga yang sudah mengembangkan sebuah personal komputer agar mobilitasnya dapat menyesuaikan kebutuhan kita. Secara umum perkembangan komputer masa kini dapat di lihat dari berkembangnya komponen mikroprosesornya. Pada perkembangan selanjutnya perubahan besar terjadi bahwa sejak IBM-PC diperkenalkan dan bukan menjadi satu-satunya manufaktur PC-compatible, maka standar baru dalam dunia industri PC lebih dikembangkan oleh perusahaan lain seperti Intel dan Microsoft yang dipelopori oleh W. Bill Gates yang menjadi pionir standar hardware dan software dunia.

Pada generasi kelima ini, telah dilakukan pengembangan dengan apa yang dinamakan Josephson Junction, teknologi yang akan menggantikan chip yang mempunyai kemampuan memproses trilyunan operasi perdetik sementara teknologi chip hanya mampu memproses miliaran operasi perdetik. Komputer pada generasi ini akan dapat menerjemahkan bahasa manusia, manusia dapat langsung bercakap-cakap dengan komputer serta adanya penghematan energi komputer. Sifat luar biasa ini disebut sebagai “Artificial Intelligence”, selain itu juga berbasis Graphic User Interface (GUI), multimedia, dan multikomunikasi.

Contoh-contoh komputer yang lahir pada generasi kelima berbasis x86, seperti chip 286 yang diperkenalkan pada tahun 1982 dengan 134.000 transistor, kemudian chip 386 pada tahun 1983 dengan 275.000 transistor, sedangkan chip 486 diperkenalkan tahun 1989 yang memiliki 1,2 juta transistor. Selanjutnya pada tahun 1993 Intel memperkenalkan keluarga prosesor 586 yang disebut Pentium 1 dengan jumlah transistor 3,1 juta untuk melakkan 90 MIPS (Million Instruction Per Second). Kemudian dilanjutkan pada generasi berikutnya yaitu Pentium 2, 3, dan 4.

Pada akhir tahun 2000 Intel memperkenalkan Pentium 4, yang merupakan prosesor terakhir dalam keluarga Intel dengan arsitektur 32 bit (IA-32). Tahun 2001 Intel mengumumkan prosesor Itanium yang merupakan prosesor dengan basis arsitektur 64 bit (IA-64) pertama. Itanium merupakan prosesor pertama milik Intel dengan instruksi-instruksi 64 bit dan akan menelurkan satu generasi baru dari sistem operasi dan aplikasi, sementara masih mempertahankan backward compatibility dengan software 32 bit. Perlu diketahui bahwa sejak dikeluarkannya prosesor 386, komputer beroperasi pada 32 bit per satuan waktu dalam mengeksekusi informasi hingga Pentium 4. Hingga sekarang komputer yang digunakan kebanyakan masih yang berbasis 32 bit.

Pada generasi pentium, selain ciri khas pada peningkatan kecepatan akses datanya juga tampilan gambar sudah beresolusi (kualitas gambar) bagus dan berwarna serta multimedia, dan yang lebih penting adalah fungsi komputer menjadi lebih cerdas. Meskipun komputer pada generasi ini ukuran fisiknya menjadi lebih kecil dan sederhana namun memiliki kemampuan yang semakin canggih.

f.        Komputer Generasi VI: Masa Depan

Gambar 9. Kemungkinan Komputer Masa Depan

Dengan teknologi komputer yang ada saat ini, agak sulit untuk dapat membayangkan bagaimana komputer masa depan. Dengan teknologi yang ada saat ini saja kita seakan sudah dapat “menggenggam dunia”. Dari sisi teknologi beberapa ilmuan komputer meyakini suatu saat tercipta apa yang disebut dengan biochip yang dibuat dari bahan protein sitetis. Robot yang dibuat dengan bahan ini kelak akan menjadi manusia tiruan. Sedangkan teknologi yang sedang dalam tahap penelitian sekarang ini yaitu mikrooptik serta input-output audio yang mungkin digunakan oleh komputer yang akan datang. Ahli-ahli sains komputer sekarang juga sedang mencoba merancang komputer yang tidak memerlukan penulisan dan pembuatan program oleh pengguna. Komputer tanpa program (programless computer) ini mungkin membentuk ciri utama generasi komputer yang akan datang.

  

Gambar 10 Kemungkinan Komputer Masa Depan

Secara prinsip ciri-ciri komputer masa mendatang adalah lebih canggih dan lebih murah dan memiliki kemampuan diantaranya melihat, mendengar,berbicara, dan berpikir serta mampu membuat kesimpulan seperti manusia. Ini berarti komputer memiliki kecerdasan buatan yang mendekati kemampuan dan prilaku manusia. Kelebihan lainnya lagi, kecerdasan untuk memprediksi sebuah kejadian yang akan terjadi, bisa berkomunikasi langsung dengan manusia, dan bentuknya semakin kecil. Yang jelas komputer masa depan akan lebih menakjubkan.