Pengantar Teknologi Informasi

Generasi Sistem Komputer

What is a ComputerIs this an intelligent machine or a magic box ?

1

Computer definition

Black box, any complex piece of equipment, typically a unit in an

electronic system, with contents that are mysterious to the user.

A machine to solve arithmetic and logical problems.

An electronic device that converts data into information which is useful to

people.

An electronic device for storing and processing data, typically in binary

form, according to instructions given to it in a variable program.

How do you define a computer?

Computer definition

Perangkat elektronik yang diprogram untuk menerima masukan (data),

mengelola data menjadi keluaran yang bernilai (informasi), dan

menyimpannya untuk kebutuhan di kemudian hari.

Elemen utama:

1. Input

2. Proses

3. Output

4. Penyimpanan

Basic Structure of Computer

System

A Computer System

HardwareInput-Output

devices

Processing devices

Storage devices

Communication devices

Software

Operating System

Applications

Tools/utilities

Brainware

OperatorProgrammer

Analysist

Administrators

Structure of a Computer System

Sebagai sebuah sistem, komputer meliputi 3 elemen utama, yakni:

1.Hardware, sebagai bagian fisik dari computer (umumnya dalam bentuk

perangkat elektronik).

2.Software, serangkaian perintah/instruksi yang akan memerintahkan computer

untuk mengerjakan sesuatu.

3.Brainware, sebagai pengelola hubungan antara hardware dan software

Relationship between hardware and software controlled by Brainware.

Analog Computer◉ komputer yang menggunakan aspek

fenomena fisik yang terus berubah

seperti jumlah listrik, mekanik, atau

hidrolik untuk memodelkan masalah

yang dipecahkan.

◉ Keluaran umumnya ditampilkan

dalam bentuk meter atau graphs

◉ Contoh: Thermometer, Jam Analog,

Multimeter analog, dll

Type of Computer

Digital Computer◉ komputer yang bekerja dengan

menggunakan konsep

angka/bilangan.

◉ Semua informasi dipecah-pecah

menjadi unit terkecil dalam bentuk

angka.

◉ Segalanya dideskripsikan dalam dua

keadaan (ON (1) atau OFF (0))

◉ Proses eksekusi sangat cepat.

History and Generations of

ComputerWhere does it all begin…. ?

2

Timeline of Computer History

http://www.techiwarehouse.com/cms/engine.php?page_id=51c38188

http://www.webopedia.com/DidYouKnow/Hardware_Software/FiveGenerations.asp

http://www.computerhistory.org/timeline/computers/

Mechanical Era

Abacus (3000BC)

◉digunakan untuk operasi addition,

subtraction, division dan

multiplication.

◉kalkulasi dilakukan dengan

memindahkan manik-manik sesuai

dengan aturan kalkulasinya

Mechanical Era

Napier’s bone (17th century)

◉Invented by John Napier.

◉Tabel yang difungsikan sebagai

kalkulator perkalian

◉Merubah operasi perkalian menjadi

table penjumlahan yang sederhana

◉234 x 5 = 1170

◉56 x 23 = ……..

http://mathworld.wolfram.com/NapiersBones.html

Mechanical Era

Pascaline (17th century)

◉Invented by Blaise Pascal.

◉Mesin penjumlahan mekanik yang

pertama

◉Dilengkapi dengan sejumlah roda

bergigi yang dapat digerakkan

untuk di-adjust sesuai kebutuhan.

How the pascaline works

Mechanical Era

Difference Engine and Analytical

Engine (1823)

◉Designed by Charles Babbage

(mathematician, engineer, philosopher and

inventor)

◉Tvery first mechanical computers ever to be

invented, The Father of Computing

◉Inventor dari konsep programmable computer

(a general purpose computer controlled by a

list of instructions)

Difference Engine

Mechanical Era

Punched Cards (1890)

◉Sering disebut juga dengan IBM card atau

Hollerith card ( Herman Hollerith)

◉Kertas tipis yang memuat informasi digital

yang direpresentasikan dalam bentuk

lubang atau tidak berlubang pada posisi

yang telah ditentukan.

◉Pemicu industry pengolahan data di awal

abad 20.

Computer Punch Cards – Historical Overview

1st Generation | Vacuum Tube

Sekitar 1942-1955

◉ Menggunakan Vacuum Tube yang digunakan untuk mengontrol dan

menguatkan sinyal elektronik

◉ Membutuhkan daya yang besar namun performa yang minimal

◉ Biaya tinggi

◉ Menggunakan Bahasa pemrograman assembly yang langsung

ditranslasikan ke Bahasa mesin untuk dieksekusi

1st Generation | Vacuum Tube

Vacuum Tube

1st Generation | Vacuum Tube

Karakteristik

◉ Ditemukan oleh John Ambrose Fleming

di tahun 1904

◉ Tabung gelas hampa yang berisi

elektroda (cathode dan anode) yang

mengontrol arus electron, saat filament

dipanaskan.

◉ Ukurannya besar, perlu pendingin, dan

mudah pecah (fragile)

◉ Menggunakan fix-point arithmetic

(bukan floating-point)

◉ 100 – 1000 kali lebih cepat dari pada

penggunaan relay berbasis teknik

elektromekanik.

◉ Punched card dan paper tape digunakan

sebagai input dan output device

◉ Magnetic tape / drum digunakan sebagai

secondary memory

◉ Kebanyakan digunakan untuk scientific

computation contoh: List of vacuum tube

computers

Atanasoff–Berry Computer

1942

Electronic Numerical Integrator and Computer

ENIAC - 1946

Electronic Delay Storage Automatic

Calculator | EDSAC - 1949

Institute for Advanced Study

IAS-Machine - 1952

International Business Machines

IBM 650 - 1953

A New Inspiration To Arithmetic

ANITA Mk VIII - 1961

2nd Generation | Transistor

Sekitar 1955-1964

◉Transfer resistance (transistor), small device that transfer electronic

signals across a resistor.

◉Dikembangkan di Bell Laboratories (AT&T) oleh William Shockley, John

Bardeen, dan Walter Brattain di tahun 1947.

◉Selain berfungsi sebagai amplifier arus, transistor difungsikan sebagai

switch dimana apabila tidak ada arus pada kaki basis maka tidak ada

arus yang mengalir pada kaki collector dan emitter

2nd Generation | Transistor

Karakteristik

◉ Mengurangi ukuran, harga, serta

konsumsi daya komputer secara

signifikan.

◉ Meningkatkan kecepatan proses hingga

1000x dari teknologi sebelumnya.

◉ Dikembangkannya hardware untuk

floating-point arithmetic operations.

◉ Pengembangan konsep pemisahan

processor input dan output yang dapat

dioperasikan secara parallel dalam CPU

◉ Digunakannya bahasa pemrograman

tingkat tinggi (high level language)

seperti FORTRAN, COBOL, dll

◉ Dikembangkan Compilers untuk

menterjemahkan HLL ke dalam Bahasa

pemrograman assembly yang

selanjutnya ditranslasikan ke dalam

bahasa mesin.

◉ Mulai banyak digunakan dalam dunia

bisnis dan militer, contoh: list of

transistorized computer

Transistorized Airborne Digital

Computer | TRADIC - 1954

Universal Automatic Computer

UNIVAC - 1957

Elaboratore Elettronico Aritmetico

Olivetti ELEA - 1957

International Business Machine

IBM 7070 - 1958

Control Data Corporation

CDC 6000 series - 1960

3rd Generation | Integrated Circuit

Sekitar 1963-1971

◉ Integrated Circuit (IC) merupakan integrasi sejumlah transistor (dan berbagai

komponen aktif/pasif lainnya) dalam kepingan kecil silicon.

◉Diinisiasi oleh Jack Kilby (1958) dari Texas Instruments dengan memanfaatkan

keping semikonduktor Germanium, diperbaiki oleh Robert Noyce dari Fairchild

Semiconductor dengan menggunakan keping Silicon. Kilby dianugerahi Nobel

Price tahun 2000.

◉Menginspirasi Gordon Moore melalui Moore’s Law (1965), yang memprediksi

bahwa jumlah komponen yang ditanamkan dalam IC akan meningkat dua kali

lipat setiap dua tahun. ◉ 50 tahun Moore’s Law

Jack Kilby

1923-2005

Gordon Moore

1929-

3rd Generation | Integrated Circuit

Karakteristik

◉ Kombinasi beberapa komponen

elektronik dalam skala kecil (Small scale

integrated circuit / SSI dan Medium Scale

Integrated circuit / MSI)

◉ SSI/MSI diimplementasikan dalam CPU,

I/O Processor, dll

◉ Ukuran computer menjadi lebih kecil

dengan performa yang lebih baik

(processor bekerja dengan lebih cepat)

◉ Biaya lebih murah, ukuran computer juga

lebih kecil.

◉ Diperkenalkan konsep micro-

programming, parallel processing, serta

multi-user system.

◉ Mulai digunakan software system operasi

◉ Konsep cache dan virtual memories

diperkenalkan

◉ High level language distandarisasi oleh

American National Standards Institute

(ANSI)

Mainframe Computer Control Data Corporation

CDC 6600 series - 1964

Mini Computer DEC

PDP 8 - 1965

4th Generation | Chips Microprocessor

Sekitar 1972-1984

◉Ditandai dengan dikembangkannya Microprocessor sebagai CPU-Complete

Processor yang dilengkapi dengan ruang memory yang besar yang dikemas

dalam satu chip tunggal

◉ Implementasi rancangan Large Scale Integration (LSI) dan Very Large Scale

Integration (VLSI) dimana lebih dari seribu component ditanamkan dalam satu

chip tunggal.

◉Semiconductor memory chip mulai digunakan sebagai main memory, sementara

secondary memory mulai menggunakan hard-disk, floopy disk, dan magnetic

tape sebagai backup memory.

The First Intel Microprocessor 4004

1971

National Semiconductor INS 4004

1971

Federico Faggin, Intel’s 4004 Designer

1941 -

4thGeneration | Chips Microprocessor

Karakteristik

◉ Komputer dikembangkan dengan berbasis

microprocessor system dan bersifat general

purpose.

◉ Membutuhkan daya lebih rendah dari

generasi sebelumnya.

◉ Menghasilkan panas yang lebih rendah

sehingga tidak membutuhkan ruang

berpendingin khusus.

◉ Proses kalkulasi dilakukan dalam hitungan

picoseconds.

◉ Harga lebih murah dari generasi sebelumnya.

◉ Akurasi dan reliability yang meningkat.

◉ Pengembangan perangkat input dan

output yang lebih baik

◉ Munculnya berbagai Bahasa

pemrograman tingkat tinggi seperti

Basic, Pascal, dan C.

◉ Konsep networking mulai dikembangkan

◉ Banyak dikembangkan computer

personal seperti: Altair 8800, Apple II,

IBM-PC, PDP 11

UNICOM 141P Calculator

Intel - 1971

ALTAIR 8800

Micro Instrumentation Telemetry System - 1975

IBM Portable PC 5100

IBM - 1975

Apple I

Apple Computer - 1976

5th Generation | Ultra Large Scale Integration

Sekitar 1983-1990

◉Ditandai dengan dikembangkannya Microprocessor berbasis ULSI dimana

ditanamkan lebih dari 10 juta komponen dalam keping chip microprocessor.

◉Memungkinkan pengembangan personal computer yang lebih kecil dan portable

(Notebook, Ultrabook, Personal Digital Assistance, dll)

◉Komputer dikembangkan dengan model multi-processor dan parallel processing

◉Dikembangkannya konsep Artificial Intelligence (AI) yang memungkinkan

computer untuk berfikir dan mengambil keputusan dengan pendekatan/analisa

“what-if-then”

Pentium Microprocessor

Intel - 1992

Xeon Microprocessor Multi Cores

Intel

Processor, heat sink, and cooler fan

5thGeneration | Ultra Large Scale Integration

Karakteristik

◉ Penggunaan parallel processing, multiple

pipelines, multiple processor, dll yang lebih

ekstensif.

◉ Chip memory berkemampuan sampai dengan

1 GB, Hard disk hingga 180GB, dan semakin

meningkat

◉ Diperkenalkan jaringan internet luas dengan

berbagai aplikasinya (email, virtual

office/class rooms, e-commerces)

◉ Portable notebook yang semakin powerfull

◉ Berbagai system operasi baru diperkenalkan

(Windows 9x series, LINUX, dll)

◉ Komponen dengan teknologi Hot-plug

diperkenalkan

◉ Bahasa pemrograman C++, Java, dan .Net

mulai banyak digunakan untuk

pengembangan aplikasi

◉ Harga lebih murah dari generasi sebelumnya.

IBM THinkPad

IBM - 1992

PC Desktop Win 95

1995

SUN Workstation

SUN Microsystem

SUN Workstation

SUN Microsystem

6th Generation | …….. ?

Now and beyond….

◉Apakah sekarang kita telah memasuki era / generasi ke 6 dari dunia computer?

◉Umumnya perspektif bahasan generasi computer mengacu pada generasi chips

(organ utama dari computer / CPU) yang digunakan.

◉Munculnya konsep ubiquitous computing atau pervasive computing, dimana

aktifitas komputasi dapat dilakukan dimana saja, kapan saja, dengan device apa

saja (laptop, desktop, tablet, terminal, wearable-device, dll), dalam berbagai format

(audio, text, video, dll).

◉Diperkenalkan konsep Internet of Things (IoT), infrastructure global utk masyarakat

informasi, yang memungkinkan layanan lebih luas dengan menghubungkan (fisik

dan virtual) berbagai hal berbasis teknologi informasi dan komunikasi.”

Intel Compute Stick

Open-Source Microcontroller

Thin CLient

Google Home – Digital Assistant

Amazon Echo – Digital Assistant

Thin and Light Notebook

Convertible and Detachable Laptop

All-in-one PC

• 93 PetaFlops (1015)

• 40,960 RISC processors

• Each processor chip contains 256 processing cores, and an

additional four auxiliary cores for system management

• Total of 10,649,600 CPU cores

The Sunway Taihu Light – Super Computer

Useful links

◉ http://oldcomputers.net/indexwp.html

◉http://www.byte-notes.com/five-generations-computers

◉https://www.computer.org/web/computingnow/trends/Top-Technology-Trends-2016

◉https://www.computer.org/web/computingnow