sejarah evolusi komputer

Sejarah evolusi Komputer

Komputer yang kita temui saat ini adalah suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejak dahulu kala berupa alat mekanik maupun elektronik. Pada awalnya komputer pertama diciptakan oleh seorang ilmuwan matematika Inggris dari Universitas Cambridge bernama Charles Babbage (1792-1871) yang menemukan speedometer. Usaha Babbage yang pertama muncul pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan diferensial. Mesin tersebut dinamakan Mesin Diferensial. Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis.

Babbage kemudian terinspirasi untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut Analytical Engine atau mesin analitis. Mesin ini terdiri dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari mesin analitis menggunakan kartu-kartu berlubang yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut. Seperti mesin diferensial, mesin analitis ini sepenuhnya bersifat mekanis.

Ada Augusta Lovelace (1815-1842) merupakan wanita yang dipekerjakan oleh Babbage juga memiliki peran penting dalam pembuatan mesin ciptaan Babbage. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris dan mengkomunikasikan spesifikasi mesin analitis kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dalam mesin dan juga membuatnya menjadi programmer pertama di dunia. Pada tahun 1980, Departemen Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya.

Pada tahun 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. Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan alat tersebut, hasil sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu.

Pada tahun 1903, John V. Atanasoff dan Clifford Berry merancang sebuah kalkulator elektronik di Bell Labs, Amerika Serikat. Mesin ini sangat canggih pada masanya dan bekerja menggunakan aritmatika biner dan memiliki kapasitor-kapasitor sebagai memori. 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.

1. Komputer Generasi Pertama (1943-1955)

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 komputer 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 komputer 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.

Gambar 1 Model kerja komputer Von Neumann

Komputer Generasi pertama mempunyai karakteristik 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 tabung vakum (yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dan silinder magnetik untuk penyimpanan data.

2. Komputer Generasi Kedua (1955-1965)

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.

Gambar 2 Model komputer PDP-8

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 komputer 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 (1965-1980)

Penemuan rangkaian terpadu (integrated circuit - IC) dari silikon oleh Robert Noyce pada tahun 1958 memungkinkan dimasukkannya lusinan transistor pada satu keping 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. Komputer 360 dibuat dalam beberapa model untuk beberapa kebutuhan, yaitu:

Sifat	Model 30	Model 40	Model 50	Model 65
Kemampuan relatif	1	3.5	10	21
Waktu Siklus (nsec)	1000	625	500	250
Memori maksimum (KB)	64	256	256	512
Byte-byte yang diambil per siklus	1	2	4	16
Jumlah maksimum saluran data	3	3	4	6

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 (1970-sekarang)

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 komputer 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, dn 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).

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, Duron, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat.

Komputer pribadi pertama yang lain adalah Apple yang dirancang oleh Steve Jobs dan Steve Wozniak. Mesin ini sangat populer di kalangan pemakai komputer di rumah dan di sekolah-sekolah hingga Apple menjadi sangat terkenal dalam waktu singkat.

Seiring dengan bertambah populernya komputer, maka komputer-komputer tersebut dapat dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori, perangkat lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan yang lainnya. Dengan menggunakan Local Area Network (LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.