A. Pendahuluan
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.
B. Pembahasan
Komputer berasal
dari kata Compute yang berarti menghitung. Sehingga dengan asal kata ini kita
dapat mengasumsikan bahwa alat ini pertama kali dibuat karena atas dasar
kebutuhan manusia untuk menghitung sesuatu.Komputer merupakan alat elektronik
yang pada awalnya dirancang untuk aktivitas komputasi. Namun pada saat ini
penggunaan komputer telah berkembang tidak hanya untuk proses komputasi tetapi
sudah mencakup pada manipulasi, simulasi, animasi, dan komunikasi-informasi.
Sebagaimana layaknya sebuah perangkat elektronik, komputer merupakan sistem IPO
(Input Proccess and Output), sehingga memerlukan masukan untuk diolah yaitu
berupa data dan akan menghasilkan suatu keluaran yaitu informasi.
Secara teknis, kriteria yand
dijadikan dasar untuk mengklasifikasikan, antara lain:
1) arsitektur;
2) kecepatan pemrosesan;
3) besarnya memori;
4) kemampuan penyimpanan;
5) jumlah pengguna;
6) biaya; dan
7) ukuran.
Arsitektur
komputer mengacu pada rancangan internal dari rangkaian komputer. Termasuk di
dalamnya jumlah dan tipe komponen yang menampilkan kemampuan komputasi.
Arsitektur komputer sangat tergantung pada kegunaan komputer itu sendiri.
Kecepatan pemrosesan diukur dari jumlah instruksi yang dapat diproses oleh
computer setiap detiknya, biasanya dalam satuan million instruksi per detik
(MIPS). Untuk mempermudah pengenalan kecepatan pemrosesan sering dicantumkan
berupa angka frekuensi, misalnya 233 MHz, 400 MHz, 533B MHz dan yang terbaru
yang beredar di pasaran dikeluarkan Intel adalah 3,2 GHz. Memori utama mengacu
pada penyimpan internal komputer sehingga bisa digunakan untuk mengakses dan
menjalankan program. Memori utama bisa mengakses dengan lebih baik jika
ditopang dengan media penyimpanan yang besar. Hal tersebut berkaitan dengan
adanya virtual memory pada media penyimpanan yang biasanya digunakan untuk
pengaksesan suatu program (swap).
Untuk komputer
yang terangkai dalam suatu jaringan (network) maka semakin banyak jumlah
pengguna dalam sistem jaringan akan semakin menurun kinerja dari sistem
jaringan komputer tersebut. Kriteria biaya berkaitan dengan perbandingan antara
biaya (cost) dan keuntungan yang diperoleh dari penggunaan sistem
komputer.Berdasarkan kriteria tersebut diatas, maka komputer bisa dikelompokkan
dalam beberapa klasifikasi, yaitu: komputer super, mainframe, komputer mini,
server. Perkembangan inovasi komputer sejak 1960 menambah satu daftar penemuan
yang sangat menarik dan paling penting , yaitu Arsitektur Reduced Instruction
Set computers ( RISC). Walaupun sistem RISC telah ditentukan dan dirancang
dengan berbagai cara berdasarkan komunitasnya, elemen penting yang digunakan
sebagian rancangan umumnya adalah sebagai berikut :
1. Set instruksi yang terbatas
dan sederhana
2. Register general purpose
berjumlah banyak atau penggunaaan teknologi kompiler untuk mengoptimalklan
penggunaan register.
3. Penekanan pada pengoptimalan
pipeline instruksi.
1. 1.
Karakteristik-Karakteristik Eksekusi Instruksi
Salah satu evolusi komputer yang
besar adalah evolusi bahasa pemprograman. Bahasa pemprograman memungkinkan
programmer dapat mengekspresikan algoritma lebih singkat, lebih memperhatikan
rincian, dan mendukung penggunaan pemprograman terstruktur, tetapi ternyata
muncul masalah lain yaitu semantic gap, yaitu perbedaan antara operasi-operasi
yang disediakan oleh HLL dengan yang disediakan oleh arsitektur komputer, ini
ditandai dengan ketidakefisienan eksekusi, program mesin yang berukuran besar,
dan kompleksitas kompiler. Untuk mengurangi kesenjangan ini para perancang
menjawabnya dengan arsitektur. Fitur-fiturnya meliputi set-set instruksi yang
banyak, lusinan mode pengalamatan, dan statemen –statemen HLL yang
diimplementasikan pada perangkat keras. Set-set instruksi yang kompleks
tersebut dimaksudkan untuk :
1. Memudahkan pekerjaan kompiler
2. Meningkatkan efisiensi
eksekusi, karena operasi yang kompleks dapat diimplementasikan didalam
mikrokode.
3. Memberikan dukungan bagi HLL
yang lebih kompleks dan canggih.
Oleh karena itu untuk memahami
RISC perlu memperhatikan karakteristik eksekusi instruksi. Adapun aspek-aspek
komputasinya adalah :
1. Operasi-operasi yang
dilakukan,
2. Operand-operand yang
digunakan,
3. Pengurutan eksekusi.
1. Operasi
Beberapa penelitian telah
menganalisis tingkah laku program HLL (High Level Language). Assignment
Statement sangat menonjol yang menyatakan bahwa perpindahan sederhana merupakan
satu hal yang penting. Hasil penelitian ini merupakan hal yang penting bagi
perancang set instruksi mesin yang mengindikasikan jenis instruksi mana yang
sering terjadi karena harus didukung optimal. Perkembangan inovasi komputer
sejak 1960 menambah satu daftar penemuan yang sangat menarik dan paling penting
, yaitu Arsitektur Reduced Instruction Set computers ( RISC). Walaupun sistem
RISC telah ditentukan dan dirancang dengan berbagai cara berdasarkan
komunitasnya, elemen penting yang digunakan sebagian rancangan umumnya adalah
sebagai berikut :
1. Set instruksi yang terbatas
dan sederhana
2. Register general purpose
berjumlah banyak atau penggunaaan teknologi kompiler untuk mengoptimalklan penggunaan
register.
3. Penekanan pada pengoptimalan
pipeline instruksi.
2. Operand
Penelitian Paterson telah
memperhatikan [PATT82a] frekuensi dinamik terjadinya kelas-kelas variabel.
Hasil yang konsisten diantara program pascal dan C menunjukkan mayoritas
referensi menunjuk ke variable scalar. Penelitian ini telah menguji tingkah
laku dinamik program HLL yang tidak tergantung pada arsitektur tertentu.
Penelitian [LUND77] menguji instruksi DEC-10 dan secara dinamik menemukan
setiap instruksi rata-rata mereferensi 0,5 operand dalam memori dan rata-rata
mereferensi 1,4 register. Tentu saja angka ini tergantung pada arsitektur dan
kompiler namun sudah cukup menjelaskan frekuensi pengaksesan operand sehingga
menyatakan pentingnya sebuah arsitektur.
3.
Procedure Calls
Dalam HLL procedure call dan
return merupakan aspek penting karena merupakan operasi yang membutuhkan banyak
waktu dalam program yang dikompalasi sehingga banyak berguna untuk
memperhatikan cara implementasi opperasi ini secara efisien. Adapun aspeknya
yang penting adalah jumlah parameter dan variabel yang berkaitan dengan
prosedur dan kedalaman pensarangan (nesting).
4.
Implikasi
Secara umum penelitian menyatakan
terdapat tiga buah elemen yang menentukan karakter arsitektur RISC :
1. Penggunaan register dalam
jumlah besar yang ditunjukan untuk mengotimalkan pereferensian operand.
2. Diperlukan perhatian bagi
perancangan pipelaine instruksi karena tingginya proporsi instruksi pencabangan
bersyarat dan procedure call, pipeline instruksi yang bersifat langsung dan
ringkas menjadi tidak efisien.
3. Terdapat set instruksi yang
disederhanakan
1. 2.
Karakteristik Arsitektur Reduced Instruction Set Computers (RISC)
Arsitektur RISC memiliki beberapa
karakteristik diantaranya :
1. Siklus mesin ditentukan oleh
waktu yang digunakan untuk mengambil dua buah operand dari register, melakukan
operasi ALU, dan menyimpan hasil operasinya kedalam register, dengan demikian
instruksi mesin RISC tidak boleh lebih kompleks dan harus dapat mengeksekusi
secepat mikroinstruksi pada mesin-mesin CISC. Dengan menggunakan instruksi
sederhana atau instruksi satu siklus hanya dibutuhkan satu mikrokode atau tidak
sama sekali, instruksi mesin dapat dihardwired. Instruksi seperti itu akan
dieksekusi lebih cepat dibanding yang sejenis pada yang lain karena tidak perlu
mengakses penyimapanan kontrol mikroprogram saat eksekusi instruksi
berlangsung.
2. Operasi berbentuk dari
register-ke register yang hanya terdiri dari operasi load dan store yang
mengakses memori . Fitur rancangan ini menyederhanakan set instruksi sehingga
menyederhanakan pula unit control. Keuntungan lainnya memungkinkan optimasi
pemakaian register sehingga operand yang sering diakses akan tetap ada di
penyimpan berkecepatan tinggi. Penekanan pada operasi register ke register
merupakan hal yang unik bagi perancangan RISC.
3. Penggunaan mode pengalamatan
sederhana, hampir sama dengan instruksi menggunakan pengalamatan register,.
Beberapa mode tambahan seperti pergeseran dan pe-relatif dapat dimasukkan
selain itu banyak mode kompleks dapat disintesis pada perangkat lunak dibanding
yang sederhana, selain dapat menyederhanakan sel instruksi dan unit kontrol.
4. Penggunaan format-format instruksi sederhana,
panjang instruksinya tetap dan disesuaikan dengan panjang word. Fitur ini
memiliki beberapa kelebihan karena dengan menggunakan field yang tetap
pendekodean opcode dan pengaksesan operand register dapat dilakukan secara
bersama-sama.
Ciri-Ciri RISC
1. Instruksi berukuran tunggal
2. Ukuran yang umum adalah 4 byte
3. Jumlah pengalamatan data
sedikit, biasanya kurang dari 5 buah.
4. Tidak terdapat pengalamatan
tak langsung yang mengharuskan melakukan sebuah akses memori agar memperoleh
alamat operand lainnya dalam memori
5. Tidak terdapat operasi yang
menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika, seperti penambahan
ke memori dan penambahan dari memori.
6. Tidak terdapat lebih dari satu
operand beralamat memori per instruksi
7. Tidak mendukung perataan
sembarang bagi data untuk operasi load/ store
8. Jumlah maksimum pemakaian
memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi
9. Jumlah bit bagi integer
register spesifier sama dengan 5 atau lebih, artinya sedikitnya 32 buah
register integer dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.
10. Jumlah bit floating point
register spesifier sama dengan 4 atau lebih, artinya sedikitnya 16 register
floating point dapat direferensikan sekaligus secara eksplisit.
Beberapa prosesor implementasi dari
arsiteketur RISC adalah AMD 29000, MIPS R2000, SPARC, MC 88000, HP PA, IBM
RT/TC, IBM RS/6000, intel i860, Motorola 88000 (keluarga Motorola), PowerPC G5.
PROSESSOR YANG
MENGGUNAKAN SISTEM RISC
1. PowerPC dibangun dengan
arsitektur RISC
Proyek mini komputer 801 di IBM pada
tahun 1975 mengawali banyak konsep arsitektur yang digunakan dalam sistem RISC.
801 bersama dengan prosessor RISC I Berkeley, meluncurkan gerakan RISC, namun
801 hanya merupakan prototipe yang ditujukan untuk mengenalkan konsep disain.
Keberhasilan memperkenalkan 801 menyebabkan
IBM membangun produk workstation RISC komersial yaitu PC RT pada tahun 1986,
dengan mengadaptasi konsep arsitektural 801 kedalam kinerja yang sebanding atau
yang lebih baik. IBM RISC System/6000 merupakan mesin RISC superscalar1[3] yang
dipasarkan sebagai workstation berunjuk kerja tinggi, tidak lama kemudian IBM mengkaitkan
mesin ini sebagai arsitektur POWER. IBM kemudian menjalin kerjasama dengan
Motorola, pembuat mikroprosessor seri 6800, dan Apple, yang menggunakan keping
Motorola dalam komputer Macintoshnya dan hasilnya adalah seri mesin yang mengimplementasikan
arsitektur PowerPC yang diturunkan dari arsitektur POWER dan merupakan sistem
RISC superscalar. Sejauh ini diperkenalkan empat anggota kelompok PowerPC yaitu:
1. 601, merupakan mesin 32-bit
yang ditujukan untuk membawa arsitektur PowerPC kepasar secepat mungkin.
2. 603, merupakan mesin 32-bit
yang ditujukan bagi low-end desktop dan komputer portable dengan implementasi
yang lebih efesien.
3. 604, merupakan mesin 32-bit
yang ditujukan bagi low-end server dan desktop, dengan menggunakan teknik rancangan
superscalar lanjutan guna mendapatkan kinerja yang lebih baik.
4. 620, ditujukan bagi high-end
server, sekaligus merupakan kelompok PowerPC pertama yang mengimplementasikan
arsitektur 64 bit penuh, termasuk register 64-bit dan lintasan data.
2. Karakteristik dan Fungsi
1. Jenis-Jenis Data
PowerPC dapat beroperasi
menggunakan data yang panjang 8 bit (byte), 16 bit (halfword), 32 bit (word),
dan 64 bit (doubleword). Beberapa instruksi mengharuskan agar operand memori
dijajarkan (aligned) pada batas 32-bit, walaupun secara umum tidak terlalu
diperlukan. Salah satu ciri PowerPC yang menarik adalah dapat menggunakan cara
little-endian maupun big-endian2[6], dengan kata lain, byte yang paling kurang
signifikan disimpan dalam alamat terendah atau tertinggi. Konsep ke-endianan
pertama kali dibahas dalam literature Cohen [COHE8]. Pada byte ke-endian-an
harus melakukan pengurutan nilai-nilai skalar multibyte. Konsep ini terjadi apabila
terdapat kebutuhan untuk memperlakukan entitas multiple-byte sebagai butir data
tunggal, walaupun entitas ini terdiri dari unit-unit yang dapat dialamati yang lebih
kecil. Beberapa mesin seperti intel 80x86, pentium, dan VAX, merupakan
mesin-mesin little endian, sedangkan mesin-mesin seperti IBM S/370, Motorola
680x0, dan sebagian besar mesin-mesin RISC merupakn mesin-mesin big-endian.
Sifat keendianan tidak akan melampaui unit data. Dalam sembarang mesin,
aggregate seperti file, struktur data, dan array terdiri dari beberapa unit
data, yang masingmasing memakai ke-endian-an. Jadi konversi blok memori dari
suatu jenis keendianan kejenis lainnya memerlukan pemahaman struktur data.
Tidak terdapat konsensus umum
tentang ke-endianan yang terbaik, PowerPC sendiri adalah jenis prosesor yang
bi-endian, yang mendukung baikmode big-endian maupun litlle-endian. Arsitektur
bi-endian memungkinkan pembuat perangkat lunak untuk memilih mode yang mana
saja ketika harus memindahkan sistem operasi dan aplikasi dari suatu mesin ke
mesin lainnya. Byte, halfword, word, doubleword merupakan jenis data umum.
Prosesor mengiterpretasikan isi item data tertentu tergantung pada instruksi.
Prosesor fixed point mengenal jenis data berikut :
Unsigned Byte : dapat digunakan
bagi operasi logika atau aritmetika integer.
Data ini dimuat dari memori ke
register umum dengan zero-extending dsebelah kiri keukuran penuh register.
• Unsigned Halfword : seperti
diatas namun dengan kuantitas 16-bit.
• Signed Halfword : digunakan
untuk operasi aritmatika, dimuatkan kedalam memori dengan sign-extending pada
sebelah kiri keukuran penuh register (yaitu, bit tanda disalinkan
keposisi-posisi yang kosong).
• Unsigned Word : digunakan untuk
operasi logika dan berfungsi sebagai pointer lokal.
• Signed Word : digunakan untuk
operasi aritmatika.
• Unsigned Doubleword : digunakan
sebagai pointer alamat.
• Byte String : panjangnya mulai
0 hingga 128 byte.
Selain itu PowerPC mendukung data
floating poing presisi tunggal dan presisi ganda yang ditetapkan pada IEEE 754.
2. Jenis Jenis Operasi
PowerPC banyak memiliki jenis
operasi , berikut disajikan berbagai jenis operasi pada PowerPC :
Instruksi UraianBerorientasi
Pencabangan
B Pencabangan tidak bersyarat
B Bercabang kealamat sasaran dan
menaruh alamat efektif instruksi yang berada setelah pencabangan kedalam link
register bc Pencabangan bersyarat pada Count Register dan/atau pada bit dalkam
Condition Register. sc System Call untuk membangkitkan layanan sistem operasi trap
Memebandingkan dua buah operand dan membangkitkan system trap handler bila
persyaratan tertentu dipenuhi.
Load/Store
lwzu Memuatkan word dan nol kesebelah
kiri; mengupdate register sumber.
ld Memuatkan dobleword.
lmw Memuatkan word ganda; memuatkan
word berurutan ke register yang berdekatan dari register sasaran melalui
General Purpose
Register 31.
lswx memuatkan suatu untaian byte
kedalam register yang dimulai dengan register sasaran; empat byte per-register;
diambil semua dari register 31 hingga register 0.
Arimatika Integer
add Menjumlahkan isi dari dua
buah integer dan menyimpannya dalam register ketiga
subf Mengurangkan isi dua buah register
dan menyimpannya dalam register ketiga.
mullw Mengalikan isi dua buah register
orde rendah 32-bit dan menyimpan hasil perkaliannya dalam register 64-bit
ketiga.
divd Membagi isi dua buah
register 64-bit dan menyimpan kuosiennya dalam register ketiga.
Logika dan Sift
cmp Membandingkan dua buah operand
dan menyetel empat buah bit kondisi dalam field register kondisi tertentu.
crand Condition Register AND :
dua bit Condition Register di-AND-kan dan hasilnya disimpan dalam salah satu
dari kedua posisi tersebut.
and Meng-AND-kan isi dua buah register
dan menyimpannya dalam register ketiga
cntlzd Mencacah jumlah bit 0
berturutan yang berawal pada bit nol dalam register sumber dan menempatkan
hasil perhitungan dalam register tujuan.
rldic Merotasikan ke kiri register
doubleword, meng-AND-kannya dengan mask, dan menyimpannya dalam register
tujuan.
sld Menggeser kekiri dalam register
sumber dan menyimpannya dalam register tujuan
Floating Point
lfs Memuatkan bilangan floating
point 32-bit dari memori, mengubahnya kedalam format 64 bit, dan menyimpannya
dalam register floating point.
fadd Menjumlahkan dua buah
register floating point dan menyimpannya dalam register ketiga.
fmadd Mengalikan isi dua buah
register, menambahkan isi register ketiga, dan menyimpan hasilnya dalam
regiater keempat.
fcmpu Membandingkan dua buah operand
floating point dan menyetel bit-bit kondisi.
Manajemen Cache
dcbf Membersihkan (flush) blok
data cache; melakukan lookup dalam cache yang terdapat pada alamat sasaran
tertentu dan melakukan operasi pembersihan.
icbi Menginvalidasikan instruksi
blok cache
Instruksi-Instruksi
berorientasi Pencabangan
PowerPC memiliki orientasi
pencabangan tidak bersyarat dan pencabangan bersyarat. Instruksi-instruksi pencabangan
bersyarat menguji suatu bit tunggal dari register kondisi apakah benar, salah,
atau tidak peduli dan isi dari counter register apakah nol, bukan nol, atau tidak
peduli. Dengan demikian terdapat sembilan macam kondisi instruksi pencabangan
bersyarat yang terpisah. Apabila counter register diuji apakah nol atau bukan
nol, maka sesudah pengujian register berkurang 1. Hal ini tentunya memudahkan
penyiapan loop iterasi. Instruksi dapat juga mengindikasikan bahwa alamat dari
pencabangan itu ditempatkan dalam link register, hal ini memungkinkan
pengolahan call/return.
Instruksi-instruksi
Load/Store
Dalam arsitektur PowerPC hanya instruksi
load/store yang dapat mengakses lokasi memori, instruksi logika dan aritmetika
hanya dilakukan terhadap register. Terdapat dua fitur yang membedakan instruksi
instruksi load/store :
1. Ukuran data, dimana data dapat
dipindahkan dalam satu byte, halfword, word, atau doubleword. Instruksi-instruksi
juga dapat digunakan untuk memuat atau menyimpan suatu untai byte ke dalam sejumlah
register atau dari sejumlah register
2. Ekstensi Tanda, dimana pada
pembuatan word dan halfword, bit-bit sebelah kiri register 64-bit tujuan yag tidak
dipakai dapat diisi dengan bilangan-bilangan nol atau dengan bit tanda dari
kuantitas yang dimuatkan.
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN
TEKNOLOGI RISC
Teknologi RISC relatif masih baru
oleh karena itu tidak ada perdebatan dalam menggunakan RISC ataupun CISC, karena
tekhnologi terus berkembang dan arsitektur berada dalam sebuah spektrum,
bukannya berada dalam dua kategori yang jelas maka penilaian yang tegas akan
sangat kecil kemungkinan untuk terjadi.
1. Kelebihan
1. Berkaitan dengan
penyederhanaan kompiler, dimana tugas pembuat kompiler untuk menghasilkan rangkaian
instruksi mesin bagi semua pernyataan HLL. Instruksi mesin yang kompleks
seringkali sulit digunakan karena kompiler harus menemukan kasus-kasus yang
sesuai dengan konsepnya. Pekerjaan mengoptimalkan kode yang dihasilkan untuk meminimalkan
ukuran kode, mengurangi hitungan eksekusi instruksi, dan meningkatkan
pipelining jauh lebih mudah apabila menggunakan RISC dibanding menggunakan
CISC.
2. Arsitektur RISC yang mendasari
PowerPC memiliki kecenderungan lebih menekankan pada referensi register dibanding
referensi memori, dan referensi register memerlukan bit yang lebih sedikit
sehingga memiliki akses eksekusi instruksi lebih cepat.
3. Kecenderungan operasi register
ke register akan lebih menyederhanakan set instruksi dan menyederhanakan unit
kontrol serta pengoptimasian register akan menyebabkan operand-operand yang
sering diakses akan tetap berada dipenyimpan berkecepatan tinggi.
4. Penggunaan mode pengalamatan dan
format instruksi yang lebih sederhana.
2. Kekurangan
1. Program yang dihasilkan dalam
bahasa simbolik akan lebih panjang (instruksinya lebih banyak).
2. Program berukuran lebih besar
sehingga membutuhkan memori yang lebih banyak, ini tentunya kurang menghemat
sumber daya.
3. Program yang berukuran lebih
besar akan menyebabkan Menurunnya kinerja, yaitu instruksi yang lebih banyak
artinya akan lebih banyak byte-byte instruksi yang harus diambil.
Pada lingkungan paging akan menyebabkan
kemungkinan terjadinya page fault lebih besar.
Alat-alat hitung yang mendasari
munculnya komputer antara lain :
1. Abacus
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. Walaupun alat ini
memang tergolong purba, tapi inilah sebuah manakarya manusia di bidang alat
hitung.
2. Numerical
wheel calculator)
Alat yang diciptakan oleh Blaise
Pascal ini mulai menggunakan prinsip-prinsip mekanik. Alat ini menggunakan roda
bergerigi sehingga dapat melakukan operasi penjumlahan. Alat ini menginspirasi
para ilmuwan pada masa itu sehingga terus dikembangkan menjadi alat hitung yang
berbasis mekanik.
3. Mesin
Uap Babbage
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.
Babak baru dunia komputer mulai
tahun 1940-an sampai sekarang dapat dibagi menjadi 5 babak:
1. Komputer
Generasi Pertama
Mungkin dapat kita katakan pada
masa ini adalah masa komputer dinosaurus. Pada masa ini komputer berukuran
sebesar ruangan dengan kemampuan komputasi yang sangat lambat. Sedangkan yang
dapat mengoperasikan komputer jenis ini adalah orang-orang yang sudah terlatih.
Contoh komputer ENIAC (
Electronic Numerical Integrator and Computer) 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 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.
2. Komputer
Generasi Kedua
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.Bahasa
pemrograman yand dipakai adalah Common Business-Oriented Language (COBOL) dan
Formula Translator (FORTRAN).
3. Komputer
Generasi Ketiga
Pada masa komputer generasi
ketiga ini sistem operasi didominasi oleh UNIX dan Windows. UNIX masih memenuhi
pasaran untuk bidang komputer dengan spesifikasi besar, tapi Windows lebih
berkecimpung di bidang komputer kecil-kecil, atau komputer kantor dan rumahan.
Walaupun pada masa ini Windows masih berbasis text dengan DOS (Disk Operating
System) dan berkembang menjadi Windows 3.1. yang masih sangat minim grafisnya
dibandingkan dengan Apple Macinthos.
4. Komputer
Generasi Keempat
Komputer generasi ke empat ini
menggunakan microprocessor yang lebih kecil dan dapat bekerja lebih cepat.
Untuk intel mulai dari intel i386 sampai dengan intel Pentium I, II, III, IV,
Dual Core, Core 2 Duo, dan Quad Core. Kesemuanya ini berkembang sesuai irama.
perkembangan dunia teknologi informasi yang terus bergejolak seolah tak ada
henti-hentinya untuk mengembangkan daya kreasi dan inofasi.
5. Komputer
Generasi Kelima
Rencana masa depan komputer
generasi ke lima adalah komputer yang telah memiliki Artificial Intelligence
(AI). Sehingga komputer di masa depan dapat memberikan respon atas keinginan
manusia.
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.
KESIMPULAN
1. Arsitektur PowerPC merupakan pengembangan
IBM 801, RT PC, dan RS/600 (dikenal juga dengan implementasi arsitektur POWER).
2. Implementasi pertama
arsitektur power PC yaitu 601 memiliki rancangan yang sangat mirip dengan
rancangan RS 6000, model PowerPC berikutnya mempunyai konsep superscalar.
3. Kelebihan arsitektur RISC yang
berkaitan dengan kinerja dapat ditunjukan dengan sejumlah “Sircumstansial
Evidence”.
a. Optimasi kompiler yang lebih
efektif dan dapat dikembangkan
b. Sebagian besar instruksi yang
dihasilkan oleh kompiler relatif sederhana.
c. Berkaitan dengan penggunaan
pipelining instruksi yang diterapkan secara lebih efektif terhadap RISC.
d. Program-program RISC harus
lebih responsife terhadap interrupt. Berkaitan dengan implementasi VLSI
e. Apabila digunakan rancangan
dan implementasi CPU akan berubah, artinya dimungkinkan untuk menaruh CPU
keseluruhan pada keping tunggal.
f. Waktu yang dibutuhkan untuk
implementasi dan perancangan karena prosessor VLSI cukup sulit dibuat sehingga
para perancang harus membuat rancangan rangkaian, tata letak dan pemodelan pada
tingkat perangkat, dengan menggunakan pemodelan RISC proses tersebut akan lebih
mudah selain apabila kinerja keping RISC ekuivalen dengan mikroprosessor CISC
(Pentium) yang setara maka keuntungan dengan memakai pendekatan RISC akan
terasa sekali.
Sumber : http://maskur-artikel.blogspot.com/2009/05/perkembangan-arsitektur-komputer.html
PERKEMBANGAN ARSITEKTUR KOMPUTER DARI MASA KE MASA