sejaram komputer

 

Sejarah Komputer – Artikel Belajar Sejarah Komputer Seri 4

artikel sejarah komputer seri 4 ini merupakan lanjutan dari artikel sebelumnya yaitu sejarah komputer seri ke 3

Gelar Bapak dari semua komputer digital masa kini biasanya diserahkan pada ENIAC, singkatan dari Electronic Numerical Integrator and Calculator. ENIAC dibuat di University of Pennsylvania antara tahun 1943 dan 1945 oleh dua profesor, John Mauchly dan J. Prespert Eckert yang berusia 24 tahun, didanai oleh departemen pertahanan setelah dijanjikan dapat membuat mesin yang bisa menggantikan semua “komputer”, yang diartikan sebagai wanita-wanita yang dipekerjakan untuk menghitung tabel penembakan untuk senjata artileri angkatan bersenjata. Hari saat Mauchly dan Eckert menjalankan bagian kecil dari ENIAC, orang yang mereka bawa ke lab untuk memperlihatkan kemajuan pekerjaannya adalah beberapa “komputer” wanita ini. (satu dari mereka menyatakan, “Saya terheran-heran melihat semua peralatan ini untuk mengalikan 5 dengan 1000?)

ENIAC memenuhi ruangan sebesar 20 x 40 kaki, berbobot 30 ton, dan menggunakan lebih dari 18,000 tabung hampa. Seperti Mark I, ENIAC menggunakan pembaca kertas berlubang yang didapat dari IBM (ini adalah produk reguler dari IBM, dimana mereka sudah lama masuk dalam bisnis mesin akunting). Saat dijalankan, ENIAC tidak berisik tapi anda tahu bahwa ada 18,000 tabung hampa yang masing-masingnya menghasilkan panas seperti bola lampu, dan semua energi panas ini (174,000 watt daya panasnya) berarti komputer ini hanya dapat dijalankan didalam ruangan yang didesain khusus dengan sistem pendingin udara yang kuat. Hanya paruh bagian kiri dari ENIAC yang terlihat di gambar pertama, paruh kanan pada dasarnya persis sama seperti yang terlihat.

Dua pandangan dari ENIAC: “Electronic Numerical Integrator and Calculator” (perhatikan bahwa alat ini bahkan tidak diberikan nama komputer karena “computers” melambangkan manusia) [foto U.S . Army]

Untuk memprogram ulang ENIAC anda harus mengatur ulang kabel penghubung seperti terlihat di bagian kiri gambar diatas, dan pengaturan 3000 saklar yang terlihat di sebelah kanan. Untuk memprogram sebuah komputer moderen, anda hanya mengetik sebuah program dengan pernyataan seperti:

Circumference = 3.14 * diameter

Untuk melakukan perhitungan diatas pada ENIAC anda harus mengatur ulang banyak kabel penghubung dan mencari tiga kenop tertentu di banyak barisan kenop-kenop dan menyetelnya ke 3,1 dan 4

Memprogram ulang ENIAC melibatkan banyak berjalan kaki [foto U.S. Army]

Saat Angkatan Darat setuju untuk mendanai ENIAC, Mauchly dan Eckert bekerja setiap saat, tujuh hari seminggu, berharap untuk menyelesaikan mesinnya tepat waktu untuk membantu dalam berperang. Usaha mereka supaya tepat waktu sangat intensif hingga sebagian besar hari-hari mereka dilewatkan sampai 3 kali waktu makan di perusahaan seorang Kapten Angkatan Darat yang menjadi penghubung dengan sponsor militer mereka. Mereka dibolehkan mempekerjakan staff dalam jumlah kecil namun mereka segera mengetahui bahwa mereka hanya dapat mempekerjakan siswa junior dari University of Pennsylvania karena siswa fakultas yang lebih berpengalaman tahu bahwa mesin yang mereka usulkan tidak akan dapat bekerja.

Satu dari permasalahan yang jelas adalah desain yang membutuhkan 18,000 tabung yang bekerja serentak. Tabung hampa dikenal sangat tidak dapat diandalkan yang bahkan dua puluh tahun kemudian banyak toko-toko obat menyediakan “tube tester” yang orang banyak dapat memeriksa tabung hampa dari televisi mereka dan menentukan tabung mana yang menyebabkan TV tidak berfungsi. Dan televisi mengandung sekitar 30 tabung hampa. Alat yang menggunakan tabung hampa terbanyak adalah electronic organ sebanyak 160 tabung. Pemikiran menggunakan 18,000 tabung hampa secara serentak dipertimbangkan sebagai hal yang tidak mungkin hingga pembuat tabung hampa terbesar saat itu, RCA menolak bergabung dalam proyek ini (tapi tetap menyediakan tabung-tabung hampa dengan alasan “kerjasama masa perang”). Eckert menyelesaikan masalah ketidak andalan tabung ini melalui desain sirkuit yang sangat sangat hati-hati. Saking telitinya sampai sebelum dia memutuskan menggunakan jenis kabel yang akan digunakan di ENIAC, pertama-tama dia menjalankan eksperimen dimana dia membuat tikus kelaparan selama beberapa hari lalu memberikannya contoh semua jenis kabel yang tersedia untuk menentukan mana yang paling tidak disukai tikus itu. Dibawah ini adalah beberapa gambar tabung hampa yang digunakan di ENIAC:

Mengganti tabung yang jelek berarti memeriksa diantara 19,000 kemungkinan pada ENIAC .

Bahkan dengan 18,000 tabung hampa, ENIAC hanya mampu menyimpan 20 angka pada satu waktu. akan tetapi, terima kasih kepada dihilangkannya bagian bergerak dia berjalan lebih cepat daripada Mark I : Sebuah perkalian yang memerlukan 6 detik di Mark I dapat dilakukan di ENIAC seper 2.8 ribu per detik. Clock speed dasar ENIAC adalah 1,000,000,000 cycles per detik. Dibangun dengan dana $500,000 dari U.S. Army, tugas pertama ENIAC adalah untuk menghitung apakah mungkin atau tidak untuk membuat bom hidrogen. (bom atom diselesaikan saat masa perang dan lebih tua dari ENIAC). Permasalahan pertama yang diselesaikan ENIAC hanya membutuhkan waktu 20 detik dan diperiksa kembali dengan kalkulator mekanis yang memakan waktu 40 jam. Setelah menelan setengah juta kartu berlubang selama enam minggu, ENIAC mengesampingkan sisi kemanusiaan saat menyatakan bahwa bom hidrogen dapat dibuat. Program ENIAC yang pertama tetap dirahasiakan bahkan hingga masa kini.

Saat ENIAC selesai dibuat dan terbukti senilai dengan dana pengembangan yang dikeluarkan, desainer-desainernya akan memulai menghilangkan fakta menjengkelkan yaitu memprogram ulang komputer membutuhkan modifikasi fisik dari semua kabel-kabel penghubung dan saklar-saklar. Membutuhkan waktu berhari-hari untuk mengubah program ENIAC. Eckert dan Mauchly selanjutnya bergabung dengan matematikawan John Von Neumann untuk mendesain EDVAC, yang mempelopori program tersimpan. Dikarenakan dia adalah yang pertama kali mempublikasikan penjelasan mengenai komputer barunya, Von Neumann seringkali salah dihargai dengan perwujudan bahwa program tersebut (yaitu, urutan-urutan langkah komputasi) dapat direpresentasikan secara elektronis seperti data aslinya. Tapi terobosan besar ini dapat ditemukan di catatan-catatan Eckert jauh sebelum dia bekerja dengan Von Neumann. Eckert bukan orang bodoh: Saat di sekolah menengah dia mencatat nilai SAT tertinggi kedua di seluruh negeri.

Setelah ENIAC dan EDVAC datang komputer-komputer lain dengan nama-nama yang lucu seperi ILLIAC, JOHNNIAC, dan, tentu saja, MANIAC. ILLIAC dibuat di University of Illinois di Champaign-Urbana, yang mungkin menjadi alasan kenapa penulis buku fiksi Arthur C. Clarke memilih komputer HAL di buku terkenalnya “2001: A Space Odyssey” lahir di Champaign-Urbana. Apakah anda memperhatikan jika anda memundurkan satu huruf dari tiap huruf IBM akan menghasilkan huruf HAL?

ILLIAC dibuat di University of Illinois (Hal yang bagus dimana komputer-komputer adalah hasil karya tunggal pada masa itu, dapatkah anda bayangkan jika ditanya untuk menduplikasi mesin ini?)

HAL dari film “2001:A Space Odyssey”. Lihat di gambar sebelumnya untuk mengerti kenapa pembuat film di 1968 menganggap komputer di masa depan adalah benda yang kita bisa masuk ke dalamnya.

JOHNNIAC adalah dihubungkan dengan John Von Neumann, yang tidak usah dipertanyakan lagi adalah seorang jenius. Pada usia 6 tahun dia bisa menceritakan lelucon di Yunani kuno. Usia 8 tahun dia mengerjakan kalkulus, dia bisa menceritakan buku-buku yang telah dibacanya bertahun-tahun sebelumnya kata demi kata. Dia bisa membaca sebuah halaman dari buku telepon dan mengingatnya lagi secara mundur. Pada satu kesempatan Von Neumann hanya membutuhkan waktu 6 menit untuk memecahkan masalah yang diselesaikan profesor lainnya selama berjam-jam dengan menggunakan kalkulator mekanis. Von Neumann mungkin adalah orang yang terkenal (atau tidak terkenal?) sebagai orang yang mengerjakan metode rumit yang dibutuhkan untuk mematikan sebuah bom atom.

Sekali program komputer dapat direpresentasikan secara elekronis, modifikasi dari programnya dapat berjalan sama cepatnya dengan komputer dapat menghitung. Faktanya, program komputer kini dapat memodifikasi dirinya sendiri saat dijalankan (program seperti ini disebut self-modifying programs). Ini menghasilkan cara baru sebuah program dapat tidak berfungsi: kesalahan logis di sebuah program dapat merusak dirinya sendiri. Ini adalah satu sumber dari General Protection Fault yang terkenal di MS-DOS dan blue screen of death yang tekenal di WIndows.

Masa kini satu dari karakteristik dari sebuah komputer yang dapat dikenali adalah fakta dari kemampuannya yang dapat di reprogrammed yang memungkinkan untuk menyumbang ke bidang-bidang lain, seperti bidang-bidang yang sama sekali tidak berhubungan dibawah ini :

* Pembuatan efek khusus untuk film
* Kompresi musik yang memungkinkan lebih banyak musik yang dapat dimuat di memori MP3 player yang terbatas.
* Pengawasan putaran ban mobil untuk mendeteksi dan mencegah tergelincirnya roda pada anti-lock braking system (ABS)
* Analisa gaya menulis pada hasil karya Shakespeare dengan tujuan membuktikan apakah hanya satu individu yang membuat semua karya-karya ini.

Hingga akhir 1950-an komputer tidak lagi sebagai alat satu-satunya yang dibuat dengan tangan dan hanya dimiliki oleh universitas-universitas dan laboratorium penelitian pemerintah. Eckert dan Mauchly meninggalkan University of Pennsylvania setelah timbul keraguan mengenai siapakah yang memiliki hak paten dari penemuan mereka. Mereka memutuskan untuk mendirikan perusahaan mereka sendiri. Produksi pertama mereka adalah komputer UNIVAC yang terkenal, komputer komersial pertama (yaitu komputer yang diproduksi massal). di tahun 50-an. UNIVAC (singkatan dari “Universal Automatic Computer”) adalah kalimat umum untuk “komputer” sama seperti “Kleenex” adalah untuk “tissue”. UNIVAC pertama dijual, dengan cukup pantas, untuk biro sensus. UNIVAC juga adalah komputer pertama yang menggunakan pita magnetis. Banyak orang masih bingung membedakan antara tape recorder reel to reel dengan gambar sebuah komputer mainframe.

Sebuah reel to reel tape drive [photo courtesy of The Computer Museum]

ENIAC tidak dipertanyakan lagi adalah awal dari industri komputer komersial A.S. , tapi penemunya, Mauchly dan Eckert tidak mendapat keuntungan dari hasil karyanya dan perusahaannya jatuh ke dalam masalah keuangan dan dijual dengan keadaan merugi. Pada tahun 1955 IBM menjual lebih banyak komputer daripada UNIVAC dan pada tahun 1960-an grup dari delapan perusahaan penjual komputer dikenal dengan “IBM dan tujuh kurcaci”. IBM tumbuh sangat dominan hingga pemerintah federal mempertanyakan ketidakpercayaan cara kerja dan melawan mereka dari 1969 hingga 1982. (perhatikan langkah sistem hukum kita). Anda mungkin bertanya-tanya kejadian seperti apa yang membutuhkan pelarangan pada industri raksasa. Pada kasus IBM waktu itu adalah keputusan mereka sendiri untuk menyewa sebuah firma yang tidak dikenal namun agresif bernama Microsoft untuk menyediakan software untuk personal computer (PC)-nya. Kontrak yang menguntungkan ini membuat Microsoft tumbuh sangat dominan hingga tahun 2000 kapitalisasi pasar mereka (total nilai saham mereka) dua kali dari IBM, dan mereka digugat di pengadilan federal dengan tuduhan monopoli ilegal.

Jika anda mempelajari programming komputer di tahun 1970-an, anda berhadapan dengan apa yang hari ini disebut komputer mainframe, seperti IBM 7090 (diperlihatkan dibawah), IBM 360, atau IBM 370

IBM 7094, komputer mainframe yang umum [photo courtesy of IBM]

Ada dua cara untuk berinteraksi dengan sebuah mainframe. Cara pertama disebut dengan time sharing karena komputer memberikan sepotong waktu yang kecil dengan model round-robin. Mungkin 100 pengguna secara serentak terhubung dengan mainframe, setiap pengguna mengetik di teletype seperti gambar dibawah.

Teletype adalah mekanisme standar yang digunakan untuk berinteraksi dengan komputer yang berbagi-waktu.

Sebuah teletype adalah mesin ketik bermotor yang dapat mengirimkan ketukan tombol anda ke mainframe dan mencetak tanggapan komputernya melalui gulungan kertas. Anda mengetik satu baris teks, menekan tombol membawa kembali, dan menunggu teletype memulai mencetak tanggapan komputer dengan berisik (dengan kecepatan 10 karakter per detik). Pada bagian kiri dari teletype pada gambar diatas anda bisa melihat pembaca gulungan kertas dan penulis (pelubang). Dibawah adalah tampilan dekat dari gulungan kertas:

Tiga tampilan dari gulungan kertas

Setelah melihat lubang-lubang di gulungan kertas mungkin menjadi jelas mengapa semua komputer menggunakan angka biner untuk merepresentasikan data: sebuah bit biner (yaitu, satu digit dari angka biner) hanya mempunyai nilai 0 atau 1 (hanya sebagai digit desimal yang dapat mempunyai nilai 0 sampai 9). Sesuatu yang hanya mengambil dua keadaan sangat mudah untuk dibuat, dikontrol dan dirasakan. Pada gulungan kertas, ada bagian yang terlubangi atau tidak. Komputer elektro mekanis seperti Mark I menggunakan relai-relai untuk merepresentasikan data karena sebuah relay (yang hanya sebuah saklar digerakkan motor) hanya dapat terbuka atau tertutup. Semua komputer generasi awal menggunakan tabung hampa sebagai saklar: mereka juga dalam keadaan terbuka atau tertutup. Transistor menggantikan tabung hampa karena dapat bertindak sebagai saklar tapi dengan bentuk lebih kecil, lebih murah, dan memakan daya yang kecil.

Gulungan kertas juga mempunyai sejarah yang panjang. Digunakan pertama kali sebagai media penyimpanan oleh Charles Wheatstone, yang menggunakannya untuk menyimpan kode morse yang tiba melalui telegraf yang baru ditemukan (secara tak sengaja, Wheatstone juga penemu akordion)

Alternatif selain time sharing adalah batch mode processing, dimana komputer memberikan perhatian penuh pada program anda, sebagai ganti perhatian penuh komputer saat dijalankan, anda harus setuju untuk menyiapkan program anda secara off-line dengan key punch machine yang menghasilkan kartu berlubang.

Sebuah Key Punch Machine IBM yang bekerja seperti mesin ketik tapi menghasilkan kartu berlubang bukannya tercetak di selembar kertas.

Mahasiswa di tahun 1970-an membeli kartu polos sepanjang satu kaki dari toko buku universitas. Tiap kartu hanya menyimpan satu pernyataan program. Untuk memasukkan program ke mainframe, anda meletakkan tumpukan kartu di laci pembaca kartu. Program anda akan berjalan jika komputer berhasil membaca setumpukan tersebut. Anda seringkali memasukkan tumpukan kartu anda lalu pergi makan malam atau tidur lalu kembali lagi berharap melihat hasil cetak yang menampilkan hasil yang diharapkan. Jelas sekali, sebuah program yang berjalan di batch mode tidak bisa interaktif.

Tapi hal-hal berubah dengan cepat. pada tahun 1990-an seorang mahasiswa mempunyai komputer pribadinya dan punya hak pakai eksklusif di kamar asramanya

IBM Personal Computer (PC) yang orisinil

perubahan ini adalah hasil dari penemuan microprocessor. Sebuah mikroprosessor (uP) adalah sebuah komputer yang dibuat kedalam sirkuit terintegrasi (IC). Komputer telah ada selama 20 tahun sebelum mikroprosesor pertama dikembangkan oleh Intel pada tahun 1971. kalimat mikro pada nama Mikroprosesor melambangkan ukuran fisiknya. Intel bukan penemu komputer elektronis, tapi mereka adalah yang pertama yang berhasil memasukkan keseluruhan komputer pada satu chip (IC). Intel dimulai pada 1968 dan pada awalnya hanya membuat memori semikonduktor saja (Intel menemukan baik DRAM dan EPROM, dua teknologi memori yang masih kuat digunakan hingga kini). Pada tahun 1969 mereka didekati oleh Busicom, sebuah perusahaan Jepang yang memproduksi kalkulator performa tinggi (ini seukuran mesin ketik, kalkulator scientific ukuran saku pertama dibuat oleh Hewlett Packard HP35 diperkenalkan tahun 1972). Busicom menginginkan Intel membuat 12 chip kalkulator: Satu chip dikhususkan untuk keyboard, chip lain dikhususkan untuk tampilan, lainnya untuk printer dan seterusnya. Tapi Integrated Circuit mahal dalam desain dan pendekatan ini membutuhkan Busicom menutupi pengeluaran secara penuh dalam pengembangan 12 chip baru karena 12 chip tersebut hanya digunakan oleh mereka.

Kalkulator meja Busicom yang umum

Tapi pegawai Intel yang baru (Ted Hoff) meyakinkan Busicom untuk menerima chip komputer keperluan umum, yang seperti semua komputer, dapat di program ulang untuk berbagai macam tugas yang berbeda (seperti mengendalikan keyboard, display, sebuah printer dan lainnya). Intel berpendapat bahwa jika chip dapat diprogram ulang untuk kegunaan lain, hasil pengembangannya dapat menyebar ke lebih banyak pengguna dan menjadi lebih murah untuk tiap pengguna. Komputer keperluan umum diadaptasikan dengan tiap kegunaan baru dengan menuliskan sebuah program yang mana adalah urutan instruksi yang tersimpan di memori. Busicom setuju membayar Intel untuk mendesain chip keperluan umum dan untuk mendapatkan pemangkasan harga jual karena itu akan mengijinkan Intel menjual chip yang sudah jadi pada perusahaan lain. Tapi pengembangan dari chip tersebut memakan waktu lebih lama dari yang diharapkan dan Busicom mengundurkan diri dari proyek tersebut. Intel tahu bahwa ada sesuatu yang berharga dari chip tersebut dan dengan senang hati mengembalikan semua investasi Busicom hanya untuk meraih hak tunggal dari perangkat tersebut yang diselesaikannya sendiri.

Ini kemudian menjadi Intel 4004, mikroprosesor pertama (uP). 4004 terdiri dari 2300 transistor dan mempunyai clock speed 108 kHz (108,000 kali per detik). Bandingkan ini dengan 42 juta transistor dan clock 2 GHz (2,000,000,000 kali per detik) yang terkandung di dalam Pentium 4. Satu dari chip intel 4004 masih berfungsi di pesawat luar angkasa Pioneer 10, yang kini menjadi benda buatan manusia yang terjauh dari bumi. Anehnya, Busicom bangkrut dan tidak pernah menggunakan mikroprosesor yang menghebohkan.

Intel melanjutkan 4004 dengan 8008 dan 8080. Intel menjual uP 8080 seharga $360 sebagai cemoohan atas mainframe IBM 360 yang terkenal yang berharga jutaan dolar. 8080 dipasang di komputer MITS Altair, yang menjadi komputer personal (PC) pertama di dunia. Itu memang menjadi betul-betul personal: anda harus merakitnya sendiri dari bagian-bagian terlepas yang datang lewat surat. Kit ini bahkan tidak menyertakan gambar ilustrasi dan ini alasannya unit yang terlihat dibawah tidak sama dengan gambar yang ada di sampul majalah.

Seorang mahasiswa baru dari Harvard yang bernama Bill Gates memutuskan untuk keluar dari kuliahnya sehingga dia bisa memusatkan seluruh waktunya menulis program untuk komputer ini. Pengalaman awal ini menempatkan Bill Gates di arah yang benar pada waktu yang tepat saat IBM memutuskan untuk menstandarisasi mikroprosesor Intel untuk produk PC mereka pada tahun 1981. Intel Pentium 4 yang digunakan di PC masa kini masih kompatibel dengan Intel 8088 yang digunakan di PC pertama IBM.