Sejarah Komputer
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 dn 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 chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen 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 komponen-komponen 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, komputer-komputer
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.
