Sejarah Perkembangan

Sejarah Perkembangan

Arsitektur perangkat keras komputer tradisional terdiri dari empat komponen utama yaitu "Prosesor", "Memori Penyimpanan", "Masukan" (Input), dan "Keluaran" (Output). Model tradisional tersebut sering dikenal dengan nama arsitektur von-Neumann. Pada saat awal, komputer berukuran sangat besar sehingga komponen-komponennya dapat memenuhi sebuah ruangan yang sangat besar. Sang pengguna – menjadi programer yang sekali gus merangkap menjadi menjadi operator komputer – juga bekerja di dalam ruang komputer tersebut.

Walaupun berukuran besar, sistem tersebut dikategorikan sebagai "komputer pribadi" (PC). Siapa saja yang ingin melakukan komputasi; harus memesan/antri untuk mendapatkan alokasi waktu (rata-rata 30-120 menit). Jika ingin melakukan kompilasi Fortran, maka pengguna pertama kali akan me- loadkompilator Fortran, yang diikuti dengan " load" program dan data. Hasil yang diperoleh, biasanya berbentuk cetakan (print-out). Timbul beberapa masalah pada sistem PC tersebut. Umpama, alokasi pesanan harus dilakukan dimuka. Jika pekerjaan rampung sebelum rencana semula, maka sistem komputer menjadi " idle"/tidak tergunakan. Sebaliknya, jika perkerjaan rampung lebih lama dari rencana semula, para calon pengguna berikutnya harus menunggu hingga pekerjaan selesai. Selain itu, seorang pengguna kompilator Fortran akan beruntung, jika pengguna sebelumnya juga menggunakan Fortran. Namun, jika pengguna sebelumnya menggunakan Cobol, maka pengguna Fortran harus me-" load". Masalah ini ditanggulangi dengan menggabungkan para pengguna kompilator sejenis ke dalam satu kelompok batch yang sama. Medium semula yaitu punch card diganti dengan tape.

Selanjutnya, terjadi pemisahan tugas antara programer dan operator. Para operator biasanya secara eksklusif menjadi penghuni "ruang kaca" seberang ruang komputer. Para programer yang merupakan pengguna (users), mengakses komputer secara tidak langsung melalui bantuan para operator. Para pengguna mempersiapkan sebuah job yang terdiri dari program aplikasi, data masukan, serta beberapa perintah pengendali program. Medium yang lazim digunakan ialah kartu berlubang (punch card). Setiap kartu dapat menampung informasi satu baris hingga 80 karakter Set kartu job lengkap tersebut kemudian diserahkan kepada para operator.

Perkembangan Sistem Operasi dimulai dari sini, dengan memanfaatkan sistem batch. Para operator mengumpulkan job-job yang mirip yang kemudian dijalankan secara berkelompok. Umpama, job yang memerlukan kompilator Fortran akan dikumpulkan ke dalam sebuah batch bersama dengan job-job lainnya yang juga memerlukan kompilator Fortran. Setelah sebuah kelompok job rampung, maka kelompok job berikutnya akan dijalankan secara otomatis.

Pada perkembangan berikutnya, diperkenalkan konsep Multiprogrammed System. Dengan sistem ini job-job disimpan di memori utama di waktu yang sama dan CPU dipergunakan bergantian. Hal ini membutuhkan beberapa kemampuan tambahan yaitu: penyediaan I/O routine oleh sistem, pengaturan memori untuk mengalokasikan memori pada beberapa Job, penjadwalan CPU untuk memilih job mana yang akan dijalankan, serta pengalokasian perangkat keras lain.
Peningkatan lanjut dikenal sistem "bagi waktu"/"tugas ganda"/"komputasi interaktif" (Time-Sharing System/ Multitasking/ Interactive Computing). Sistem ini, secara simultan dapat diakses lebih dari satu pengguna. CPU digunakan bergantian oleh job-job di memori dan di disk. CPU dialokasikan hanya pada job di memori dan job dipindahkan dari dan ke disk. Interaksi langsung antara pengguna dan komputer ini melahirkan konsep baru, yaitu response time yang diupayakan wajar agar tidak terlalu lama menunggu.

Hingga akhir tahun 1980-an, sistem komputer dengan kemampuan yang "normal", lazim dikenal dengan istilah main-frame. Sistem komputer dengan kemampuan jauh lebih rendah (dan lebih murah) disebut "komputer mini". Sebaliknya, komputer dengan kemampuan jauh lebih canggih disebut komputer super (super-computer). CDC 6600 merupakan yang pertama dikenal dengan sebutan komputer super menjelang akhir tahun 1960-an. Namun prinsip kerja dari Sistem Operasi dari semua komputer tersebut lebih kurang sama saja.

Komputer klasik seperti diungkapkan di atas, hanya memiliki satu prosesor. Keuntungan dari sistem ini ialah lebih mudah diimplementasikan karena tidak perlu memperhatikan sinkronisasi antar prosesor, kemudahan kontrol terhadap prosesor karena sistem proteksi tidak, teralu rumit, dan cenderung murah (bukan ekonomis). Perlu dicatat yang dimaksud satu buah prosesor ini ialah satu buah prosesor sebagai Central Processing Unit (CPU). Hal ini ditekankan sebab ada beberapa perangkat yang memang memiliki prosesor tersendiri di dalam perangkatnya seperti VGA Card AGP, Optical Mouse, dan lain-lain.

Komponen CPU

Dalam CPU terdapat beberapa komponen diantaranya :

1. Papan motherboard

Papan sirkuit atau Motherboard merupakan papan rangkaian utama pada sebuah komputer. Pada motherboard-lah prosesor, memori, hard disk, dan perangkat lain terpasang saling terkoneksi dan saling bekerja sama. Meningkatnya kemampuan kinerja dari komponen pendukung, mau tak mau harus mendapat dukungan dari motherboard agar sebuah PC mampu berjalan secara maksimal sesuai dengan yang diharapkan.

Kronologi sejarah

1936-Papan sirkuit pertama kali ditemukan oleh Paul Eisler, ilmuwan Austria yang memasukkan penggunaan papan sirkuit ini ke dalam sebuah radio. 1943 - Amerika Serikat menggunakan papan sirkuit dengan jumlah besar dalam radio militer mereka. 1948 - Komersialisasi papan sirkuit di Amerika Serikat.Setelah tahun 1950, papan sirkuit telah digunakan secara massal di dalam industri elektronik.

2. Prosessor

Prosesor adalah sebuah chip dalam sistem komputer yang menjalankan instruksi-instruksi program komputer. Dalam setiap detiknya prosesor dapat menjalankan jutaan instruksi.

3. LAN card

LAN CARD merupakan penghubung antara system computer dengan kinerja computer lain atau dapat dikatakan LAN CARD merupakan sinyal untuk saling berbagi antara computer satu dengan computer yang lain.

Prinsip kerja LAN CARD adalah menerima sinyal dari computer lain kemudian mentranmisikan kedalam masukan kemudain diolah menjadi data begitu sebaliknya saling berbagi. LAN CARD dapat digunakan untuk menghubungkan system computer satu dengan computer lain melalui perantara HUB sehingga dalam area tersebut membentuk suatu jaringan computer.

4. VGA card

VGA card adalah perangkat untuk menampilkan gambar di dalam CPU. Makin besar memori VGA, makin jernih gambar yang dihasilkan. 5. Hard disc

Hardisk merupakan piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada piringan metal yang berputar yang terintegrasi. Data disimpan dalam lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data dari dan ke piringan, harddisk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan. Head inilah yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time. Setelah menemukan sector yang diinginkan, maka head akan berputar untuk mencari track. Waktu yang diperlukan untuk mencari track ini dinamakan latency.

6. Optical Disc Drive

Walaupun tanpa sebuah optical disc drive komputer kita bisa nyala atau berfungsi, tetapi rasanya tanpa komponen komputer yang satu ini komputer kita seperti terisolasi dari dunia luar, terisolasi dari dunia luar maksudnya kita akan kesulitan jika suatu saat ingin meng-copy data, meng-install program, menonton film VCD atau DVD, yang semuanya tersimpan di dalam sebuah keping CD atau DVD. Optical Disc Drive ini bisa berupa CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RW, Blue-Ray, atau lain sebagainya. Sebelum membeli sebuah optical disk drive kalian harus mencari tahu dulu interface apa yang dimiliki oleh motherboard kalian, apakah IDE, SATA, atau lain sebagainya.

7. Memori

Memori computer merupakan bagian terpenting dari komponen komputer yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya.Memori juga di artikan sebagai perangkat yang amat penting dalam sistem berbasis mikroprosesor, mikrokontroller, maupun PC. Memori digunakan untuk menyimpan data baik yang digunakan sebagai program maupun sebagai penyimpan data yang diproses oleh CPU.Pengertian menurut istilah memory biasanya merujuk pada media atau tempat untuk menyimpan data. Yang dapat dikatakan bahwa memori merupakan perangkat keras yang khas digunakan untuk menyimpan data atau informasi dan dapat dibaca atau diambil kembali saat diperlukan.Pada komputer, program (software) yang sedang dijalankan (di-run) dan data yang sedang diproses, disimpan di dalam memori selama program tadi masih aktif bekerja. Memori itu sendiri sebenarnya terdiri dari ‘kotak-kotak’ untuk menyimpan data (karakter). Masing-masing kotak tersebut memiliki alamat atau address sendiri. Dengan menggunakan adres inilah CPU dapat membaca atau menulis data pada memori. Kecepatan pergerakan data keluar masuk memori biasanya sepadan dengan kecepatan kerja CPU itu sendiri. CPU dan memori merupakan bagian yang tak terpisahkan dari sebuah komputer. Secara fisik (hardware), kebanyakan memori berupa chip semikonduktor.

8. Sound card

Sound card adalah sebuah komponen komputer yang berfungsi untuk menghasilkan suara dan menyediakan port-port inputan dan outputan. Sound card juga umumnya telah disediakan secara onboard di motherboard-motherboard baru yang ada di pasaran saat ini, jadi kalian tidak perlu mengeluarkan dana ekstra untuk membeli sebuah sound card.

9. PCI

PCI (kependekan dari bahasa Inggris: Peripheral Component Interconnect) adalah bus yang didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. PCI juga adalah suatu bandwidth tinggi yang populer, prosesor independent bus itu dadpat berfungsi sebagai bus mezzenine atau bus periferal[1]. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya. Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on).

10. Casing

Casing merupakan bagian komputer yang berfungsi sebagai pakaian atau pelindung dari CPU. Bentuk yang umum adalah kotak persegi, namun bisa dengan modifikasi bagi mereka yang senang mengotak-atik casing ini.Selain sebagai pelindung CPU, casing juga bisa berfungsi sebagai pendingin tambahan. Karena biasanya, casing modern saat ini dilengkapi dengan kipas pendingin yang jumlah nya bisa lebih dari satu buah.Fungsi lainnya yang utama adalah sebagai pondasi untuk menempatkan berbagai bagian komputer lainnya, terutama CPU, seperti motherboard, vga card, soundcard dan lain-lain.Sebagai pelindung, casing bermanfaat melindungi bagian dalamnya dari kotoran atau debu, dari benturan dengan benda lain, sehingga bagian-bagian yang vital akan aman dan tidak cepat rusak.

11. Baterai

Baterai yang terdapat dalam MOBO yang berfungsi untuk memberikan energi kepada BIOS pada saat computer dalam keadaan mati.

Cara Kerja :
Pada saat computer menyala CMOS baterai dalam keadaan charging dengan listrik yang disealurkan dari power supply. Pada saat mati baterai CMOS memberikan energi kepada BIOS.

12. RAM

RAM atau (Random-Access Memory) adalah jenis memori yang isinya dapat diganti-ganti selama komputer sihidupkan dan sebagai suatu penyimpanan data yang dapat dibaca atau ditulis dan dapat dilakukan secara berulang-ulang dengan data yang berbeda-beda. Jenis memori ini merupakan jenis volatile (mudah menguap), yaitu data yang tersimpan akan hilang jika catu dayanya dimatikan. Karena alasan tersebut, maka program utama tidak pernah disimpan di RAM. Random artinya data yang disimpan pada RAM dapat diakses secara acak. RAM dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu jenis statik dan jenis dinamik. RAM statik menyimpan satu bit informasi dalam sebuah flip-flop. Jenis RAM ini asyncronous dan tidak memerlukan sinyal clock. RAM statik biasanya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan kapasitas memori RAM yang besar. RAM dinamik menyimpan satu bit informasi data sebagai muatan. RAM dinamik menggunakan kapasitansi gerbang substrat sebuah transistor MOS sebagai sel memori elementer. Untuk menjaga agar data yang tersimpan RAM dinamik tetap utuh, data tersebut harus disegarkan kembali dengan cara membaca dan menulis ulang data tersebut kememori. RAM dinamik ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan RAM dengan kapasitas besar, misalnya dalam sebuah komputer pribadi (PC).

13. ROM

Rom adalah kependekan dari Read Only Memory, yaitu perangkat keras pada komputer berupa chip memori semikonduktor yang isinya hanya dapat dibaca Jenis memori ini datanya hanya bisa dibaca dan tidak bisa ditulis secara berulang-ulang. Memori ini berjenis non-volatile, artinya data yang disimpan tidak mudah menguap (hilang) walaupun catu dayanya dimatikan. Karena itu memori ini biasa digunakan untuk menyimpan program utama dari suatu sistem. ROM pada komputer disediakan oleh vendor komputer dan berisi program atau data.Di dalam PC, ROM biasa disebut BIOS (Basic Input/Output System) atau ROM-BIOS. Instruksi dalam BIOS inilah yang akan dijalankan oleh mikroprosesor ketika komputer mulai dihidupkan.

14. Kipas

Kipas digunakan untuk menjaga suhu di dalam CPU agar tidak cepat panas. Air cooling system atau sistem pendingin udara yang memanfaatkan gerakan udara yang didorongkan oleh kipas ke arah processor, VGA, chipset, HDD.

15. Power supply

Ibarat sebuah mobil yang tidak bisa berjalan jika tidak memiliki bahan bakar, maka sebuah komputer pun tidak akan bisa nyala atau berfungsi jika tidak memiliki power supply atau PSU (Power Supply Unit) ini.

Power supply adalah sebuah komponen komputer yang berfungsi untuk mensuplai arus listrik ke komponen-komponen komputer lainnya seperti motherboard, hard disk, optical disk drive, dan lain sebagainya.

CPU (Central Processing Unit)

Otak sebuah komputer berada pada unit pemrosesan (Process device). Unit pemrosesan ini dinamakan CPU ( Central Processing Unit ). Fungsi CPU adalah sebagai pemroses dan pengolah data yang selanjutnya dapat menghasilkan suatu informasi yang diperlukan. Pada komputer mikro unit pemrosesan ini disebut dengan micro-processor (pemroses mikro) atau processor yang berbentuk chip yang terdiri dari ribuan sampai jutaan IC.

Fungsi CPU

CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan ketik, pemindai,tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer.Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik(RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada RAM dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.

Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan RAM. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.

Cara Kerja CPU

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.