470 likes | 1.53k Views
EVOLUSI DAN KINERJA KOMPUTER. Generasi pertama-tabung hampa. ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Computer ) Eckert and Mauchly University of Pennsylvania Menentukan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru Dimulai tahun 1943 Selesai tahun 1946
E N D
Generasi pertama-tabung hampa • ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) • Eckert and Mauchly • University of Pennsylvania • Menentukan jarak dan tabel lintasan peluru kendali senjata baru • Dimulai tahun 1943 • Selesai tahun 1946 - Too late for war effort • Digunakan sampai tahun 1955
Generasi pertama-tabung hampa • Decimal (not binary) • 20 akumulator masing-masing menampung 10 digit desimal • Diprogram secara manual dengan switch • 18,000 tabung vakum • Berat 30 tons • Volume 15,000 meter persegi • 140 kW konsumsi dayanya • 5,000 operasi penambahan / detik
Mesin Von Neumann • Memori Utama, untuk menyimpan data maupun instruksi. • Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data biner. • Control Unit, untuk melakukan kontrol terhadap instruksi–instruksi di dalam memori. • I/O, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar. • Princeton Institute for Advanced Studies • IAS (Computer of Institute for Advanced Studies). • Completed 1952
Mesin Von Neumann • Ahli matematika : konsultan pembuatan ENIAC • 1945 memperbaiki kelemahan ENIAC : EDVAC • EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) • Konsep: stored-program concept • Institute Princeton 1946 dipublikasikasikan • Dikenal :Komputer IAS (Computer of Institute for Advanced Studies).
Ias • Komputer yang ada pada saat ini memiliki fungsi dan struktur umum yang sama dan artinya terkait dengan mesin von neumann, yaitu IAS
IAS - details • Terdiri dari 1000 lokasi penyimpanan yang disebut word • Masing-masing terdiri dari 40 bit • Data dan instruksi disimpan disini (harus berupa kode biner) • Setiap bilangan dinyatakan oleh sebuah bit tanda dan 39 bit nilai • Setiap word bisa terdiri dari dua instruksi yang terdiri dari 20 bit • 8-bit kode operasi (op code) • 12 bit alamat yang menandai salah satu word dalam memory
Ias details • Control Unit mengoperasikan IAS dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori dan mengeksekusinya sekaligus • Control Unit dan ALU memiliki lokasi penyimpanan yang disebut register, yaitu : • Memory Buffer Register • Memory Address Register • Instruction Register • Instruction Buffer Register • Program Counter • Accumulator dan Multiplier Quotient
Operasi IAS • IAS beroperasi secara repetitif membentuk siklus instruksi • Siklus pengambilan : Op codediletakkan ke IR, dan alamat diletakkan ke MAR • Siklus eksekusi
Instruksi ias • IAS memilki 21 buah instruksi yang dapat dikelompokkan menjadi sebagi berikut : • Data Transfer • Unconditional Branch • Conditional Branch • Arithmetic • Address Modify
Komputer Komersial • Ditandai oleh dua buah persuhaan besar Sperry dan IBM • 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation • UNIVAC I (Universal Automatic Computer) • US Bureau of Census 1950 calculations • Became part of Sperry-Rand Corporation • Late 1950s - UNIVAC II • Faster • More memory
IBM • Punched-card processing equipment • 1953 - the 701 • IBM’s first stored program computer • Scientific calculations • 1955 - the 702 • Business applications • Lead to 700/7000 series
Generasi Kedua-transistor • Replaced vacuum tubes • Smaller • Cheaper • Less heat dissipation • Solid State device • Made from Silicon • Invented 1947 at Bell Labs • IBM 7000 • DEC(Digital Equipment Corporation) • PDP-1
Generasi ketiga-integrated circuit • Mikroelektronika • A computer is made up of • gates, • memory cells and • Interconnections • Melahirkan 4 fungsi dasar • Penyimpanan data • Pengolahan data • Pemindahan data • kontrol
Generasi komputer • Vacuum tube - 1946-1957 • Transistor - 1958-1964 • Small scale integration - 1965 on • Up to 100 devices on a chip • Medium scale integration - to 1971 • 100-3,000 devices on a chip • Large scale integration - 1971-1977 • 3,000 - 100,000 devices on a chip • Very large scale integration - 1978 to date • 100,000 - 100,000,000 devices on a chip • Ultra large scale integration • Over 100,000,000 devices on a chip
Moore’s Law • Increased density of components on chip • Gordon Moore - cofounder of Intel • Number of transistors on a chip will double every year • Since 1970’s development has slowed a little • Number of transistors doubles every 18 months • Cost of a chip has remained almost unchanged • Higher packing density means shorter electrical paths, giving higher performance • Smaller size gives increased flexibility • Reduced power and cooling requirements • Fewer interconnections increases reliability
IBM 360 series • Announced 1964 • Replaced (& not compatible with) 7000 series • First planned “family” of computers • Similar or identical instruction sets • Similar or identical O/S • Increasing speed • Increasing number of I/O ports (i.e. more terminals) • Increased memory size • Increased cost
DEC PDP-8 • 1964 • First minicomputer • Did not need air conditioned room • Small enough to sit on a lab bench • $16,000 • $100k+ for IBM 360 • Embedded applications & OEM • BUS STRUCTURE – omni bus
Generasi terakhir-Memory semi konduktor • Tahun 1950-an atau 1960-an Memori komputer masih menggunakan cincin-cincin berbahan fero-magnetik yang disebut core • Berubah pada tahun 1970 • Fairchild membuat memori semikonduktor pertama • Size of a single core • i.e. 1 bit of magnetic core storage • Holds 256 bits • Non-destructive read • Much faster than core • Capacity approximately doubles each year
Generasi terakhir-mikroprosesor • Intel • 1971 – type 4004 • First microprocessor (semua komponen CPU berada pada satu keping) • 4 bit • Followed in 1972 by 8008 • 8 bit • Both designed for specific applications • 1974 – 8080 • Intel’s first general purpose microprocessor • High speed • Many set instruction • Address large
Kecepatan mikroprosesor • Pipelining • On board cache • On board L1 & L2 cache • Branch prediction • Data flow analysis • Speculative execution
Keseimbangan kinerja • Kecepatan prosesor meningkat pesat • Kerapatan RAM meningkat • Kecepatan transfer memory sangat jauh tertinggal dibanding kecepatan prosesor • Idle time : prosesor dalam suatu masa tunggu
solusi • Meningkatkan jumlah bit yang dapat dicari pada satu waktu tertentu • Merubah interface memory dan prosesor dengan cache memory • Mengurangi frekuensi akses memory dengan menggunakan struktur cache • Meningkatkan bandwidth interkoneksi antara prosesor dan memory
Dua rancangan yang digunakan cpu • CISC (complex instruction set computing) • Mendukung sejumlah besar instruksi • CPU mengeksekusi instruksi-instruksi yang kompleks lebih cepat • RISC (reduced instruction set computing) • Mendukung lebih sedikit instruksi • CPU mengeksekusi instruksi sederhana lebih cepat