Evolusi Arsitektur Komputer

1. Evolusi Arsitektur

1950 -1960                       : Arsitektur computer adalah suatu Komputer aritmatik atau biasa disebut juga kalkulator.komputer ini dibuat untuk menghitung persamaan matematis pada masa peperangan pada saat itu.

1970 – pertengahan1980   : Arsitektur computer adalah suatu desain instruksi untuk suatu Kompiler

1990                                   : Arsitektur computer adalah suatu bentuk desain CPU, system memori,system I/O, multiprosesor dan network computer

2010                                   : Arsitektur komputer: suatu system yang dapat beradaptasi sendiri, struktur yang dapat mengorganisasikan sendiri, system DNA.

2. Perspektif Historis

ENIAC adalah sebuah mesin yang merupakan Cikal bakal komputer pertama kali berasal dari sebuah universitas pennsylvania oleh dua orang mahasiswa yang bernama Eckert dan Mauchly. Pada tahun 1943 awalnya kedua pemuda ini menciptakan sebuah mesin dengan tugas yang spesifik atau yang kita kenal sebagai single tasking  yaitu untuk menghitung suatu lintasan peluru.dan tujuan awal diciptakannya ENIAC ini adalah untuk memperkuat kekuatan militer negara mereka , tetapi karena pengerjaanya yang lama sehingga ENIAC ini baru jadi pada tahun 1946 dan itu sudah sangat terlambat untuk digunakan sebagai amunisi di perang dunia kedua.mesin ENIAC ini digunakan oleh negara mereka hingga pada tahun 1955. Di bawah ini merupakan urutan pekermbangan komputer dari generasi ke generasi :

• Komputer Komersial (Commersial Computer)

Pada tahun 1950-an mulai bermunculan industri komputer, antara lain :
> 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation mengembangkan UNIVAC I (Universal Automatic Computer) yang digunakan untuk perhitungan sensus di USA, UNIVAC II keluar pada tahun 1950.
> 1950 – Sperry dan IBM. Produk  IBM : IBM seri 701 tahun 1953, IBM seri 702 tahun 1955.

• Komputer Generasi Kedua

Penggantian Vacuum Tube dengan transistor. Dimana transistor memiliki spesifikasi sebagai
berikut:
> Lebih kecil
> Lebih ringan
> Disipasi daya lebih rendah
> Solid State device
> Terbuat dari silikon Silicon (Sand)
> Transistor ditemukan 1947 di Lab.Bell oleh William Shockley .
Yang termasuk dalam komputer generasi kedua antara lain:
> IBM 7094
> DEC PDP 1

• Komputer Generasi Ketiga

Penggantian transistor dengan microelectronics. Microelectronics lebih dikenal dengan nama chip. Yang termasuk dalam komputer generasi ketiga antara lain:
> IBM 360
> IBM 360 diluncurkan pada tahun 1964
Spesifikasi :
Set Instruksi Mirip atau Identik, dalam kelompok komputer ini berbagai model yang dikeluarkan menggunakan set instruksi yang sama sehingga mendukung kompabilitas sistem maupun perangkat kerasnya.
Sistem Operasi Mirip atau Identik, ini merupakan feature yang menguntungkan konsumen
sehingga apabila kebutuhan menuntut penggantian komputer tidak kesulitan dalam sistem operasinya karena sama.
Kecepatan yang meningkat, model odel yang ditawarkan mulai ari kecepatan rendah sampai kecepatan tinggi untuk penggunaan yang dapat disesuaikan konsumen sendiri.
Ukuran Memori yang lebih besar, semakin tinggi modelnya akan diperoleh semakin besar memori yang digunakan.
Harga yang meningkat, semakin tinggi modelnya maka harganya semakin mahal.

• Komputer Generasi Terakhir

Pada komputer generasi terakhir ini sudah memanfaatkan mikroprocessors.

• MOORE’S LAW

Kepadatan komponen dalam sebuah chip meningkat Gordon Moore - cofounder of Intel.
Jumlah transistor dalam chip menjadi dua kali lipat tiap tahun. Sejak 1970 perkembangan agak lambat. Jumlah transitor menjadi 2 kali dalam sebuah chip berkembang tiap 18 bulan. Harga dari chip rata-rata tetap / tidak berubah. Higher packing density berarti jalur elektronik lebih pendek, kemampuan makin meningkat. Ukuran yang mengecil meningkatkan flexebilitas. Mengurangi daya dan membutuhkan pendinginan. Beberapa Interkoneksi meningkatkan reliabilitas.

3.   Klasifikasi Arsitektur Komputer

Klasifikasi arsitektur menurut Flyyn :

Pada tahun 1966, Flyyn mengklasifikasikan arsitektur komputer berdasarkan sifatnya yaitu :

1. Jumlah prosesor

2. Jumlah program yang dapat dijalankan

3. Struktur memori

Menurut Flyyn ada 4 klasifikasi komputer :

      1. SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream)

Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu.

      2. SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream)

Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses

3. MISD (Multiple Instruction Stream, Single Dat Stream). Mengeksekusi beberapa program yang berbeda terhadap data yang sama.

4. MIMD (Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream

Juga disebut multiprocessors, dimana lebih dari satu proses dapat dieksekusi berikut terhadap dengan datanya masing-masing.

4.   Kualitas Arsitektur Komputer

1.      Generalitas, Generalitas adalah ukuran besarnya jangkauan aplikasi yang bisa cocok dengan arsitektur. dan computer yang terutama digunakan untuk aplikasi bisnis menggunakan aritmetik decimal. Sistem umum memberikan dua jenis aritmetik.Salah satu pembahasan utama oleh kalangan peneliti komputer selama tabun 1980-an adalah persoalan bagusnya generalitas.

2.      Daya Terap (Applicability), Daya terap (applicability) adalah pemanfaatan arsitektur untuk penggunaan yang telah direncanakannya. Buku ini membahas komputer yang terutama dirancang untuk satu dari dua area aplikasi utama : (1) aplikasi ilmiah dan teknis dan (2) aplikasi komersil biasa. Aplikasi ilmiah dan teknis adalah aplikasi yang biasanya untuk memecahkan persamaan kompleks dan untuk penggunaan aritmetik floating point ekstensif.

3.      Efesiensi, Efisiensi adalah ukuran rata-rata jumlah hardware dalam komputer yang selalu sibuk selama penggunaannya biasa. Arsitektur yang efisien memungkinkan (namun tidak memastikan) terjadinya implementasi yang efisien. Salah satu sifat arsitektur yang efisien adalah bahwa ia secara relative cenderung sederhana. Karena untuk merancang sistem yang kompleks secara benar begitu sulit, maka kebanyakan komputer mempunyai sebuah komputer inti (core computer) efisien yang sederhana,yaitu CU.

4.      Kemudahan Penggunaan, Kemudahan penggunaan arsitektur adalah ukuran kesederhanan bagi programmer sistem untuk mengembangkan atau membuat software untuk arsitektur tersebut, misalnya sistem pengoperasiannya atau compilemya. Oleh karena itu, kemudahan penggunaan ini merupakan fungsi ISA dan berkaitan erat dengan generalitas.

5.      Daya Tempa (Maleability), Dua ukuran yang terakhir daya tempa dan daya kembang umumnya berlaku untuk implementasi computer dalam satu rumpun. Daya terap arsitektur adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk mengimplementasikan komputer (yang mempunyai arsitektur itu) dalam jangkauan yang luas. Pada Apple Macintosh atau IBM PC AT, spesifIkasi arsitektumya jauh lebih lengkap, sehingga semua implementasi hampir sama.

6.      Daya Kembang (Expandibility), Daya kembang (expandability) adalah ukuran kemudahan bagi perancang untuk meningkatkan kemampuan arsitektur,misalnya kemampuan ukuran memori maksimumnya atau kemampuan aritmetiknya. Dalam hal ini, daya kembang juga berkaitan dengan jumlah CPU yang dapat digunakan oleh system secara efektif.

5.   Keberhasilan Arsitektur Komputer

 

1.      Manfaat Arsitektural

2.      Keterbukaan arsitektur

3.      Keberadaan model pemrograman yang kompatibel dan bisa dipahami

4.      Kualitas implementasi awal

5.      Kinerja Sistem

6.      Biaya Sistem

 Sumber : 

https://muhammadfreeza.wordpress.com/2011/10/10/organisasi-dan-arsitektur-komputer/

http://gholibtua.blogspot.co.id/2012/10/tugas-organisasi-dan-arsitektur.html 

http://zainiajay.blogspot.co.id/2012/10/evolusi-arsitektur-komputer_12.html