komputer

Komputer

Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut prosedur yang telah dirumuskan. Kata computer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmatika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Asal mulanya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika.
Dalam definisi seperti itu terdapat alat seperti slide rule, jenis kalkulator mekanik mulai dari abakus dan seterusnya, sampai semua komputer elektronik yang kontemporer. Istilah lebih baik yang cocok untuk arti luas seperti "komputer" adalah "yang memproses informasi" atau "sistem pengolah informasi.

I.) Sejarah Perkembangan Komputer

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, computer pun mengalami kemajuan. Perkembangan teknologi komputer dapat kita kelompokkan sebagai berikut.

a) Generasi Pertama
Komputer-komputer generasi pertama menggunakan tiub-tiub vakum untuk memproses dan menyimpan maklumat. Tiub vakum berukuran seperti mentol lampu kecil. Ia menjadi cepat panas dan mudah terbakar. Beribu-ribu tiub vakum diperlukan pada satu masa supaya setiap yang terbakar tidak menjejaskan operasi keseluruhan komputer. Komputer juga menggunakan tenaga elektrik yang banyak sehingga kadang-kadang menyebabkan gangguan pada kawasan sekelilingnya. Komputer ini adalah 100% elektronik, berfungsi untuk membantu ahli sains menyelesaikan masalah pengiraan trajektori dengan pantas dan tepat. Saiznya amat besar dan boleh dikelaskan sebagai kerangka utama (main frame) . Contoh komputer generasi pertama seperti ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator) dicipta oleh Dr John Mauchly dan Presper Eckert pada tahun 1946. Perkembangan yang paling dihargai ialah permulaan komputer menyimpan ingatan di dalamnya, dikenali sebagai konsep aturcara tersimpan (stored program concept). Konsep yang dicadangkan oleh John von Neumann ini juga menitikberatkan penggunaan nomor binari untuk semua tugas pemprosesan dan storan. Dr. Mauchly dan Eckert juga membantu pembinaan komputer EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) yang mengurangkan penggunaan tiub-tiub vakum. Pengiraan juga menjadi lebih cekap daripada ENIAC. EDVAC menggunakan sistem nomor binari dan konsep aturcara tersimpan. Komputer EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) memperkenalkan penggunaan raksa (merkuri) dalam tiub untuk menyimpan ingatan. Cara ini didapati lebih ekonomi daripada tiub vakum tetapi pada amnya ia masih dianggap terlalu mahal. EDSAC dimajukan oleh Unviersiti Cambridge, England. Pada tahun 1951 Dr. Mauchly dan Eckert mencipta UNIVAC I (Universal Automatic Calculator) komputer pertama yang digunakan untuk memproses data perniagaan. Turut menggunakan tiub raksa (merkuri) untuk storan. UNIVAC I digunakan oleh Biro Banci Penduduk Amerika Syarikat. Selepas kejayaan ENIVAC I banyak komputer-komputer berkaitan pengurusan dan perniagaan muncul selepasnya.

b) Genarasi kedua
Komputer-komputer genarasi kedua menggunakan transistor dan diod untuk menggantikan tiub-tiub vakum, menjadikan saiz komputer lebih kecil dan murah. Daya ketahanan transistor didapati lebih baik kerana ia tidak mudah terbakar jika dibandingkan dengan tiub vakum. Cara baru menyimpan ingatan juga diperkenalkan iaitu teras magnetik. Teras magnetik menggunakan besi-besi halus yang dililit oleh litaran elektrik. Keupayaan pemprosesan dan saiz ingatan utama komputer juga bertambah. Ini menjadi komputer lebih pantas menjalankan tugasnya. Kemunculan FORTRAN dan COBOL menandakan permulaan bahasa peringkat tinggi untuk menggantikan pengaturcaraan dalam bahasa mesin yang lebih sukar. Dengan yang demikian pengendalian komputer menjadi lebih mudah. Era ini juga menandakan permulaan minikomputer iaitu yang kedua terbesar dalam famili komputer. Harganya lebih murah berbanding daripada kerangka utama. Komputer DEC PDP- 8 ialah minikomputer pertama dicipta pada tahun 1964 bagi memproses data-data perniagaan. Lain-lain komputer dalam generasi ini ialah IBM 7090 dan IBM 7094.

c) Generasi ketiga
Penyelidikan mikroelektronik yang pesat berjaya menghaluskan transistor kepada saiz mikroskopik. Beberapa ratus ribu transistor ini dapat dipadatkan ke dalam kepingan segiempat silikon melalui proses yang dipanggil pengamiran skala besar (large scale integration, LSI), untuk menghasilkan litar terkamir atau lebih dikenali dengan panggilan cip. Chip mulai menggantikan transistor sebagai bahan logik komputer. Saiz cip yang kecil menjadikannya popular digunkan dalam kebanyakan alat elektronik dan harganya jauh lebih murah berbanding dengan komponen elektronik yang lain. Jenis terkecil dalam famili komputer, mikrokomputer muncul dalam generasi ini. Mikrokomputer menjadi lebih cepat popular seperti jenama Apple II, IBM PC, NEC PC dan Sinclair. Mikrokomputer didapati amat praktikal kepada semua peringkat masyarakat kerana saiznya lebih kecil, harga yang murah dan kebolehannya berfungsi bersendirian. Sebuah mikrokomputer berupaya mengatasi komputer ENIAC dalam menjalankan sesuatu tugas. Banyak bahasa pengaturcaraan muncul seperti BASIC, Pascal dan PL/1. Kebanyakan mikrokomputer dibekalkan dengan pentafsir bahasa secara bina-dalam di dalam cip ROM untuk membolehkan bahasa BASIC digunakan. Ini menjadikan BASIC bahasa pengaturcaraan yang paling popular pada mikrokomputer.

d) Generasi keempat
Cip masih digunakan untuk pemprosesan dan menyimpan ingatan. Ia lebih maju, mengandungi sehingga beratus ribu komponen transistor didalamnya. Proses pembuatan cip teknologi tinggi ini dipanggil pengamiran skala amat besar (very large scale integration, VLSI). Pemprosesan dapat dilakukan dengan lebih pantas, sehingga berjuta bit sesaat. Ingatan utama komputer menjadi lebih besar sehingga menyebabkan storan skunder kurang penting. Teknologi cip yang maju ini mendekatkan jurang di antara mikrokomputer dengan minikomputer dan juga mikrokomputer dengan kerangka utama. Ini juga mewujudkan satu lagi kelas komputer dipanggil superkomputer, yang lebih pantas dan cekap berbanding kerangka utama.

e) Generasi kelima
Generasi kelima dalam siri evolusi komputer mungkin belum wujud lagi dan ia merupakan komputer impian masa depan. Rekabentuk komputer generasi kelima adalah lebih kompleks. Ia dijangka mempunyai lebih banyak unit pemproses yang berfungsi serentak untuk menyelesaikan lebih daripada satu tugas dalam satu masa. Komputer generasi ini juga mempunyai ingatan yang amat besar supaya membolehkannya menyelesaikan lebih banyak masalah yang kompleks. Unit pemprosesan pusat juga mungkin boleh berfungsi kepada paras seperti otak manusia. Komputer impian ini dijangka mempunyai kepandaian tersendiri, mengesan keadaan sekeliling melalui pengelihatan dan bijak mengambil sesuatu keputusan bebas daripada kawalan manusia. Sifat luar biasa ini disebut sebagai “artificial intelligence”.

II.) Arsitektur Komputer

Dalam bidang teknik komputer, arsitektur komputer adalah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar dari suatu sistem komputer. Arsitektur komputer ini merupakan rencana cetak-biru dan deskripsi fungsional dari kebutuhan bagian perangkat keras yang didesain (kecepatan proses dan sistem interkoneksinya). Dalam hal ini, implementasi perencanaan dari masing–masing bagian akan lebih difokuskan terutama, mengenai bagaimana CPU akan bekerja, dan mengenai cara pengaksesan data dan alamat dari dan ke memori cache, RAM, ROM, cakram keras, dll). Beberapa contoh dari arsitektur komputer ini adalah arsitektur von Neumann, CISC, RISC, blue Gene, dll.

Arsitektur komputer juga dapat didefinisikan dan dikategorikan sebagai ilmu dan sekaligus seni mengenai cara interkoneksi komponen-komponen perangkat keras untuk dapat menciptakan sebuah komputer yang memenuhi kebutuhan fungsional, kinerja, dan target biayanya.

Arsitektur komputer ini paling tidak mengandung 3 sub-kategori:

1. Set instruksi (ISA)

2. Arsitektur mikro dari ISA, dan

3. Sistem desain dari seluruh komponen dalam perangkat keras komputer ini.

III. Bagaimana Komputer Bekerja

Saat teknologi yang dipakai pada komputer digital sudah berganti secara dramatis sejak komputer pertama pada tahun 1940-an (lihat Sejarah perangkat keras menghitung untuk lebih banyak detail), komputer kebanyakan masih menggunakan arsitektur Von Neumann, yang diusulkan di awal 1940-an oleh John von Neumann.
Arsitektur Von Neumann menggambarkan komputer dengan empat bagian utama: Uni Aritmatika dan Logis (ALU), unit kontrol, memori, dan alat masukan dan hasil (secara kolektif dinamakan I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, "bus"

IV. Bagaimana Komputer Bekerja

Komputer terdiri atas 2 bagian besar : Software/perangkat lunak dan hardware/perangkat keras.

1.Hardware

• Prosesor, atau CPU unit yang mengolah data
• Memori RAM, tempat menyimpan data sementara
• Hard drive, media penyimpanan semi permanen
• Perangkat masukan, media yang digunakan untuk memasukkan data untuk diproses oleh CPU, seperti mouse, keyboard, dan tablet
• Perangkat keluaran, media yang digunakan untuk menampilkan hasil keluaran pemrosesan CPU, seperti monitor dan printer.

2.Software

• Sistem operasi : Program dasar pada komputer yang menghubungkan pengguna dengan hardware komputer, seperti Linux, Windows, dan Mac OS. Tugas sistem operasi termasuk (tetapi tidak hanya) mengurus penjalanan program di atasnya, koordinasi Input, Output, pemrosesan, memori, serta penginstalan dan pembuangan software.
• Program komputer, aplikasi tambahan yang diinstal sesuai dengan sistem operasinya