MIKROKOMPUTER

Sejarah Perkembangan Komputer

Berdasarkan sejarah perkembangannya, komputer dibagi kedalam lima generasi. Untuk lebih lengkapnya silahkan simak penjelasan dari kelima generasi komputer tersebut.

1. Komputer Generasi Pertama

Pada komputer generasi pertama bernama ENIAC.ENIAC merupakan kepanjangan dari Electronic Numerical Integrator and Computer. ENIAC merupakan komputer pertama yang diciptakan di dunia. Komputer ini memiliki berat kurang lebih 30 ton, panjang 30 meter dan tinggi 2,4 meter. Sedangkan daya listrik yang dibutuhkan komputer ini adalah 174 kilowatt. Pada komputer generasi pertama ini terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor dan 5 juta titik solder.

2. Komputer Generasi Kedua

Pada tahun 1948, penemuan transistor mempengaruhi pada perkembangan komputer. Dengan penemuan transistor ini menggantikan peran tube vakum pada televisi, radio dan komputer. Sehingga ukuran alat elektronik berkurang drastis.

Penggunaan transistor didalam komputer mulai tahun 1956. Penemuan lain yang berupa memori inti magnetik, membantu pengembangan komputer generasi kedua ini memiliki ukuran lebih kecil, lebih cepat, lebih hemat energi dan lebih dapat diandalkan dibandingkan penedahulunya generasi komputer pertama.
Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. Pada komputer generasi kedua tidak lagi menggunakan bahasa mesin tetapi diganti dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang terdiri dari singkatan-singkatan untuk menggantikan kode biner (angka 0 dan 1).

Pada awal tahun 1960-an, komputer generasi kedua mulai bermunculan dan banyak digunakan bidang bisnis, universitas dan pemerintahan. Pada komputer generasi kedua sepenuhnya menggunakan transistor. Adapun komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini seperti printer, penyimpanan data dalam disket, memory, sistem operasi dan program aplikasi

 

3. Komputer Generasi Ketiga

Pada generasi sebelumnya, hampir seluruh komputer menggunakan transistor. Penggunaan Transistor memang mampu mengungguli tube vakum, namun penggunaan transistor dapat menghasilkan suhu panas yang cukup besar, sehingga berpotensi merusak bagian-bagian komputer.

Pada tahun 1958, Jack Kilby seorang insinyur di Texas Instrumen mengembangkan sirkuit terintegrasi (Integrated Circuit / IC). IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah silikon piringan kecil yang terbuat dari pasir kuarsa. Pengembangan IC yang terbuat dari pasir kuarsa mampu menangani masalah pada suhu panas.

Para ilmuwan kemudian berhasil memasukan lebih banyak komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasil dari penemuan para ilmuwan tersebut membuat ukuran komputer menjadi lebih kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan kedalam sebuah chip.

Kemajuan lainnya dari komputer generasi ketiga adalah dalam penggunaan sistem operasi atau operating system. Yaitu memungkinkan mesin bekerja untuk menjalankan program yang berbeda dalam waktu yang bersamaan dengan sebuah program utama yang bertugas memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

4. Generasi Keempat

Pada tahun 1971, pembuatan Chip Intel 4004 membawa kemajuan pada IC. Yaitu mampu meletakan seluruh komponen dari komputer ( Central Processing Unit, Memory dan kendali inpu/output) ke dalam sebuah chip yang berukuran kecil yang kemudian disebut mikroprosesor. Dengan berkembangnya mikroprosesor memungkinkan orang-orang biasa dapat menggunakan komputer. Dengan demikian komputer tidak hanya dimiliki perusahaan besar atau lembaga pemerintahan.
 

Sejarah Perkembangan  Mikroprosesor

Sejarah Mikroprosesor Pentium berawal pada tahun 1958, seorang insinyur bernama Jack Kilby yang bekerja pada Texas Intruments mencoba memecahkan masalah dengan memikirkan sebuah konsep menggabungkan seluruh komponen elektronika dalam satu blok yang dibuat dari bahan semikonduktor. Terciptalah chip yang pertama, meskipun masih dengan segala kekurangan dan kelemahannya. Beberapa saat setelah itu, Robert Noyce, yang bekerja pada Fairchild Semiconductor Corporation, menemukan hal serupa, meskipun mereka bekerja pada dua tempat yang berbeda. Sejak penemuan pertama sebuah IC, riset banyak dilakukan untuk menyempurnakan sebuah IC.

Beberapa hal yang cukup penting dalam sebuah IC adalah ukuran dan daya listrik yang dibutuhkan sebuah IC untuk berfungsi dengan baik. Saat ini, sebuah IC yang ukurannya sekitar jari kuku manusia, di dalamnya terdapat ratusan juta komponen yang terintegrasi menjadi satu. Gorden Moore, co-founder perusahaan Intel, pada tahun 1965 memperkirakan bahwa jumlah transistor yang terdapat dalam sebuah IC akan bertambah 2 kali setiap 18 bulan sekali.

Kecenderungan peningkatan jumlah transistor ini telah terbukti setelah sekian lama dan diperkirakan akan terus berlanjut. Sebagai contoh perkembangan IC, sebuah 64-Mbit DRAM yang pertama kali di pasaran pada tahun 1994, terdiri dari 3 juta transistor. Dan microprocessor Intel Pentium 4 terdiri lebih dari 42 juta transistor dan kira-kira terdapat 281 IC didalamnya. Bahkan berdasar pada International Technology Roadmap for Semiconductor (ITRS), diharapkan akan tersedia sebuah chip yang terdiri dari 3 milyar transistor pada tahun 2008. Umumnya, bahan semikonduktor yang digunakan dalam pembuatan IC, adalah silikon. Beberapa bahan lain pun juga memungkinkan untuk digunakan. Proses pembuatan IC sendiri terdiri dari ratusan step. Meskipun proses pembutan hingga siap untuk digunakan sangatlah rumit, namun keuntungan yang didapat dari fleksibilitas sebuah IC dibandingkan dengan jika tidak menggunakan IC.

Jika ditilik dari sejak penemuan sebuah IC, teknologi IC boleh dibilang masih sangat muda. Belum genap setengah abad dari pertama kali diproduksi, IC telah berperan penting dalam peradaban manusia. Seperti komputer misalnya, yang proses utamanya dikontrol oleh ratusan IC. Komputer merupakan hal penting dalam mendukung perkembangan teknologi lainnya. Sudah sepantasnya kita mengucap syukur kepada Tuhan, yang telah mengizinkan perkembangan teknologi terjadi begitu pesatnya, yang akhirnya membawa kemudahan bagi umat manusia. Bayangkan jika pada waktu itu IC tidak ditemukan. Mungkin perkembangan teknologi tidak akan seperti sekarang ini.

Perkembangan mikroprosesor ini sangat pesat sejak awal ditemukan. pada tahun 1971 diciptakan 4004 Microprocessor Pada tahun 1971 munculah microprocessor pertama Intel.

Dan saat ini pada Tahun 2011, kemampuan prosesor chipset akan melonjak dengan tajam. Menurut beberapa pengamat, industri ini akan menghadirkan chip yang memiliki kemampuan hingga 10GHz atau setara dengan 10.000 MHz.

Sebuah kelompok insinyur desain mikroprosesor saat ini bekerja di laboratorium IBM, Intel, AMD, Motorola dan di tempat lain, berusaha untuk membuat prosesor 10GHz menjadi sebuah kenyataan. Chip ini tidak hanya memiliki kecepatan clock tinggi. Mereka akan memiliki kemampuan lain yang mencakup arsitektur yang dapat meningkatkan paralelisme, atau kemampuan untuk memproses beberapa instruksi prosesor per-clock, dan akses lebih baik untuk menyimpan data yang lebih besar.

Iklan pertama untuk mikroprosesor muncul di Electronic News. Federico Faggin, Ted Hoff, dan timnya di Intel Corporation mendesain mikroprosesor 4004 ketika membuat sebuah IC pesanan untuk Busicom, sebuah perusahaan kalkulator Jepang. Mikroprosesor 4004 mempunyai 2.250 transistor PMOS, menangani data 4 bit, dan dapat mengeksekusi 60 ribu operasi per detik. Mikroprosesor 4004 ini adalah salah satu dari seri IC untuk komponen kalkulator tersebut: 4001: memori ROM 2.048 bit; 4002: memori RAM 320 bit; serta 4003: register geser I/O 10 bit. Pada tahun 1972, 8008 dengan bus data 8 bit digunakan oleh Don Lancaster untuk membuat cikal-bakal personal komputer. 8008 membutuhkan 20 komponen tambahan untuk dapat bekerja penuh sebagai CPU. Lalu tahun 1974, 8080 menjadi otak personal pertama komputer, Altair, diduga merupakan nama tujuan pesawat Starship Enterprise di film TV Star Trek. 8080 hanya membutuhkan 2 perangkat tambahan untuk bekerja. Selain itu 8080 terbuat dari transistor NMOS yang bekerja lebih cepat. 8080 disebut sebagai mikroprosesor generasi kedua.

Segera sesudah itu Motorolla membuat MC6800 yang juga merupakan CPU multiguna. MC6800 sangat populer karena menggunakan catu daya +5V, dibanding 8080 dengan catu daya –5V, +5V, -12V, dan +12V. Mikroprosesor lain yang muncul adalah 6502 sebagai CPU komputer Apple II, dan Zilog Z80 untuk CPU Radio Shack TRS-80. Tahun 1978, IBM menciptakan personal komputer PC-XT yang sangat populer menggunakan mikroprosesor 8086 dan 8088. Keduanya mampu menangani data 16 bit. Bedanya hanya pada ukuran bus data yang hanya 8 bit untuk 8088 (operasi internal 16 bit), dan 16 bit untuk 8086. Kemudian Intel membut 80186 dan 80188 yang juga berisi perangkat peripheral terprogram. Tahun 1982, 80286 adalah prosesor pertama yang dapat menjalankan perangkat lunak yang ditulis untuk pendahulunya, karena instruksi yang dimiliki oleh seri sebelumnya semuanya dimiliki dan ditambahi dengan instruksi lain. Kompatibilitas ke atas ini kemudian menjadi ciri khas mikroprosesor Intel.

Dalam 6 tahun, ada 15 juta PC-AT yang menngunakan 80286 sebagai CPU. Tahun 1985, Intel membuat 80386 (386TM) yang mengandung 275 ribu transistor, dan merupakan mikroprosesor 32 bit yang dapat melakukan multi tasking (menjalankan beberapa program dalam waktu yang bersamaan). Tahun 1989, Intel 486TM adalah prosesor pertama yang mempunyai math coprosesor secara built-in di dalamnya. Tahun 1993, lahir keluarga prosesor Pentium®. Tahun 1995, prosesor Pentium® Pro didesain untuk server 32-bit, mengandung 5,5 juta transistor dan mempunyai chip memori cache kedua di dalamnya. Tahun 1997, dibuat prosesor Pentium® II dengan 7,5 juta transistor dan teknologi MMX, yang didesain khusus untuk memproses data video, audio and grafik secara efisien. Prosesor ini juga diperkenalkan dengan bentuk cartridge Single Edge Contact (S.E.C). Seiring dengan itu bermunculan seri Celeron yang merupakan versi Pentium dengan beberapa fitur yang dihilangkan untuk menekan biaya produksi.

Sejarah Mikroprosesor, Tahun 1999 muncul Pentium III dengan 70 instruksi baru yang mendukung Internet Streaming SIMD. Processor ini berisi 9,5 juta transistor, dan mengintroduksi teknologi 0,25-micron. Pada saat ini sedang dikembangkan mikroprosesor 64 bit, sehingga operasi-operasi matematis yang dilakukan dapat lebih cepat.

Konsep Dasar Mikrokomputer

Memori
Di sistem ini, memori adalah urutan byte yang dinomori (seperti "sel" atau "lubang burung dara"), masing-masing berisi sepotong kecil informasi. Informasi ini mungkin menjadi perintah untuk mengatakan pada komputer apa yang harus dilakukan. Sel mungkin berisi data yang diperlukan komputer untuk melakukan suatu perintah. Setiap slot mungkin berisi salah satu, dan apa yang sekarang menjadi data mungkin saja kemudian menjadi perintah.
Memori menyimpan berbagai bentuk informasi sebagai angka biner. Informasi yang belum berbentuk biner akan dipecahkan (encoded) dengan sejumlah instruksi yang mengubahnya menjadi sebuah angka atau urutan angka-angka. Sebagai contoh: Huruf F disimpan sebagai angka desimal 70 (atau angka biner) menggunakan salah satu metode pemecahan. Instruksi yang lebih kompleks bisa digunakan untuk menyimpan gambar, suara, video, dan berbagai macam informasi. Informasi yang bisa disimpan dalam satu sell dinamakan sebuah byte.
Secara umum, memori bisa ditulis kembali lebih jutaan kali - memori dapat diumpamakan sebagai papan tulis dan kapur yang dapat ditulis dan dihapus kembali, daripada buku tulis dengan pena yang tidak dapat dihapus.
Ukuran masing-masing sel, dan jumlah sel, berubah secara hebat dari komputer ke komputer, dan teknologi dalam pembuatan memori sudah berubah secara hebat - dari relay elektromekanik, ke tabung yang diisi dengan air raksa (dan kemudian pegas) di mana pulsa akustik terbentuk, sampai matriks magnet permanen, ke setiap transistor, ke sirkuit terpadu dengan jutaan transistor di atas satu chip silikon.

Pemprosesan
Unit Pengolah Pusat atau CPU (Central processing Unit) berperan untuk memproses perintah yang diberikan oleh pengguna komputer, mengelolanya bersama data-data yang ada di komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga akan berkomunikasi dengan peranti input , output dan storage untuk melaksanakan instruksi yang saling terkait.

Dalam arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmetika dan Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC - Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU (Central Processing Unit).
Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmetika (tambahan, pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan). Pada unit inilah dilakukan "kerja" yang sebenarnya.
Unit kontrol menyimpan perintah saat ini yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan ALU untuk melaksanaan dan mendapatkan kembali informasi (dari memori) yang diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke lokasi memori yang sesuai. Unit ini berfungsi mengontrol pembacaan instruksi program komputer.

Input/Output

I/O membolehkan komputer mendapatkan informasi dari dunia luar, dan menaruh hasil kerjanya di sana, dapat berbentuk fisik (hardcopy) atau non fisik (softcopy). Ada berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard, monitor dan disk drive, ke yang lebih tidak biasa seperti webcam (kamera web, pencetak, pemindai, dan sebagainya.
Yang dimiliki oleh semua alat masukan biasa ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu macam ke dalam data yang bisa diolah lebih lanjut oleh sistem komputer digital. Alat output, men-decode data ke dalam informasi yang bisa dimengerti oleh pemakai komputer. Dalam pengertian ini, sistem komputer digital adalah contoh sistem pengolah data.

Peran mikrokomputer dalam sistem komputer

Mikrokomputer adalah suatu sistem yang berbasis mikroprosesor yang digunakan untuk memproses data dengan dengan cepat dan interkoneksi antara mikroprosesor dan dengan memory utama serta antarmuka input-output(I/O interface) yang dilakukan dengan menggunakan sistem interkoneksi bus. Mikroprosesor dengan piranti pendukungnya dikatakan membentuk suatu mikrokomputer. Jika CPU dan peralatan pendukungnya berada pada IC yang sama, serta digunakan untuk penerapan sistem kendali maka IC tersebut disebut sebagai sebuah mikrokomputer. komputer dapat didefinisikan sebagai sekumpulan alat elektronik yang saling terkoordinasi satu sama lain sehingga dapat menerima data, kemudian mengolah data, dan pada akhirnya akan menghasilkan suatu keluaran yang berupa informasi (Input > Proses > Output). Saat ini masyarakat memiliki beberapa sumber informasi, dan sangat penting untuk dapat mengelola semua informasi tersebut dalam waktu singkat seperti memeriksa Email, membaca berita, mengerjakan tugas. Komputer merupakan perangkat yang memiliki akses mudah untuk mendapatkan informasi. Pada tahun-tahun sebelumnya, pengetahuan hanya dapat diperoleh melalui perpustakaan lokal, perpustakaan umum, dan perpustakaan akademik, dengan demikian fasilitas untuk memperoleh informasi dan pengetahuan sangat terbatas. Beberapa alasan dimana komputer telah dikembangkan adalah untuk keperluan pengetahuan yang luas dan mudah diakses, Sistem kontrol, dan sarana untuk membuat tugas dan kewajiban, untuk meningkatkan produktifitas, dan menghemat jam kerja. Beberapa kemudahan yang diberikan oleh teknologi perangkat lunak berbasis Komputer.

Terminologi Dasar pada Mikrokomputer

1.       Bit

Bit merupakan singkatan dari binary digit. Bit direpresentasikan dengan nilai 0 dan 1. Ukuran bit pada komputer menunjukkan jumlah bit yang dapat diproses. Sebagai contoh, sebuah komputer 32-bit dapat memproses kata sebanyak 32 bit.

2.       Arithmetic Logic Unit

Arithmetic logic unit (ALU) adalah sirkuit digital dimana dapat melakukan operasi arimatika dan logika di dua n-bit kata digital. Nilai n dapat berupa 4, 8, 16, 32 atau 64. Sebuah grup bit dinamakan kata (words) digital. Operasi yang dilakukan ALU adalah pejumlahan, pengurangan, AND, OR, dan perbandingan dua dua n-bit kata digital. Ukuran ALU didefinisikanoleh ukuran komputer. Misalnya, sebuah komputer 32-bit memiliki ALU sebanyak 32-bit.

3.       Address

Address, adalah sebuah pola dengan nilai 1 dan 0, yang merepresentasikan lokasi spesifik dari sebuah memori atau perangkat input-output.

4.       ROM & RAM

Read-only memory (ROM) adalah media penyimpanan kata digital dimana kontennya bersifat permanen ketika di program. ROM bersifat nonvolatile, maka konten di dalam ROM akan tetap eksis meskipun tidak ada aliran listrik.

Random access memory (RAM) adalah media penyimpanan kata digital yang tidak hanya dapat membaca isi konten, namun dapat mengubah isi konten pada address tertentu. RAM bersifat volatile, maka dibutuhkan aliran listrik untuk menyimpan konten.

5.       Register

Register dapat ditinjau sebagai media penyimpanan yang volatile untuk beberapa bit. Bit ini akan diatur ke dalam register secara bersamaan atau sekuensial dari kanan ke kiri, atau kiri ke kanan, 1 bit pada satu satuan waktu.

6.       Bus

Bus diartikan sebagai serangkaian konduktor atau kabel dengan jumlah tertentu, yang diorganisaskan untuk menyediakan layanan komunikasi antar elemen yang berbeda-beda di dalam sistem microcomputer. Normalnya sebuah micoprocessor memiliki sebuah address

bus, data bus dan control bus. Instruksi dari memory dan data menuju/dari memory biasanya ditransfer melalui data bus.

7.       Instruction Set

Instruction set dari sebuah mikroprosessor adalah daftar perintah yang didesain untuk dieksekusi. Instruksi yang umum adalah ADD, SUBTRACT dan STORE. Jika sebuah mikroprosessor mempunyai alokasi 3 bit untuk merepresentasikan instruksi, maka mikroprosessor akan mengenali maksimum 23 atau 8 instruksi yang berbeda.

8.       Clock

Microcomputer membutuhkan sinkronisasi terhadap semua komponen pendudukungnya, ini dapat dijalankan dengan bantuan clock atau timing circuits.

9.       Chip

Chip adalah sebuah paket integrated circuit (IC) yang mengandung sirkuit digital.

10.   Gate

Gate atau gerbang adalah operator logika seperti AND, OR dan NOT.

11.   Speed Power Product

Speed power product (SPP) adalah ukuran performa dari gerbang logika (logic gate), satuannya adalah picojoule (pJ). SPP didapat dari perkalian antara kecepatan (nS) dan power dissipation atau pemborosan energi (mW) pada sebuah gerbang (gate).

SUMBER:
http://vikyxfriend.blogspot.co.id/2016/10/normal-0-false-false-false-en-us-x-none.html
http://miretazam.blogspot.co.id/2016/10/pengenalan-mikrokomputer.html

http://teddyricky.blogspot.co.id/2014/10/pengertian-mikrokomputer.html

http://nobelug.blogspot.co.id/2012/01/sejarah-mikrokomputer.html

http://sya-free.blogspot.co.id/2013/09/sejarah-prosesor-dari-awal-sampai.html

Staffsite UG