PC merupakan hal yang mengagumkan untuk dibahas, dalam pelajaran ini akan diberitahukan gambaran tentang PC, serta mempelajari bagaimana PC bisa bekerja, tetapi sebelumnya perlu sedikit diketahui tentang latar belakang dan sejarah komputer.
Juga diperkenalkan pula tentang istilah-istilah atau ungkapan dalam ilmu komputer yang memang memiliki peristilahan tersendiri.
Pembagian komputer jika ditinjau dari sisi ukuran, maka PC merupakan golongan microcomputer.
Microcomputer
Jenis-jenis komputer bisa dibagi berdasarkan ukurannya, sehingga membentuk susunan hirarki seperti berikut ini:
- Mainframes atau Super Computer, merupakan komputer yang sangat besar, dengan mesin seharga jutaan dolar. Besarnya komputer kurang lebih sebesar kulkas atau lebih besar lagi. contohnya adalah IBM model 390.
- Minicomputer, juga tergolong besar tapi tidak sebesar mainframe, dengan mesin yang powerful. Banyak ditemukan pada pusat network (jaringan) dari “dumb” terminal dan PC. sebagai contoh adalah IBM AS/400. Harga minicomputer berkisar antara $10.000 sampai $100.000.
- Workstation merupakan mesin yang powerful. Komputer tersebut memiliki kapasitas untuk mengeksekusi program-program teknik dan perhitungan yang rumit. Banyak digunakan UNIX termasuk variantnya dan Windows NT sebagai sistem operasinya. Komputer Workstation biasanya menggunakan processor RISC (seperti Digital Alpha, Sun Sparc atau MIPS). Tetapi saat ini workstation bisa dikonfigurasi menjadi satu atau lebih processor Intel dalam satu komputer yang juga memiliki kemampuan jauh lebih tinggi.
- PC merupakan keluarga komputer paling muda diantara yang lain, memiliki bentuk kecil, murah, diproduksi masal serta banyak menggunakan Windows sebagai sistem operasinya dan bisa dibeli dimana saja. Saat ini PC berkembang begitu pesatnya, bahkan memimpin dipasaran dalam hal harga serta kemampuannya. Kemampuan PC hampir setara dengan komputer pendahulunya yaitu minicomputer dan mainframe.
Kemampuan PC saat ini telah bisa bersaing dengan beberapa komputer workstation yang mahal.
Data processing 1970. Digital PDP 11/20.
Asal-Usul PC
Mari kita tengok sejarah latar belakang PC modern, dimana PC diawali pada tahun 1981. Kurang lebih 20 tahun, PC telah melalui perkembangan teknologi yang begitu cepatnya, bahkan melebihi dari yang diperkirakan sebelumnya.
PC menyebabkan perubahan yang sangat besar (revolutioner) pada dunia produksi dan komunikasi serta banyak sektor lainnya. Perubahan tersebut akan terus muncul untuk beberapa tahun mendatang.
Saat ini PC digunakan sebagai standar industri. Lebih dari 90% microcomputer yang beredar di pasaran menggunakan software Microsoft (Windows) serta standar hardware yang digunakan adalah hasil desain dari Intel. Platform atau desain tersebut sering disebut dengan "Wintel" yang merupakan kombinasi dari kedua nama tersebut. PC diperkenalkan pertama kali oleh IBM yang bekerja pada microcomputer 16-bit.
DEC Rainbow 1982. Seharga 8.000 Euro
Pada tahun 1980-an pasar komputer dikendalikan oleh IBM sebagai standar arsitektur PC, menggunakan Intel 8086 atau 8088 sebagai processornya dan menggunakan sistem operasi Microsoft (DOS, akhirnya Windows). Perubahan revolusioner pada PC sedang terjadi, dari waktu ke waktu banyak dibicarakan tentang IBM-compatible PC dan sampai beberapa lama PC yang telah dikembangkan oleh IBM menjadi kejayaan standar industri. Namun dalam waktu yang hampir bersamaan dengan proyek IBM/Intel, Apple juga mengembangkan arsitektur komputernya sendiri, dikenal dengan sebutan Macintosh, dimana komputer tersebut memiliki kemudahan dalam hal pengoperasian (user-friendly) karena disertai GUI (Graphical User Interface) untuk menjalankan sistem operasinya. Macintosh secara keseluruhan memiliki perbedaan dengan platform yang dibawa oleh Windows PC.
Dari generasi ke generasi Macintosh terus meluncurkan produknya, tapi hal tersebut tidak sesuai dengan standar yang diusung oleh IBM/Intel/Microsoft.
IBM-compatible PC 1984.
Tabel di bawah menunjukkan perkembangan PC dan sistem operasi yang digunakan.
PC benar-benar mengalami perkembangan begitu jauh dimulai dari microprocessor 8-bit (seperti Commodore 64), yang cukup terkenal sampai akhir tahun 1980-an. Komputer yang tampak pada Fig. 2, merupakan komputer hybrid (cangkokan) yang sangat menarik. Ditandai oleh peralihan dari arsitektur 8-bit ke arsitektur 16-bit. Komputer tersebut memuat dua processor yaitu: 8-bit Z80 dan 16-bit 8088. Sehingga dimungkinkan untuk bekerja pada beberapa sistem operasi yang berbeda, seperti CP/M dan MS-DOS 2. Setiap processor memiliki jalur (bus) sendiri-sendiri, membagi RAM sebesar 128 KB secara bersama. Dan itu merupakan kemajuan mesin yang istimewa.
Microprocessor selama empat dekade.
IBM dan keberhasilan PC
Jika kembali ke belakang awal lahirnya PC maka banyak faktor yang mendukung kesuksesan PC hingga saat ini, antara lain:
- Dari awal mula, PC memiliki standar dan arsitektur yang terbuka (standardised and open architecture).
- Telah didokumentasi dengan baik dan memiliki keleluasaan untuk dikembangkan (well-documented and had extensive expansion options).
- PC tergolong murah, sederhana, dan kuat (tapi tentu tidak untuk teknologi lanjutan).
Pada awalnya PC merupakan produk dari IBM, karena memang didesain oleh mereka, dibangun dengan processor Intel (8088) dan disesuaikan untuk sistem operasi Microsoft yang sedehana, yaitu MS-DOS. Tetapi banyak perusahaan lain juga ikut terlibat dalam industri PC tersebut. Mereka bisa menadapatkan salinan software sistem BIOS serta pusat dari jalur ISA-nya (central ISA bus) sehingga tidak ada satupun komponen yang dipatenkan. Karena sifat arsitekturnya yang terbuka maka bermunculan perusahaan yang mengembangkan PC termasuk sparepartnya yang sesuai dengan standar IBM.
Komputer Clone
Diakhir tahun 1980 banyak dibicarakan tentang clone. Clone merupakan salinan mesin PC. Mesin bisa sama persis dengan PC produksi IBM yang asli, dimana mesin tersebut memiliki komponen sendiri (misalnya hardisk IBM, bukan dari produsen lain). Clone hanya dibedakan atas nama atau PC dijual tanpa nama.
Kita tidak membedakan terlalu jauh antara berbagai macam pabrikan PC, tetapi mereka masih bisa dibedakan menjadi dua kelompok:
- PC yang memiliki merek/brand (Brand PC), misalnya: IBM, Compaq, Dell, Fujitsu-siemens, dan lain-lain. Perusahaan tersebut memiliki kesanggupan untuk mengembangkan hardware/komponen-nya sendiri.
- Salinan Mesin (Clone), Dibangun dari komponen standar. Siapapun bisa membuat clone mereka sendiri, seperti terlihat di Fig. 15 halaman 10.
Bagaimanapun teknologi dasarnya adalah sama untuk semua PC – tanpa menghiraukan siapa pabrikannya. Dan teknologi yang secara umum dikenal akan dijelaskan lebih lanjut.
Ada istilah yang menarik untuk dibicarakan yaitu komputer server. Komputer tersebut merupakan PC (personal computer) yang dibuat untuk melayani jaringan (network). Komputer server secara prinsip dibangun dari komponen yang sama dengan PC secara normal. Tetapi memiliki perbedaan di motherboard, RAM dan beberapa pengendali (controller). Pelajaran ini lebih mengkonsentrasikan pada pokok bahasan utama PC standar.
Lebar Bit
Pertama kali microprocessor yang diproduksi oleh Intel adalah 4 bit (model 4004, akan didiskusikan di bab selanjutnya). Ini berarti, pada suatu operasi tunggal, processor bisa melakukan proses sebanyak 4 bit panjangnya. Dengan kata lain lebar mechine word adalah 4 bit. Intel 4004 merupakan jenis processor 4-bit dengan arsitektur 4-bit. Nantinya processor bisa memproses sebesar 8 bit dalam satu satuan waktu, seperti Intel 8008, 8080.
PC merupakan pelopor komputer 16-bit. Dengan mengembangkan processor 80386-nya, mereka telah berubah menjadi arsitektur 32-bit yang masih dipakai sampai sekarang. Selanjutnya terus berkembang lebih jauh lagi dengan arsitektur 64-bit (misalnya Processor Itanium dari Intel dan Processor Athlon 64 dari AMD).
| Lebar | Processor | Aplikasi |
| 4 bit | 4004 | Pocket calculators. |
| 8 bit | 8080 | Small CP/M based home computers. |
| 16 bit | 8086, 8088, 80286 | IBM-compatible PC’s running MS-DOS. |
| 32 bit | 80386 - Pentium 4 | 32 bit versions of Windows(Windows 95/98/2000/XP). |
| 64 bit | Athlon 64Pentium 4 Itanium | Server software64 bits versions ofWindows, Linux. |
Fig. 5. Hampir semua PC menggunakan 32-bit arsitektur.
Pra-sejarah komputer
PC memiliki sejarah yang cukup panjang, dimulai sekitar 350 tahun yang lalu. Ahli matematika dan filusuf seperti Pascal, Leibnitz, Babbage dan Boole sebagai penemu teori-teori kerja.
Frenchman, Blaise Pascal, hidup dari tahun 1623 sampai 1662, beliau seorang ahli matematika yang jenius sejak usia muda. Saat berumur 18 tahun, telah membangun mesin penghitung, dan dengan toeri matematikanya dia memberikan sumbangan sangat berarti bagi penemuan ilmu pengetahuan selanjutnya.
Seorang warga Inggris, George Boole (1815-1864), memiliki bakat yang alami. Dia hidup dari lingkungan yang sangat sederhana dan banyak belajar secara otodidak.
Ketika berumur 20 tahun, Boole mendirikan sekolah matematika dan mengawali untuk mengembangkan simbol-simbol logik dimana penemuannya dijadikan sebagai peletak batu pertama simbol-simbol untuk semua program.
Seorang warga Inggris lainnya Charles Babbage, mengembangkan berbagai macam mesin penghitung pada tahun 1823, beliau dianggap sebagai pelopor teori komputer. Babage menciptakan “analytical machine” yang bisa melakukan perhitungan data dengan menggunakan kartu berlubang (punched card). Tenaga yang digunakan mesin tersebut menggunakan tenaga uap, sayang mesin tersebut tidak pernah diluncurkan secara lengkap.
Fig. 6
Sebuah gambar konstruksi salah satu dari mesin penghitung milik Babbage, yang terdiri dari beberapa ton mesin yang terbuat dari kuningan.
Fig. 7
Charles Babbage (1791-1871) dan beberapa staffnya membuat mesin penghitung. Babbage disebut sebagai “Bapak Komputer” hingga saat ini.
Pada abad ke-20 telah mengalami kemajuan dibidang elektronik sehingga teori-teori komputasi sebelumnya bisa diterapkan dengan lebih mudah.
Seorang warga Bulgaria John Vincent Atanasoff (1903-1995) sebagai penemu Komputer elektronik digital (“electronic digital computer”). Atanasoff seorang yang jenius.
Saat berumur 9 tahun beliau telah belajar aljabar yang dibantu oleh ibunya Iva Lucena Purdy (pengajar matematika di sebuah sekolah).
Ditahun 1930 Atanasoff menjadi seorang professor matematika dan fisika di Iowa State University di USA. Hasil karyanya yang digunakan sampai saat ini seperti Kalkulator Monroe dan IBM tabulator, namun mesin tersebut masih terlalu lambat dan tidak akurat. Beberapa tahun bekerja untuk memperbaiki mesin tersebut menjadi lebih baik, beliau kemudian berpikir untuk menciptakan mesin digital, Atanaosoff berkesimpulan bahwa peralatan matematika dibagi menjadi dua kelas, yaitu analog dan digital (istilah digital pada saat itu belum ditemukan, jadi dia menyebut kelas tersebut sebagai peralatan “mesin penghitung sesungguhnya” atau “computing machines proper”).
Menurut Atanasoff mesin harus bekerja dalam angka base-two (binary) daripada base-10 dan menggunakan kondensator sebagai memory. Atanasoff beserta tim, seorang pemuda yang berlian dibidang elektro Clifford Berry akhirnya mampu membuat mesin yang disebut “Atanasoff-Berry Computer” seberat 700 pound dan menjadi komputer digital pertama.
Pelopor lain adalah German Konrad Zuse (1910-1995). Beliau berumur 18 tahun saat membangun mesin komputer binary sendiri yang disebut dengan Z1.
Selama perang dunia kedua mesin komputer Zuse Z3 digunakan oleh industri pesawat terbang Jerman. Itu merupakan komputer pertama di dunia yang bisa diprogram dengan software (perangkat lunak). Komputer Zuse sangat menarik, karena dibangun secara keseluruhan dari awal oleh hasil kerja para ilmuwan yang sejaman.
Konrad Zuse. salah satu ilmuwan dalam penemuan komputer.
Mesin kode ”ENIGMA” dari Jerman.
Model Von Neumann
Pada tahun 1940 akar Microcomputer modern kembali ke USA. Banyak peneliti, seperti ahli matematika kelahiran Hungaria, John Von Neumann (1903-1957) sebagai salah satu contoh yang berjasa. Dia mengembangkan model komputer yang sangat mendasar dimana konsepnya masih digunakan sampai saat ini.
John von Neumann (1903-57). Pelopor Elektronik PC Modern.
Von Neumann membagi perangkat keras komputer menjadi 5 kelompok utama :
- CPU
- Input (masukkan)
- Output (keluaran)
- Working storage (media penyimpanan kerja)
- Permanent storage (media penyimpanan tetap)
Von Neumann sebagai orang pertama yang membangun komputer dengan menggunakan media penyimpan kerja (sekarang disebut dengan RAM) dan menakjubkan sampai saat ini model tersebut masih diaplikasikan sampai sekarang. Jika diadaptasikan dengan kondisi saat ini maka model PC von Neumann akan tampak seperti ini :
Von Neumann model tahun 2004.
Cray supercomputer, 1976.
Di tahun 2002, Jepang telah membangun komputer tercepat di dunia. Komputer tersebut memiliki ukuran yang sangat besar (berukuran empat lapangan tenis), yang bisa mengeksekusi 35.6 triliun operasi matematika per detik. Lima kali lebih cepat dari rekor sebelumnya yang pernah dicatat yaitu super komputer dari IBM.
Laporan dari Jepang tersebut cukup mengejutkan America, yang memandang dirinya sebagai pemimpin teknologi komputer. Sementara itu super komputer America digunakan untuk mengembangkan sistem persenjataan baru, sedangkan Jepang digunakan untuk mensimulasikan model iklim.
