Sejak dahulu kala, proses pengolahan data
telah dilakukan oleh manusia. Manusia juga menemukan alat-alat mekanik dan
elektronik untuk membantu manusia dalam penghitungan dan pengolahan data supaya
bisa mendapatkan hasil lebih cepat. Komputer yang kita temui saat ini adalah
suatu evolusi panjang dari penemuan-penemuan manusia sejah dahulu kala berupa
alat mekanik maupun elektronik.
Saat ini komputer dan piranti pendukungnya telah masuk dalam setiap aspek
kehidupan dan pekerjaan. Komputer yang ada sekarang memiliki kemampuan yang
lebih dari sekedar perhitungan matematik biasa. Diantaranya adalah sistem
komputer di kassa supermarket yang mampu membaca kode barang belanjaan, sentral
telepon yang menangani jutaan panggilan dan komunikasi, jaringan komputer dan
internet yang mennghubungkan berbagai tempat di dunia.
Bagaimanapun juga alat pengolah data dari sejak jaman purba sampai saat ini
bisa kita golongkan ke dalam 4 golongan besar.
1. Peralatan manual: yaitu peralatan pengolahan data yang
sangat sederhana, dan faktor terpenting dalam pemakaian alat adalah menggunakan
tenaga tangan manusia
2. Peralatan Mekanik: yaitu peralatan yang sudah berbentuk
mekanik yang digerakkan dengan tangan secara manual
3. Peralatan Mekanik Elektronik: Peralatan mekanik yang
digerakkan oleh secara otomatis oleh motor elektronik
4. Peralatan Elektronik: Peralatan yang bekerjanya secara
elektronik penuh Tulisan ini akan memberikan gambaran tentang sejarah komputer
dari masa ke masa, terutama alat pengolah data pada golongan 2, 3, dan 4.
Klasifikasi komputer berdasarkan Generasi juga akan dibahas secara lengkap pada
tulisan ini.
ALAT HITUNG TRADISIONAL dan KALKULATOR
MEKANIK
Abacus, yang muncul sekitar 5000 tahun yang lalu di Asia kecil
dan masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini, dapat dianggap sebagai
awal mula mesin komputasi. Alat ini memungkinkan penggunanya untuk melakukan
perhitungan menggunakan biji-bijian geser yang diatur pada sebuh rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk
menghitung transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas,
terutama di Eropa, abacus kehilangan popularitasnya.
Setelah hampir 12 abad, muncul penemuan lain dalam hal mesin
komputasi. Pada tahun 1642, Blaise Pascal (1623-1662), yang pada waktu itu
berumur 18 tahun, menemukan apa yang ia sebut sebagai kalkulator roda numerik
(numerical wheel calculator) untuk membantu ayahnya melakukan perhitungan
pajak. Kotak persegi kuningan ini yang dinamakan Pascaline, menggunakan delapan
roda putar bergerigi untuk menjumlahkan bilangan hingga delapan digit. Alat ini
merupakan alat penghitung bilangan berbasis sepuluh. Kelemahan alat ini adalah
hanya terbataas untuk melakukan penjumlahan.
Tahun 1694, seorang matematikawan dan filsuf Jerman,
Gottfred Wilhem von Leibniz (1646-1716) memperbaiki Pascaline dengan membuat
mesin yang dapat mengalikan. Sama seperti pendahulunya, alat mekanik ini
bekerja dengan menggunakan roda-roda gerigi.
Dengan mempelajari catatan dan gambar-gambar yang dibuat oleh
Pascal, Leibniz dapat menyempurnakan alatnya. Barulah pada tahun 1820,
kalkulator mekanik mulai populer. Charles Xavier Thomas de Colmar menemukan
mesin yang dapat melakukan empat fungsi aritmatik dasar. Kalkulator mekanik Colmar, arithometer,
mempresentasikan pendekatan yang lebih praktis dalam kalkulasi karena alat
tersebut dapat melakukan penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
Dengan kemampuannya, arithometer banyak dipergunakan hingga masa Perang Dunia
I. Bersama-sama dengan Pascal dan Leibniz, Colmar membantu membangun
era komputasi mekanikal.
Awal mula komputer yang sebenarnya dibentuk oleh seoarng
profesor matematika Inggris, Charles Babbage (1791-1871). Tahun 1812, Babbage
memperhatikan kesesuaian alam antara mesin mekanik dan matematika:mesin mekanik
sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulangkali tanpa kesalahan;
sedang matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah-langkah
tertenu. Masalah tersebut kemudain
berkembang hingga menempatkan mesin mekanik sebagai alat untuk menjawab
kebutuhan mekanik. Usaha Babbage yang pertama untuk menjawab masalah ini muncul
pada tahun 1822 ketika ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan
persamaan differensil. Mesin tersebut dinamakan Mesin Differensial. Dengan
menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat
melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis. Setelah bekerja
dengan Mesin Differensial selama sepuluh tahun, Babbage tiba-tiba terinspirasi
untuk memulai membuat komputer general-purpose yang pertama, yang disebut
Analytical Engine. Asisten Babbage, Augusta Ada King (1815-1842) memiliki peran
penting dalam pembuatan mesin ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari
pendanaan dari pemerintah Inggris, dan mengkomunikasikan spesifikasi Anlytical
Engine kepada publik. Selain itu, pemahaman Augusta yang baik tentang mesin ini
memungkinkannya membuat instruksi untuk dimasukkan ke dlam mesin dan juga
membuatnya menjadi programmer wanita yang pertama. Pada tahun 1980, Departemen
Pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan
kepadanya.
Mesin uap Babbage, walaupun tidak pernah selesai dikerjakan,
tampak sangat primitif apabila dibandingkan dengan standar masa kini. Bagaimanapun
juga, alat tersebut menggambarkan elemen dasar dari sebuah komputer modern dan
juga mengungkapkan sebuah konsep penting. Terdiri dari sekitar 50.000 komponen,
desain dasar dari Analytical Engine menggunakan kartu-kartu perforasi
(berlubang-lubang) yang berisi instruksi operasi bagi mesin tersebut. Pada
1889, Herman Hollerith (1860-1929) juga menerapkan prinsip kartu perforasi
untuk melakukan penghitungan. Tugas pertamanya adalah menemukan cara yang lebih
cepat untuk melakukan perhitungan bagi Biro Sensus Amerika Serikat. Sensus
sebelumnya yang dilakukan di tahun 1880 membutuhkan waktu tujuh tahun untuk
menyelesaikan perhitungan. Dengan berkembangnya populasi, Biro tersebut
memperkirakan bahwa dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menyelesaikan perhitungan
sensus.
Hollerith menggunakan kartu perforasi untuk memasukkan data
sensus yang kemudian diolah oleh alat tersebut secara mekanik. Sebuah kartu
dapat menyimpan hingga 80 variabel. Dengan menggunakan alat tersebut, hasil
sensus dapat diselesaikan dalam waktu enam minggu. Selain memiliki keuntungan
dalam bidang kecepatan, kartu tersebut berfungsi sebagai media penyimpan data.
Tingkat kesalahan perhitungan juga dpat ditekan secara drastis. Hollerith
kemudian mengembangkan alat tersebut dan menjualny ke masyarakat luas. Ia
mendirikan Tabulating Machine Company pada tahun 1896 yang kemudian menjadi
International Business Machine (1924) setelah mengalami beberapa kali merger.
Perusahaan lain seperti Remington Rand and Burroghs juga memproduksi alat
pembac kartu perforasi untuk usaha bisnis. Kartu perforasi digunakan oleh
kalangan bisnis dgn pemerintahan untuk permrosesan data hingga tahun 1960.
Pada masa berikutnya, beberapa insinyur membuat p enemuan baru
lainnya. Vannevar Bush (1890- 1974) membuat sebuah kalkulator untuk
menyelesaikan persamaan differensial di tahun 1931. Mesin tersebut dapat
menyelesaikan persamaan differensial kompleks yang selama ini dianggap rumit
oleh kalangan akademisi. Mesin tersebut sangat besar dan berat karena ratusan
gerigi dan poros yang dibutuhkan untuk melakukan perhitungan. Pada tahun 1903,
John V. Atanasoff dan Clifford Berry mencoba membuat komputer elektrik yang
menerapkan aljabar Boolean pada sirkuit elektrik. Pendekatan ini didasarkan
pada hasil kerja George Boole (1815-1864) berupa sistem biner aljabar, yang
menyatakan bahwa setiap persamaan matematik dapat dinyatakan sebagai benar atau
salah. Dengan mengaplikasikan kondisi benar-salah ke dalam sirkuit listrik
dalam bentuk terhubung-terputus, Atanasoff dan Berry membuat komputer elektrik pertama di
tahun 1940. Namun proyek mereka terhenti karena kehilangan sumber pendanaan.
KOMPUTER GENERASI PERTAMA
Dengan terjadinya Perang Dunia Kedua, negara-negara yang
terlibat dalam perang tersebut berusaha mengembangkan komputer untuk
mengeksploit potensi strategis yang dimiliki komputer. Hal ini meningkatkan
pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknik komputer.
Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah
komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.
Pihak sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan
kekuatan komputer. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah
kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan
Jerman. Dampak pembuatan Colossus tidak terlalu mempengaruhi perkembangan
industri komputer dikarenakan dua alasan. Pertama, colossus bukan merupakan
komputer serbaguna (general-purpose computer), ia hanya didesain untuk
memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya
hingga satu dekade setelah perang berakhir.
Usaha yang dilakukan oleh pihak Amerika pada saat itu
menghasilkan suatu kemajuan lain. Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur
Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik
untuk US Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola
kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvd-IBM Automatic
Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relai
elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen
mekanik. Mesin tersebut beropreasi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik
untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat
diubah). Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan aritmatik dasar dan
persamaan yang lebih kompleks. Perkembangan komputer lain pada masa kini adalah
Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat oleh
kerjasama antara pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania.
Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder,
komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar yang mengkonsumsi daya
sebesar 160kW. Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dn
John W. Mauchly (1907-1980), ENIAC merupakan komputer serbaguna (general
purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.
Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) bergabung
dengan tim University of Pennsylvania dalam usha membangun konsep desin
komputer yang hingga 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer.
Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer(EDVAC)
pada tahun 1945 dengan sebuh memori untuk menampung baik program ataupun data.
Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian
melanjutkan pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur von Neumann adalah
unit pemrosesan sentral (CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer untuk
dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal
Automatic Computer I) yang dibuat oleh Remington Rand, menjadi komputer
komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur von Neumann tersebut.
Baik Badan Sensus Amerika Serikat dan General Electric memiliki
UNIVAC. Salah satu hasil mengesankan yang dicapai oleh UNIVAC dalah
keberhasilannya dalam memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam
pemilihan presiden tahun 1952. Komputer Generasi pertama dikarakteristik dengan
fakta bahwa instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk suatu tugas
tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner yang berbeda yang disebut
“bahasa mesin” (machine language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk
diprogram dan membatasi kecepatannya.
Ciri lain komputer generasi pertama adalah penggunaan tube vakum
(yang membuat komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar) dn silinder
magnetik untuk penyimpanan data.
KOMPUTER GENERASI KEDUA
Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi
perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio,
dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis.
Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun
1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu
pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat
diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. Mesin pertama
yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat
superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC.
Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat
menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh
peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk
kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya. Hanya ada dua
LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di
Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development
Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin
dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan
singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner.
Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua
yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan.
Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya
menggunakan transistor. Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat
diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket,
memory, sistem operasi, dan program.
Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401
yang diterima secaa luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh
bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses
informasi keuangan. Program yang tersimpan di dalam komputer dan bahasa
pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer.
Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan
bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapa tmencetak faktur pembelian konsumen
dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji.
Beberapa bahasa pemrograman mulai bermunculan pada saat itu.
Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula
Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan. Bahasa pemrograman ini menggantikan
kode mesin yang rumit dengan kata-kata, kalimat, dan formula matematika yang
lebih mudah dipahami oleh manusia. Hal ini memudahkan seseorang untuk
memprogram dan mengatur komputer. Berbagai macam karir baru bermunculan
(programmer, analyst, dan ahli sistem komputer). Industri piranti lunak juga
mulai bermunculan dan berkembang pada masa komputer generasi kedua ini.
KOMPUTER GENERASI KETIGA
Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum,
namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi
merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa (quartz rock) menghilangkan
masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instrument, mengembangkan
sirkuit terintegrasi (IC : integrated circuit) di tahun 1958. IC
mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil
yang terbuat dari pasir kuarsa. Pada ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih
banyak komponen-komponen ke dalam suatu chiptunggal yang disebut semikonduktor.
Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponenkomponen
dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi
ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang
memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara
serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori
komputer.
KOMPUTER GENERASI KEEMPAT
Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan
ukuran sirkuit dan komponenkomponen elektrik. Large Scale Integration (LSI)
dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large
Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal.
Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah
tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen
dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong
turunnya harga dan ukuran komputer. Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja,
efisiensi dan keterandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun
1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah
komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam
sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu
tugas tertentu yang spesifik. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi
dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak
lama kemudian, setiap perangkat rumah tangga seperti microwave oven, televisi,
dn mobil dengan electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor.
Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk
menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi
perusahaan-perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada pertengahan tahun
1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum.
Komputer-komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket piranti
lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam. Piranti lunak yang paling
populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal
1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer
rumahan yang lebih canggih dan dapat diprogram.
Pada tahun 1981,
IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah,
kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di
tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta
PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil,
dari komputer yang berada di atas meja (desktop computer) menjadi komputer yang
dapat dimasukkan ke dalam tas (laptop), atau bahkan komputer yang dapat
digenggam (palmtop).
IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar
komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis
pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis
teks. Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse.
Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible
dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV
(Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua
masuk dalam golongan komputer generasi keempat.
Seiring dengan menjamurnya penggunaan komputer di tempat kerja,
cara-cara baru untuk menggali potensial terus dikembangkan. Seiring dengan
bertambah kuatnya suatu komputer kecil, komputerkomputer tersebut dapat
dihubungkan secara bersamaan dalam suatu jaringan untuk saling berbagi memori,
piranti lunak, informasi, dan juga untuk dapat saling berkomunikasi satu dengan
yang lainnya. Komputer jaringan memungkinkan komputer tunggal untuk membentuk
kerjasama elektronik untuk menyelesaikan suatu proses tugas. Dengan menggunakan
perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon,
jaringan ini dapat berkembang menjadi
sangat besar.
KOMPUTER GENERASI KELIMA
Mendefinisikan komputer generasi kelima menjadi cukup sulit
karena tahap ini masih sangat muda. Contoh imajinatif komputer generasi kelima
adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul
2001:Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah
komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence),
HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia,
menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.
Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataan,
banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat
menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk
menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak
sederhan. Namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga
ketika programmer menyadari bahwa pengertia manusia sangat bergantung pada
konteks dan pengertian ketimbang sekedar menterjemahkan kata-kata secara
langsung.
Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi semkain
memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang
terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non
Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu
mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak Kemajuan lain adalah
teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan
apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.
Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan
proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer
Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan
bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan
proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma
komputerisasi di dunia. Kita tunggu informasi mana yang lebih valid dan
membuahkan hasil.
Copyright © 2003
IlmuKomputer.Com