Konsep Dasar KomputerOleh Andika Agus Slameto

Konsep KomputerKomputer adl perangkat elektronik yg dapat menerima masukan dan selanjutnya melakukan pengolahan untuk menghasilkan keluaranPerangkat utama komputer adl :Perangkat InputPerangkat ProsesPerangkat Output, danPerangkat Penyimpanan

Asal Mula Komputer [1]What is Computer ???Computer => computeCompute = menghitung (basic meaning)Computing = mengoperasikan atau menggunakan mesin untuk melakukan proses perhitunganAwal mulanya komputer dibuat adalah untuk melakukan proses perhitungan dan akhirnya berkembang menjadi multi fungsi seperti saat ini

Asal Mula Komputer [2]How to Compute in Ancient Time??Menggunakan penandaSempoaKalkulator MekanikKalkulator ElektronikKomputer

Asal Mula Komputer [3]

Asal Mula Komputer [4]

Asal Mula Komputer [5]Ditinjau dari Teknik Pemrosesan yang digunakan:. . . . - 1641 : Manual1642 - 1885 : Mekanis1886 - 1945 : Elektromekanis1946 - . . . . : ElektronikMolekulBioteknologi ?

Sistem KomputerAgar komputer bisa difungsikan secara komprehensif dalam menjalankan tugasnya, perlu Sistem Komputer.Sistem KomputerKumpulan elemen-elemen komputer yang saling berhubungan dan saling berinteraksi untuk melakukan pengolahan data dg tujuan menghasilkan informasi sesuai dg yang diharapkan.Pengolahan data pada sistem komputer terdiri dari 3 tahap dasarPemasukan dataPengolahan dataPengeluaran hasil

Elemen Sistem KomputerElemen Sistem KomputerHardwarePerangkat yg secara fisik terlihat dan bisa dirabaSoftwareProgram yang berisi instruksi untuk pengolahan dataBrainware Manusia sbg operatorHardware dikendalikan brainware dengan bantuan software

HardwareSecara umum hardware dapat dikatakan sebagai perangkat elektronik yang membangun komputer. Hardware dapat dianalogikan dengan tubuh dan otot manusia

SoftwareSystem Software: operating system, programming language, system utilityApplication software:custom-made,packaged software (wordprocessor, desktop publishing, spreadsheet, dbms, graphics, dll)

Brainware [1]Brainware adalah object yang bertanggung jawab terhadap jalannya sistem komputer, contohnya :Computer Operator:mengoperasikan komputer secara keseluruhanData Entry Operator: petugas penginputan data.Librarian:bertanggungjawab atas penyimpanan file data/ program

Brainware [2]Computer Programmer: pembuat program berdasar spesifikasi dari system analystNetwork manager/ system manager: bertanggungjawab atas kelancaran sistem.System analyst:merancang sistem komputer secara keseluruhan (analog spt. Arsitek)Chief Information Officer (Manager Dept. Sistem Informasi)

Teknologi InformasiTeknologi Informasi = Komputer ???Teknologi InformasiSI TIPengolahan informasi yang berbasis pada teknologi komputerTeknologi yang memanfaatkan komputer sebagai perangkat utama u/ mengolah data menjadi informasi

Manfaat KomputerBidang PendidikanMedia pembelajaran interaktifE-Learning; E-Book; E-library; Virtual LabBidang IndustriDesain produk dg CAD maupun CAMRobot perakitBidang Bisnis dan PerbankanSIMERP

Bidang Teknik dan Ilmu PengetahuanSimulasi dan PemodelanBidang PenerbanganAutopilotBidang KemiliteranPersenjataanPencetus konsep-konsep komputerBidang KedokteranKomputer DNABidang KriminalitasPelacakan pelaku kejahatanBidang PemerintahanE-Government

Karakteristik KomputerTidak memiliki emosiBisa menerima sembarang masukanTidak akan jenuhMampu menyimpan data dalam jumlah besar dan dalam waktu yg lamaMampu mengurutkan dan mencari data dalam waktu singkatMampu mengolah data yang besar dengan cepat dan akurat

KomputerKeunggulanKetepatan komputasiKecepatan pemrosesan yang terus bertambahKapasitas yang makin meningkatKetahanan kerjaKekuranganStatis (Tidak bisa dinamis seperti manusia)Beresiko diambil alih user yg tidak berhakMempersempit lapangan kerjaKesalahan terjadi pada komputer, jika:Komponennya ada yg rusakKesalahan input data (Garbage In Garbage Out)Kerusakan data dan/atau software

Tokoh Penting : Charles Babbage Charles Babbage "the grandfather of modern computing." Mengajukan bahwa suatu mesin untuk melakukan perhitungan harus terdiri atas 4 elemen :Input device =>Card ReaderMemory =>The StoreCentral Processing Unit =>The MilOutput device =>printer

Tokoh Penting : Ada Lovelace Byron Ada Lovelace Byron first computer programmerRekan dan teman dari Charles BabbageMemberikan penjelasan mengenai konsep dari mesin yang dibuat oleh Charles Babbage kepada publik Note programmnya berhasil dijalankan oleh mesin Charles BabbageOn December 10, 1980, (Ada's birthday), the U.S. Defense Department approved the reference manual for its new computer programming language, called "Ada".

Tokoh Penting : Herman Hollerith Herman HollerithPemenang dari kontes yang diadakan oleh U.S bureau n Cencus untuk melakukan sensus penduduk di Amerika, pada tahun 1980s => mesin tabulasi menggunakan punch cardPerusahaan yang didirikannya menjadi bergabung dengan IBM Pada beberapa versi dari FORTRAN, setiap awal dari perintah harus diawali dengan H untuk menghormati Herman Hollerith.

Tokoh Penting : Von Neuman [1]Arsitektur Von Neuman digunakan oleh sebagian besar komputer yang ada saat iniuses a single storage structure to hold both instructions and data, term "stored-program computer" one data bus and one address bus between processor and memory Instructions and data have to be fetched in sequential orderPemisahan antara CPU dan MemoryMasalah yang muncul :Von Neumann bottleneck

Tokoh Penting : Von Neuman [2]

Implementasi Arsitektur von NeumanKonsep John von Neumann & Alan TuringStored ProgramMain memory menyimpan program dan dataALU beroperasi menggunakan data binerControl unit (CU) mengintrepretasi instruksi dari memori dan untuk dieksekusiPerangkat input dan output dikendalikan oleh CUDiimplementasikan di Princeton Institute for Advanced Studies (nama komputer: IAS)Selesai1952

Peristiwa Penting [1]Perang Dunia KeduaPerang Dunia Kedua memberikan efek yang cukup signifikan terhadap perkembangan komputer :Konrad Zuse => Dibuat oleh Jerman first functional program-controlled computerColossus => dibuat oleh Inggris untuk memecahkan kode rahasia dari German first totally electronic computing device

Peristiwa Penting [2]Colossus was used to break German ciphers during World War II.

Peristiwa Penting [3]A reproduction of Zuse's Z1 computer. Konrad Zuse's Z-series

Perkembangan Komputer [1]Generasi Komputer :Komputer Generasi ITabung hampa udara sebagai penguat sinyal, merupakan ciri khas komputer generasi pertama. (tabung elektrostatis) Bahan baku vakum tube adalah kaca sehingga memiliki banyak kelemahanContohnya: ENIAC, EDVAC, UNIVAC,IAS, IBM S/710 S/702

ENIAC (Elektronic Numerical Integrator and Computer)ENIAC dibangun oleh US untuk menghasilkan tabel dan gerak parabola dari meriam (Mauchly dan Eckert University of Pennsylvania)ENIAC dibangun dari tahun 1941 sampai 1945, dengan ukuran dan konsumsi tenaga yang sangat besarSpec dari ENIAC :komputer tabung hampa pertamadipakai selama PD 2berat 30 ton, 17,468 vacum tubes, 70,000 resistors,10,000 capacitors, 1,500 relays, 6,000 switches, catudaya 174kw ( 1,740 100 watt light bulbs!)kebutuhan ruangan seluas 1900 cubic feetMerupakan cikal bakal dari EDVAC.

ENIAC (Elektronic Numerical Integrator and Computer)Program pengontrol ENIAC dibuat dengan cara mengubah kabel-kabel yang ada didalamnyaPerintah komputer disimpan pada punch card

EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer )EDVAC dibangun untuk mengatasi masalah yang ada pada ENIAC dengan anggaran awal $100.000 dan nama prototypenya adalah Electronic Discrete Variabel Automatic CalculatorEDVAC menggunakan sistem bilangan biner berbeda dengan ENIAC yang menggunakan desimalDana yang dihabiskan untuk pembuatan EDVAC kira-kira $500.000

EDVAC ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer )EDVAC's addition time was 864 microseconds and its multiplication time was 2900 microseconds (2.9 milliseconds). The computer had almost 6,000 vacuum tubes and 12,000 diodes, and consumed 56 kW of power. It covered 490 ft (45.5 m) of floor space and weighed 17,300 lb (7,850 kg). The full complement of operating personnel was thirty people for each eight-hour shift.

Perkembangan Komputer [2]Ciri-cirinya :Menggunakan transistor dan diode utk menggantikan tabung vakum Bahan bakunya terdiri atas tiga lapis, yaitu: "basic", "collector" dan "emmiter". => memakai silikon padat Menggunakan bahasa tingkat tinggi, spt: Fortran dan COBOLMenggunakan simpanan luar berupa magnetic tape dan magnetic diskBerukuran lebih kecilKecepatan proses yg lebih tinggiKonsumsi listrik lebih kecilKomputer Generasi II

Transistor merupakan ciri khas komputer generasi kedua. Dengan bahan baku berupa logam maka transistor memiliki berbagai kelebihan dibandingkan dengan vacum tubeContoh : IBM- 7090, IBM Serie 1400, NCR Serie 304, MARK IV dan Honeywell Model 800.

Perkembangan Komputer [3]Komputer Generasi IIIKomputer generasi ketiga dibangun dengan menggunakan IC (integrated circuit). CPU= wafer packaged chip gate Penerapan microprogrammingIBM S-360 merupakan komputer pertama yang menggunakan IC dan diperkenalkan pada tahun 1964

Perkembangan Komputer [4]Komputer Generasi IVMicroprocessor dan semikonduktor merupakan ciri khas komputer generasi ke-empat yang merupakan pemadatan ribuan IC kedalam sebuah Chip =>LSI (Large Scale Integration) Karena bentuk yang semakin kecil dan kemampuan yang semakin meningkat meningkat dan harga yang ditawarkan juga semakin murah. Microprocessor merupakan awal kelahiran komputer personal. Pada tahun 1971, Intel Corp kemudian mengembangkan microprocessor pertama serie 4004.

Perkembangan Komputer [5]Contoh generasi ini adalah Apple I Computer yang dikembangkan oleh Steve Wozniak dan Steve Jobs dengan cara memasukkan microprocessor pada circuit board komputer. Disamping itu, kemudian muncul TRS Model 80 dengan processor jenis Motorola 68000 dan Zilog Z-80 menggunakan 64Kb RAM standard.

Perkembangan Komputer [6]Komputer Apple II-e yang menggunakan processor jenis 6502R serta Ram sebesar 64 KbRadio Shack TRS-80 IBM mulai mengeluarkan Personal Computer pada sekitar tahun 1981 seperti yang nampak pada gambar, dengan menggunakan Operating System MS-DOS 16 Bit.

Perkembangan Komputer [7]Komputer Generasi VPada generasi ini ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integration) yang berkembang menjadi VLSI yang merupakan pemadatan ribuan microprocessor kedalam sebuah microprocesor. Selain itu, juga ditandai dengan munculnya microprocessor dan semi conductor.Teknologi yang digunakan 90 nanometer (90 nm) processes to the next 65 nm and 45 nm generations. Pentium 4, AMD Athlon/Sempron, Intel Dual Core,

Penemuan Penting [1]1950-1960 : computer mulai dibangun dengan menggunakan transistor (ditemukan oleh Bells Lab), sehingga ukuran menjadi jauh lebih kecil dan hemat tenaga

Sejarah PerkembanganTransistor1948 Point contact transistor 1950 Single crystal germanium1951 Grown junction transistor1952 Alloy junction transistor1952 Zone melting and refining 1952 Single crystal silicon1955 Diffused base transistors1957 Oxide masking 1960 Planar transistor 1960 Mos transistor 1960 Epitaxial transistor 1961 Integrated circuits

Penemuan Penting [2]1960 : ditemukan teknologi untuk menggabungkan transistor dalam sebuah silikon chip yang dikenal dengan integrated circuit (IC)Definifi IC: Assembly of microscopic electronic components (transistors, diodes, capacitors, and resistors) and their interconnections fabricated as a single unit on a wafer of semiconducting material, especially silicon. Britannica information about integrated circuit Britannica Concise Encyclopedia.

Komputer Modern

Processor saat ini dibangun dengan teknologi VLSI sehingga setiap processor mampu mengandung lebih dari 1 milliar transistorSistem pendingin processor yang makin canggihKinerja RAM dan bus yang semakin cepatSistem operasi yang user friendlyVGA card memiliki processor dan memory sendiri

Komputer Modern

Control UnitProcessorMemoryOutputInput

System Block Diagram PowerPC G5 Apple&IBMGambar disamping menunjukkan system block diagram dari CPU buatan Apple dan IBM yang diberi nama PowerPC G5

Desain Komputer IdealPrinsip desain sistem komputer modernprice / performancekomputer yang dibuat berkinerja tinggibiaya pembuatan (riset, implementasi, produksi, pemasaran, lainnya) ekonomis.Desain dan pembuatan HW dan SW dari masa ke masa menuntut pengetahuan dan teknologi tinggi.Divergensi tuntutan dari pasar (multimedia, wireless, internet,simulation, intelligent system, PDA) makinmemerlukan customized design.

Perkembangan SoftwareSoftware adalah perangkat yang memfungsikan hardware komputerSoftware komputer terbagi atas :Software Sistem OperasiSoftware AplikasiS/W aplikasi a.l :Bahasa pemrogramanProgram aplikasi

Software Sistem OperasiFungsi utamanya:Resource managerPengelola seluruh sumber daya yang terdapat pada sistem komputerPenyedia layananMenyediakan sekumpulan layanan ke pemakai u/ memudahkan penggunaan dan pemanfaatan resourceSO pertama kali dikembangkan sekitar tahun 1954 untuk komputer IBM 701SO langsung terintegrasi dg mesin komputer

UNIXMuncul tahun 1969Dibuat oleh Ken Thompson dari Bell Lab.Tahun 1973 ditulis ulang dg bahasa CSO pertama yg ditulis dg Bahasa Tingkat TinggiLebih mudah dimengerti dan dikembangkanCikal bakal munculnya sistem operasi lain, seperti :Sun SolarisIBM OS/400Linux

Ms. WindowsWindows pertama kali muncul tahun 1985 dg versi 1.0Berbasis GUIBerawal dari pengembangan DOSWindows menjadi sangat populer sejak kehadiran Windows 95Relatif stabil sejak versi Windows 98

LinuxDikembangkan tahun 1991 oleh Linus Torvald, mahasiswa Univ. HelsinkiBerupa kernel u/ prosesor intel 80368Merupakan turunan dari UNIX

Linux menjadi populer, karena :GratisOpen SourceMulti platformMulti User, Multi taskingSecureMakin User friendly

Distro Linux adl bundel dari kernel linuxKernel + program-program tambahanDistro linux yg gratis, a.l :RedHatFedoraDebianUbuntuSlackwareBacktrackMandrivaDistro linux berbayar, a.l :RHEL

Software AplikasiBahasa PemrogramanBahasa yang digunakan untuk memprogram komputerLevel bahasa pemrogramanTingkat rendahTingkat menengahTingkat tinggi

Bahasa tingkat rendah adl bahasa mesinDibentuk dengan kode-kode mesinSulit dipelajariBahasa tingkat menengahBahasa assemblerMasih sulit dipelajari, walaupun masih lebih mudah dibanding bahasa mesinBelum terstrukturBahasa tingkat tinggiMirip seperti bahasa manusiaRelatif lebih mudah dipelajari

Klasifikasi KomputerBerdasarkan tujuan pemakaianBerdasarkan data yg diolahBerdasarkan ukuran dan kemampuan

Berdasarkan Tujuan PemakaianSpecial Purpose ComputerDirancang dan digunakan u/ tujuan khususBiasanya u/ satu masalah sajaCth : komputer di bidang diagnosis kedokteran; komputer militerGeneral Purpose ComputerDigunakan u/ menyelesaikan berbagai masalahDapat diisi berbagai macam softwareCth : PC

Berdasarkan Data yg DiolahKomputer analogMengolah data yg sifatnya berkelanjutan dan bukan berupa angka, misalnya arus listrik.Output biasanya berupa pengaturan atau pengendalian mesin.Cth : komputer pengukur denyut jantungKomputer digitalDatanya berupa digitDapat menyimpan data selama masih diperlukanInput dapat dikoreksi dan dihapus

Berdasarkan UkuranLarge ComputerDisebut juga komputer mainframeUkuran fisiknya besarBiasanya menjadi pusat pemrosesan dataMedium ComputerSebutan lainnya adalah medium-scale mainframeMicro ComputerSingle UserPC; Laptop

Review [1]Komputer terlahir dari permasalahan yang sederhana yaitu untuk melakukan perhitunganKomponen yang membangun sebuah komputer yaitu: Input, Pemroses, Output, Memory (diutarakan oleh Charles BabbageKomputer sekarang masih menerapkan rancangan dari Von Neuman dan Alan TuringSampai saat ini ada 5 generasi teknik pembuatan komputer

Review [2]Perang dunia merupakan salah satu peristiwa penting yang mendukung perkembangan komputerPenemuan transistor merupakan langkah awal untuk mengurangi ukuran komputer dan meningkatkan kinerja komputerSistem Komputer terdiri dari 3 komponen

*The separation between the CPU and memory leads to what is known as the von Neumann bottleneck. The throughput (data transfer rate) between the CPU and memory is very small in comparison with the amount of memory. In modern machines, throughput is very small in comparison with the rate at which the CPU itself can work. Under some circumstances (when the CPU is required to perform minimal processing on large amounts of data), this gives rise to a serious limitation in overall effective processing speed. The CPU is continuously forced to wait for vital data to be transferred to or from memory. As CPU speed and memory size have increased much faster than the throughput between the two, the bottleneck has become more and more of a problem.