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 sejah dahulu kala berupa
alat mekanik maupun elektronik.
Saat
ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam
setiap aspek kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang
memiliki kemampuan yang lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa.
Diantaranya adalah sistem komputer di kassa supermarket
yang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral telepon yang menangani
jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan internet
yang mennghubungkan berbagai tempat di dunia.
Bagaimanapun
juga 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
Tulisan
ini akan memberikan gambaran tentang sejarah komputer dari masa ke
masa, terutama alat pengolah data pada golongan 2, 3, dan 4. Klasifikasi
komputer berdasarkan Generasi juga akan dibahas secara lengkap pada
tulisan ini.
ALAT HITUNG
TRADISIONAL dan KALKULATOR MEKANIK
Abacus, yang 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.
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.
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. Barulah pada tahun 1820,
kalkulator mekanik mulai populer. 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 seoarng profesor matematika
Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage
memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika:mesin
mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali
tanpa kesalahan; sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari
suatu langkah-langkah tertenu. Masalah tersebut kemudain
berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk menjawab
kebutuhan mekanik. 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
tiba-tiba terinspirasi untuk 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 dlam 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.
Mesin
uap Babbage, walaupun tidak pernah selesai dikerjakan, tampak sangat
primitif apabila dibandingkan dengan standar masa kini. Bagaimanapun
juga, alat tersebut menggambarkan elemen dasar dari sebuah komputer
modern dan juga mengungkapkan sebuah konsep penting. Terdiri
dari sekitar 50.000 komponen, desain dasar dari Analytical Engine
menggunakan kartu-kartu perforasi (berlubang-lubang) yang berisi
instruksi operasi bagi mesin tersebut.
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. Sensus sebelumnya yang dilakukan di tahun
1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk menyelesaikan perhitungan.
Dengan berkembangnya populasi, Biro tersebut memperkirakan bahwa
dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan sensus.
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.
Selain memiliki keuntungan dalam bidang kecepatan, kartu
tersebut berfungsi sebagai media penyimpan data. Tingkat
kesalahan perhitungan juga dpat ditekan secara drastis. Hollerith
kemudian mengembangkan alat tersebut dan menjualny ke masyarakat luas.
Ia mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun 1896 yang
kemudian menjadi International Business Machine (1924) setelah mengalami
beberapa kali merger. Perusahaan lain seperti Remington
Rand and Burroghs juga memproduksi alat pembac kartu perforasi untuk
usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh kalangan
bisnis dn pemerintahan untuk permrosesan data hingga tahun 1960.
Pada
masa berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan 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.
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 Harvd-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) dn 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 usha membangun konsep desin komputer
yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer.
Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic
Computer(EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuh 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) dn silinder magnetik untuk penyimpanan data.
KOMPUTER
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 IBM 1401 yang
diterima secaa 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 dapa tmencetak 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 karir baru bermunculan (programmer, analyst,
dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga
mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.
KOMPUTER
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 komputer.
KOMPUTER
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 1971 membawa
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 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
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 mempopulerkan sistem grafis pada
komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang
berbasis teks. Macintosh juga mempopulerkan 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. Komputer
jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk kerjasama
elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan
menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network,
LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat
besar.
KOMPUTER
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), 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 sederhan. Namun fasilitas tersebut menjadi
jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer menyadari
bahwa pengertia manusia sangat bergantung pada konteks dan pengertian
ketimbang sekedar menterjemahkan kata-kata secara langsung.
Banyak
kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semkain 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar