Sejarah Komputer

Evolusi Kinerja Komputer

• ENIAC
  
  
  
  • Electronic Numerical Integrator And Computer
    
  • Eckert and Mauchly
    
  • University of Pennsylvania
    
  • Tabel Lintasan peluru
    
  • Mulai dibuat 1943
    
  • Selesai 1946
    
    
    
    • Terlambat untuk digunakan dlm PD-II
      
    
    
  • Dipakai sampai 1955
    
  
  
  
• ENIAC Details
  
  
  
  • Menggunakan sistem Decimal (bukan binary)
    
  • Memiliki 20 accumulator untuk 10 digits
    
  • Diprogram secara manual melalui sakelar
    
  • Berisi 18,000 vacuum tubes
    
  • Berat 30 tons
    
  • Luas 15,000 square feet
    
  • Daya 140 kW
    
  • Kecepatan: 5,000 penambahan per detik
    
  
  
• von Neumann/Turing
  
  
  
  • Konsep: Stored Program Computer
    
  • Main memory: menyimpan program dan data
    
  • ALU: mengerjakan operasi data biner
    
  • Control unit: interpretasi instruksi dari memory dan meng-eksekusi
    
  • Peratan Input/output dikendailkan oleh control unit
    
  • Princeton Institute for Advanced Studies
    
    
    
    • IAS
      
    
    
  • Selesai dibuat 1952
    
  
  
• Structure Mesin von Nuemann
  
  
  
• IAS - details
  
  
  
  • Kapasitas memori: 1000 x 40 bit words
    
    
    
    • Menggunakan sistem bilangan Biner
      
    • Panjang instruksi 20 bit ( 1 word = 2 instruksi )
      
    
    
  • Register-register dalam CPU
    
    
    
    • MBR (Memory Buffer Register)
      
    • MAR (Memory Address Register)
      
    • IR (Instruction Register)
      
    • IBR (Instruction Buffer Register)
      
    • PC (Program Counter)
      
    • AC (Accumulator)
      
    • MQ (Multiplier Quotient)
      
    
    
  
  
• Structure detail IAS
  
  
  
• Komputer Komersial
  
  
  
  • 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation
    
    
    
    • UNIVAC I (Universal Automatic Computer)
      
    • Untuk kalkulasi sensus 1950 oleh US Bureau of Census
      
    
    
  • Menjadi divisi dari Sperry-Rand Corporation
    
  • UNIVAC II dipasarkan akhir th. 1950-an
    
    
    
    • Lebih cepat
      
    • Kapasitas memori lebih besar
      
    
    
  
  
• IBM
  
  
  
  • Pabrik peralatan Punched-card
    
  • 1953 – IBM-701
    
    
    
    • Komputer pertama IBM (stored program computer)
      
    • Untuk keperluan aplikasi Scientific
      
    
    
  • 1955 – IBM- 702
    
    
    
    • Untuk applikasi bisnis
      
    
    
  • Merupakan awal dari seri 700/7000 yang membuat IBM menjadi pabrik komputer yang dominan
    
  
  
• Transistor
  
  
  
  • Menggantikan vacuum tubes
    
  • Lebih kecil
    
  • Lebih murah
    
  • Disipasi panas sedikit
    
  • Merupakan komponen Solid State
    
  • Dibuat dari Silicon (Sand)
    
  • Ditemukan pada th 1947 di laboratorium Bell
    
  • Oleh William Shockley dkk.
    
  
  
• Komputer berbasisTransistor
  
  
  
  • Mesin generasi II
    
  • NCR & RCA menghasilkan small transistor machines
    
  • IBM 7000
    
  • DEC - 1957
    
    
    
    • Membuat PDP-1
      
    
    
  
  
• Microelectronics
  
  
  
  • Secara harafiah berarti “electronika kecil”
    
  • Sebuah computer dibuat dari gerbang logika (gate), sel memori dan interkoneksi
    
  • Sejumlah gate dikemas dalam satu keping semikonduktor
    
  • silicon wafer
    
  
  
• Generasi Komputer
  
  
  
  • 1946-1957 : Vacuum tube
    
  • 1958-1964 : Transistor
    
  • 1965-1971 : SSI - Small scale integration
    
    
    
    • Up to 100 devices on a chip
      
    
    
  • 1971 : MSI - Medium scale integration
    
    
    
    • 100-3,000 devices on a chip
      
    
    
  • 1971-1977 : LSI - Large scale integration
    
    
    
    • 3,000 - 100,000 devices on a chip
      
    
    
  • 1978- : VLSI - Very large scale integration
    
    
    
    • 100,000 - 100,000,000 devices on a chip
      
    
    
  • Ultra large scale integration
    
    
    
    • Over 100,000,000 devices on a chip
      
    
    
  
  
• Moore’s Law
  
  
  
  • Gordon Moore - cofounder of Intel
    
  • Meningkatkan kerapatan komponen dalam chip
    
  • Jumlah transistors/chip meningkat 2 x lipat per tahun
    
  • Sejak 1970 pengembangan agak lambat
    
    
    
    • Jumlah transistors 2 x lipat setiap 18 bulan
      
    
    
  • Harga suatu chip tetap / hampir tidak berubah
    
  • Kerapatan tinggi berarti jalur pendek, menghasilkan kinerja yang meningkat
    
  • Ukuran semakin kecil, flexibilitas meningkat
    
  • Daya listrik lebih hemat, panas menurun
    
  • Sambungan sedikit berarti semakin handal / reliable
    
  
  
• Jumlah Transistor dalam CPU
  
  
  
• IBM seri 360
  
  
  
  • 1964
    
  • Pengganti seri 7000 (tidak kompatibel)
    
  • Rancangan awal suatu “keluarga” komputer
    
    
    
    • Memiliki set instruksi yang sama atau identik
      
    • Menggunakan O/S yang sama atau identik
      
    • Kecepatan meningkat
      
    • Jumlah I/O ports bertambah (i.e. terminal tambah banyak)
      
    • Kapasitas memori bertambah
      
    • Harga meningkat
      
    
    
  
  
• DEC PDP-8
  
  
  
  • 1964
    
  • Minicomputer pertama
    
  • Tidak mengharuskan ruangan ber-AC
    
  • Ukurannya kecil
    
  • Harga $16,000
    
    
    
    • $100k+ untuk IBM 360
      
    
    
  • Embedded applications & OEM
    
  • Menggunakan BUS STRUCTURE
    
  
  
• Struktur Bus pada DEC - PDP-8
  
  
  
• Memori Semiconductor
  
  
  
  • 1970
    
  • Fairchild
    
  • Ukuran kecil ( sebesar 1 sel core memory)
    
  • Dapat menyimpan 256 bits
    
  • Non-destructive read
    
  • Lebih cepat dari core memory
    
  • Kapasitas meningkat 2 x lipat setiap tahun
    
  
  
• Intel
  
  
  
  • 1971 - 4004
    
    
    
    • Microprocessor pertama, CPU dalam 1 chip, 4 bit
      
    
    
  • 1972 - 8008]
    
    
    
    • 8 bit, Digunakan untuk aplikasi khusus
      
    
    
  • 1974 - 8080
    
    
    
    • Microprocessor general purpose yang pertama dari Intel
      
    
    
  • 1978 - 8086, 80286
    
  • 1985 - 80386
    
  • 1989 - 80486
    
  
  
• Meningkatkan kecepatan
  
  
  
  • Pipelining
    
  • On board cache
    
  • On board L1 & L2 cache
    
  • Branch prediction
    
  • Data flow analysis
    
  • Speculative execution
    
  
  
• Performance Mismatch
  
  
  
  • Kecepatan Processor meningkat
    
  • Kapasitas memory meningkat
    
  • Kecepatan memory tertinggal dari prosesor
    
  
  
• DRAM and Processor Characteristics
  
  
  
• Trends in DRAM use
  
  
  
• Solusi
  
  
  
  • Meningkatkan jumlah bit per akses
    
  • Mengubah interface DRAM
    
    
    
    • Cache
      
    
    
  • Mengurangi frekuensicy akses memory
    
    
    
    • Cache yg lebih kompleks dan cache on chip
      
    
    
  • Meningkatkan bandwidth interkoneksi
    
    
    
    • Bus kecepatan tinggi - High speed buses
      
    
    
  • Hierarchy of buses
    
  
  
• Pentium
  
  
  
  • CISC
    
  • Menggunakan teknik-teknik superscalar
    
  • Eksekusi instruksi secara parallel
    
  • P6 : menggunakan:
    
    
    
    • Brach prediction
      
    • Data flow analisys
      
    • Specultive execution
      
    
    
  • P7 : menggunakan teknologi berbasis RISC
    
  
  
• PowerPC
  
  
  
  • Sistem RISC superscalar
    
  • Hasil kerjasama IBM – Motorolla - Apple
    
  • Diturunkan dari arsitektur POWER (IBM RS/6000)
    
  • Keluarga PowerPC:
    
    
    
    • 601: 32-bit
      
    • 603: low-end desktop dan komputer portabel
      
    • 604: desktop dan low-end user
      
    • 620: 64-bit penuh, high-end user
      
    
    
  
  
• Internet Resources
  
  
  
  • http://www.intel.com/
    
    
    
    • Search for the Intel Museum
      
    
    
  • http://www.ibm.com
    
  • http://www.dec.com
    
  • Charles Babbage Institute
    
  • PowerPC
    
  • Intel Developer Home