260 likes | 505 Views
Organi sasi Komputer Dosen Pembimbing : Khairil Anwar, ST STMIK-LPWN HAMZANWADI PANCOR. Materi 2 Evolu si dan Kinerja Komputer. Latar Belakang - ENIAC. ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Computer ) Ditemukan oleh John Presper Eckert dan John Mauchly
E N D
OrganisasiKomputerDosen Pembimbing : Khairil Anwar, STSTMIK-LPWN HAMZANWADI PANCOR Materi 2Evolusi dan Kinerja Komputer
Latar Belakang - ENIAC • ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) • Ditemukan oleh John Presper Eckert dan John Mauchly • Penelitian di University of Pennsylvania • Jarak dan tabel lintasan peluru kendali • Dimulai 1943, Selesai 1946 • Terlalu telat untuk digunakan dalam PD II • Digunakan hingga 1955
ENIAC – Lebih lengkap • Menggunakan bilangan desimal (tdk biner) • 20 akumulator yang menampung 10 digits • Di program secara manual dengan switch • Terdiri dari 18,000 tabung hampa • Dengan berat 30 tons • Meggunakan lokasi 15,000 kaki bujur sangkar • Konsumsi daya sebesar 140 kW • Melakukan 5.000 operasi penjumlahan perdetik
von Neumann/Turing • Konsep Stored Program • Memori utama untuk menyimpan program dan data • ALU beroperasi atas data biner • Unit Kontrol menginterprestasikan instruksi dari memori dan mengeksekusinya • Perangkat I/O dioperasikan oleh unit kontrol • Princeton Institute for Advanced Studies • IAS • Selesai tahun 1952
Arithmetic and Logic Unit Input Output Equipment Main Memory Program Control Unit Structure of von Nuemann machine
Penjelasan - IAS • 1000 x 40 bit words • Bilangan biner • 2 x 20 bit instruksi • Pengaturan register (terdapat dalam CPU) • Memory Buffer Register (MBR) • Memory Address Register (MAR) • Instruction Register (IR) • Instruction Buffer Register (IBR) • Program Counter (PC) • Accumulator (AC) • Multiplier Quotient (MQ)
Central Processing Unit Arithmetic and Logic Unit Accumulator MQ Arithmetic & Logic Circuits MBR Input Output Equipment Instructions & Data Main Memory PC IBR MAR IR Control Circuits Address Program Control Unit Struktur IAS - detail
Komputer Komersil • 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation • UNIVAC I (Universal Automatic Computer) • Kalkulasi dari US Bureau of Census - 1950 • Menjadi bagian dari Sperry-Rand Corporation • Late 1950s - UNIVAC II • Lebih cepat • Memori lebih besar
IBM • Peralatan pemroses punched-card • 1953 – IBM seri 701 • Komputer terprogram pertama dari IBM • Untuk perhitungan aplikasi ilmiah • 1955 - IBM 702 • Aplikasi bisnis • IBM menjadi pemimpin seri 700/7000
Transistors • Menggantikan tabung hampa (vacuum tubes) • Lebih kecil • Lebih murah • Disipasi panas rendah • Perangkat padat (Solid State device) • Dibuat dari Silicon (Sand) • Ditemukan tahun 1947 di Laboratorium Bell • Oleh William Shockley dan kawan-kawan.
Komputer berbasis Transistor • Mesin generasi kedua • NCR & RCA memproduksi mesin kesil menngunakan transistor • IBM 7000 • DEC - 1957 • Memproduksi komputer PDP-1
Mikroelektronik • Diartikan “small electronics” • Sebuah komputer dibuat atas gerbang-gerbang logika, sel-sel memori dan interkoneksinya • Ini dapat diproduksi pada sebuah bahan semikonduktor • Misalnya : silicon wafer
Generasi Komputer • Vacuum tube - 1946-1957 • Transistor - 1958-1964 • Small scale integration (SSI) - 1965 • Lebih dari 100 perangkat dalam satu chip • Medium scale integration (MSI) - 1971 • Sekitar 100-3.000 perangkat dalam satu chip • Large scale integration (LSI) - 1971-1977 • 3.000 – 100.000 perangkat dalam satu chip • Very large scale integration (VLSI) - 1978 - sekarang • 100.000 – 100.000.000 perangkat dalam satu chip • Ultra large scale integration (ULSI) • Lebih dari 100.000.000 perangkat dalam satu chip
Hukum Moore • Peningkatan muatan komponen dalam chip • Gordon Moore – salah satu pendiri Intel • Jumlah transistors pada sebuah chip meningkat dua kali lipat setiap tahunnya • Sejak 1970-an perkambangan sedikit melambat • Jumlah transistor betambah dua kali lipat setiap 18 bulan • Biaya sebuah chip tidak berubah baik satu maupun banyak • Muatan pengepakan yang lebih tinggi berarti memperpendek jalur listrik, akan menghasilkan kinerja yang lebih tinggi juga • Ukuran yang semakin kecil, flesibelitas meningkat • Mereduksi daya dan membutuhkan pendingin • Interkoneksi semakin sedikit meningkatkan reabilitasnya
IBM seri 360 • 1964 • Menggantikan (& tidakkompatibeldengan) seri 7000 • Rancangan pertama “Keluarga ” Komputer • Instruksi set yang sama atau identik • Sistem operasi yang sama atau identik • Peningkatkan kecepatan • Peningkatan jumlah port I/O (tambahan terminal) • Peningkatan ukuran memori • Peningkatan biaya • Struktur switch dimultipleks
DEC PDP-8 • 1964 • Minicomputer pertama • Tidak membutuhkan ruangan khusus • Cukup kecil untuk ditemapkan di lab • Aplikasi embedded & OEM • Menggunakan struktur bus
Bus Strukture DEC - PDP-8 I/O Module Main Memory I/O Module Console Controller CPU OMNIBUS
Memori Semikonduktor • 1970 • Diperkenalkan oleh Fairchild • Ukuran pada sebuah cincin (core) • Penyimpan 1 bit magnetic core • Mampu menamping hingga 256 bits • Membaca dengan pola Non-destructive • Jauh lebih cepat • Kapasitasnya diperkirakan meningkat dua kali setiap tahunnya
Intel • 1971 - 4004 • Microprocessor pertama • Semua komponen CPU pada satu chip • 4 bit • Diawali pada tahun 1972 dengan 8008 • 8 bit • Dirancang untuk aplikasi tertentu • 1974 - 8080 • Mikroprosesor Intel pertama untuk tujuan umum
Perkembangan selanjutnya • Pipelining • On board cache • On board L1 & L2 cache • Branch prediction • Data flow analysis • Speculative execution
Persoalan Kinerja • Kecepatan prosesor meningkat • Kapasitas memory naik • Kecepatan memory selalu tertinggal oleh kecepatan prosesor
Solusi • Pertambahan jumlah bit dilakukan sekali • Buat DRAM “lebih lebar” dari pada “lebih dalam” • Perubahan antarmuka DRAM • Cache • Kurangi frequency of memory access • Cache yang lebih kompleks dan cache pada chip • Peningkatan bandwidth interkoneksi • Buse- bus kecepatan tinggi • Bus-bus yang disusun secara hierarkis
Internet Resources • http://www.intel.com/ • Untuk mengunjungi Museum Intel • http://www.ibm.com • http://www.dec.com • Charles Babbage Institute • PowerPC • Intel Developer Home