1. Generasi Pertama Perkembangan Komputer

Pada tahap pertama ini, perkembangan komputer mendapatkan faktor dorongan positif dari meletusnya perang dunia ke-dua. Dengan kata lain, pihak militer yang berperang sadar betul bahwa dengan mengadakan riset terhadap komputer maka akan mendatangkan kemajuan teknologi untuk suatu kemenangan perperangan. Mereka sadar betul dengan kemampuan potensial yang dimiliki oleh komputer. Oleh karena itu pada masa itu banyak tersedia dana yang sengat berlimpah untuk penelitian perkembangan komputer.

Dampak dari tersedianya dana yang melimpah ini sangat signifikan, hal ini terlihat dengan ditemukannya jenis komputer yang diberi nama “K3″ untuk mendesain pesawat dan peluru kendali, oleh konrad Zuse, 1941 seorang ilmuwan Jerman. Kemudian tak mau kalah imuwan Inggris pada  tahun 1943 dengan tujuan untuk mengalahkan Jerman, berhasil menemukan mesin komputer yang diberi nama Colossus yang didesain untuk memecahkan kode-kode sandi dari tentara Jerman. Colossus inilah merupakan salah satu alat penting yang menjadi modal kemenangan Sekutu atas Jerman pada perang dunia II. Namun sayangnya lahirnya Colossus tidak berpengaruh besar terhadap perkembangan dunia komupeter waktu itu, hal ini disebabkan oleh sifat karakterisitik dari Colossus itu sendiri yang bersifat tidak komputer serba-guna (general purpose computer) yang dimana hanya dirancang untuk memecahkan kode-kode rahasia Jerman dan kerahasian keberadaannya dijaga hampir satu dekade  karena alasan  keamanan untuk mencegah meletusnya perang kembali.

Dari pihak Amerika terus melakukan penelitian komputer untuk terus tetap berkembang. Pada tahun 1900 s.d 1973, seorang insinyur dari Harvard Howard H. Aiken dengan bekerja sama dengan IBM berhasil menciptakan kalkulator elektronik dengan panjang setengah lapangan bola kaki dan mempunyai panjang kabel total 500 mil untuk proyek US Navy yang diberi nama Mark I.

Setelah Mark I lahir, kemudian tercipta komputer yang bersifat serba guna (general purpose computer) yang dibuat oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W.Mauchly (1907-1980) yang diberi nama ENIAC. ENIAC berhasil dibuat dengan prakarsa kerja-sama Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. ENIAC sendiri merupakan kepanjangan dari Electronic Numerical Integrator and Computer. ENIAC dapat bekerja dengan kecepatan 1000 kali lebih cepat dibandingkan dengan Mark I.

Walaupun Colossus tidak boleh disentuh, beberapa penelitian tidak berhenti sampai disitu! Diawali pada pertengahan tahun 1940,  tim University of Pennsylvania dan John von Neumann (1903-1957) memiliki konsep besar untuk memproduksi komputer dengan kapasitas yang dapat digunakan dalam 40 tahun ke-depan! Dari kerja-sama tim ini terciptalah pada akhit tahun 1945, komputer yang diberi nama Electronic Discrete Variable Automatic Computer(EDVAC). Inti besar dari nilai potensial keberhasilan dari EDVAC adalah adanya unit pemrosesan sentral (CPU). Hal ini membuat komputer dapat dikontrol dan dikendalikan dengan sumber tunggal. Selain itu EDVAC memiliki memori untuk menampung program ataupun data. Sehingga hal ini memungkinkan komputer untuk dapat berhenti pada suatu waktu tertentu dan kemudian dapat dapat diatur untuk dapat melanjutkannya kembali. EDVAC mendorong tumbuhnya industri komputer komersial, oleh karena itu tak heran  pada tahun 1951, lahirlah merek UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan prinsip kerja EDVAC, yang dilakukan oleh Remington Rand.

Dari uraian diatas terlihat bahwa perkembangan komputer generasi pertama umumnya dirancang untuk mengerjakan suatu tugas spesifik tertentu dimana hal ini dicirikan dengan adanya program kode-biner yang sangat berbeda (machine language). Hal ini membuat sistem kerja generasi komputer pertama sangat dibatasi. Kemudian komputer dari generasi pertama  biasanya terdapat penggunaan tube vakum (sehingga membuat ukuran komputer sangatlah besar) dan untuk penyimpanan datanya menggunakan silinder magnetik.

2. Generasi Ke-dua Perkembangan Komputer

Pada tahap ini sangat dipengaruhi dengan adanya penemuan transistor pada tahun 1948. Dengan adanya penemuan transistor ini sangat mempengaruhi untuk menggantikan fungsi tube vakum dalam televise, radio, dan tentunya pada komputer. Secara resmi transistor mulai digunakan di dalam komputer sejak tahun 1956. Hal ini sangat mempengaruhi dari hasil ukuran sebuah komputer dibandingkan jika masih menggunakan tube vakum. Pengecilan ukuran komputer semakin dipercepat dengan adanya penemuan lainnya seperti perkembangan dan pengembangan memori inti magnetik. Beberapa produk yang menggunakan teknologi ini adalah komputer produksi IBM dengan skema peluncuran bertahap seperti Strecth dan tak mau kalah Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC dll. Perkembangan komputer dengan tujuan komersial semakin terlihat di tahun 1960, dengan ditandainya suksesnya bermunculan komputer untuk di bidang bisnis, pemerintahan dan pendidikan. Pada saat itu juga bermunculan aksesoris pendukung seperti printer, disket, program dll.

Perkembangan yang dipaparkan pada paragraph sebelumnya juga turut mendukung untuk lahirnya bahasa pemograman yang dapat dipelajari seperti FormulaTranslator (FORTRAN) dan Common Business-Oriented Language (COBOL). Industi komputer mulai berkembang pesat pada masa perkembangan komputer generasi ke-dua. Selain itu pada masa ini juga merupakan awal untuk munculnya bidang kerja baru seperti ahli sistem komputer, programer (ahli program) dan analisis data.

3. Generasi Ke-tiga Perkembangan Komputer

Inti dari pada tahap generasi ke-tiga adalah pada tahun 1958 ditemukannya IC (Intergrated Circuit). Penemuan IC dilatarbelakangi oleh tidak puasnya pada kerja transistor dimana ketika digunakan didalam komputer akan menghasilkan panas yang sangat besar sehingga dapat merusak komponen yag lainnya. IC terbuat dari quarsa rock (batu quarsa) yang ditemukan oleh seorang ilmuwan ahli instrument dari Texas, Jack Kilby. Hal ini-pulalah yang mendorng penemuan-penemuan penting sehingga suatu chip dapat mewakili beberapa komponen yang dibutuhkan oleh komputer. Akibatnya komputer terlihat lebih bersahabat dan nyaman ketka digunakan karena ukurannya yang semakin mengecil.

4. Generasi Ke-empat Perkembangan Komputer

Untuk perkembangan komputer pada generasi ini mungkin sudah dapat disekitar lingkungan kita. Penemuan IC yang spektakuler sebelumnya membuat perkembangan dunia komputer berkembang dengan pesat. Hal ini dengan ditandai dengan ditemukan komponen yang lebih unggul dibandingkan IC beserta turunannya.

Komponen yang dimaksud adalah seperti dengan berhasil diproduksinya suatu komponen yang dapat mewakilki beberapa komponen (kapasistanya lebih unggul dari pada IC) yaitu Large Scale Integration (LSI) dimana dapat memuat ratusan komponen dalam hanya sebuah chip. Tak selang berapa lama (1980) kemudian juga ditemukan produk turunannya yaitu 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) yang memiliki kemampuan luar biasa untuk dapat memuat ribuan komponen hanya dalam sebuah chip tunggal. Dan mungkin Ultra-Large Scale Integration (ULSI) yang memiliki kemampuan yang lebih luar biasa untuk dapat  meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan.

Dengan adanya penemuan diatas diharapkan akan berdampak pada penekanan biaya pembuatan komputer sehingga harga komputer-pun akan semakin lebih murah dan terjangkau oleh masyarakat tingkat menengah ke bawah. Salah satu contoh produk dipasaran yang mungkin sering pernah kita dengar sampai sekarang adalah Chip Intel 4004 yang dibuat pada pertengahan tahun 1971. Hal ini lah awal mulanya komputer dibuat dan disain untuk keperluan komersial yang dapat terjangkau untuk semua pihak.

5. Generasi Ke-lima Perkembangan Komputer (Komputer Masa Depan)

Baik, pada perkembangan komputer untuk masa ke-lima ini memang sangat susah. Karena masih dalam sebatas imajinasi. Mungkin bagi Anda yang membaca tulisan ini pernah menonton film berjudul “2001:Space Odyssey” karya dari Arthur C. Clarke. Dalam film tersebut merupakan gambaran komputer masa depan yang mungkin masih dalam imajinasi dalam pikiran kita. Dalam film tersebut komputer dapat diprogram sehingga dapat mendekati pemikiran manusia. Yang lebih parah dalam film tersebut komputer mampu untuk memprogram dirinya sendiri sehingga bisa saja mungkin pemikirannya mengalahkan pemikiran manusia.

Meskipun gambaran visual yang ditayangkan dalam komputer tersebut masih jauh dari pemikiran kita dan realita, namun tanda-tanda untuk mewujudkan itu semua sudah terlihat. Sejauh ini telah ada komputer yang dapat diprogram untuk dapat merespon printah secara lisan maupun nalar manusia.

Dewasa ini telah banyak kemajuan teknologi untuk mendukung perkembangan teknologi komputer. Diantaranya telah ditemukannya kemampuan pemrosesan parallel dimana direncanakan untuk menggantikan model non Neumann! Dimana sistem pemrosesan parallel itu akan mampu bekerja mengkoordinasikan banyak CPU untuk secara serempak. Selain itu juga telah ditemukan teknologi superkonduktor, sehingga dapat menghantarkan informasi lebih cepat dibandingkan dengan teknologi yang digunakan sebelumnya. Apapun yang terjadi, yang jelas secanggih apapun kemampun sebuah komputer tidak akan bisa mengalahkan kemampuan yang membuatnya, yaitu pikiran manusia.

( sumber : PC Magazine, PC World, BYTE Magazine,

Windows Magazine, dan Intel’s Developers Network )

Berikut adalah sedikit sejarah perkembangan prosesor Intel dan para clone-nya yang berhasil disarikan

• Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator , pada tahun yang sama (1971), intel membuat revisi ke i440. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang  untuk pembuatan kalkulator , ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diharapkan sehingga  Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk perkembangan dan penelitian lebih lanjut. Di sinilah cikal bakal untuk perkembangan ke arah prosesor komputer.

• Berikutnya muncul processor 8 bit pertama i8008 (1972), tapi agak kurang disukai karena multivoltage.. lalu baru muncul processor i8080, disini ada perubahan yaitu jadi triple voltage, pake teknologi NMOS (tidak PMOS lagi), dan mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pake chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP Array 40 pins. Kemudian muncul juga   processor2 : MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor2 lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst.  Z80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa rakitannya berbeda (tidak kompatibel level software). Prosesor i8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memori addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.

• Thn 77 muncul 8085, clock generatornya onprocessor, cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi s/d 486DX2, pd DX4 mulai +3.3V dst).

• i8086, prosesor dengan register 16-bit, bus data eksternal 16-bit, dan memori addressing 20-bit.  Direlease thn 78 menggunakan teknologi HMOS, komponen pendukung bus 16 bit sangat langka , sehingga harganya menjadi sangat mahal.

• Maka utk menjawab tuntutan pasar muncul i8088 16bit bus internal, 8bit bus external. Sehingga i8088 dapat memakai komponen peripheral 8bit bekas i8008. IBM memilih chip ini untuk pebuatan IBM PC karena lebih murah daripada i8086. Kalau saja CEO IBM waktu itu tidak menyatakan PC hanyalah impian sampingan belaka, tentu saja IBM akan menguasai pasar PC secara total saat ini. IBM  PC first release Agustus 1981 memiliki 3 versi IBM PC, IBM PC-Jr dan IBM PC-XT (extended technology).  Chip i8088 ini sangat populer, sampai NEC meluncurkan sebuah chip yang dibangun berdasarkan spesifikasi pin chip ini, yang diberi nama V20 dan V30.  NEC V20 dan V30 adalah processor yang compatible dengan intel sampai level bahasa assembly (software).

Chip 8088 dan 8086 kompatibel penuh dengan  program yang dibuat untuk chip 8080, walaupun mungkin ada beberapa program yang dibuat untuk 8086 tidak berfungsi pada chip 8088 (perbedaan lebar bus)

• Lalu muncul 80186 dan i80188.. sejak i80186, prosessor mulai  dikemas dalam bentuk PLCC, LCC dan PGA 68 kaki.. i80186 secara fisik berbentuk bujursangkar dengan 17 kaki persisi (PLCC/LCC) atau 2 deret kaki persisi (PGA) dan mulai dari i80186 inilah chip DMA dan interrupt controller disatukan ke dalam processor. semenjak menggunakan 286, komputer IBM menggunakan istilah IBM PC-AT (Advanced Technology)dan mulai dikenal pengunaan istilah PersonalSystem (PS/1). Dan juga mulai dikenal penggunaan slot ISA 16 bit yang dikembangkan dari slot ISA 8 bit , para cloner mulai ramai bermunculan. Ada AMD, Harris & MOS yang compatible penuh dengan intel. Di 286 ini mulai dikenal penggunaan Protected Virtual Adress Mode yang memungkinkan dilakukannya multitasking secara time sharing (via hardware resetting).

Tahun 86 IBM membuat processor dengan arsitektur RISC 32bit pertama untuk kelas PC. Namun karena kelangkaan software, IBM RT PC ini “melempem” untuk kelas enterprise, RISC ini berkembang lebih pesat, setidaknya ada banyak vendor yang saling tidak kompatibel.

• Lalu untuk meraih momentum yang hilang dari chip i8086, Intel membuat i80286, prosesor dengan register 16-bit, bus eksternal 16-bit, mode protected terbatas yang dikenal dengan mode STANDARD yang menggunakan memori addressing 24-bit  yang mampu mengakses maksimal 16 MB memori. Chip 80286 ini tentu saja kompatibel penuh dengan chip-chip seri 808x sebelumnya, dengan tambahan beberapa set instruksi baru. Sayangnya chip ini memiliki beberapa bug pada desain hardware-nya, sehingga gagal mengumpulkan pengikut.

• Pada tahun 1985, Intel meluncurkan desain prosesor yang sama sekali baru: i80386. Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit, dan mempertahankan kompatibilitas dengan prosesor generasi sebelumnya, dengan tambahan diperkenalkannya mode PROTECTED 32-BIT untuk memori addressing 32-bit, mampu mengakses maksimum 4 GB , dan tidak lupa tambahan beberapa instruksi baru. Chip ini mulai dikemas dalam bentuk PGA (pin Grid Array)

Prosesor Intel sampai titik ini belum menggunakan unit FPU secara

internal . Untuk dukungan FPU, Intel meluncurkan seri 80×87.  Sejak 386 ini mulai muncul processor cloner : AMD, Cyrix, NGen, TI, IIT, IBM (Blue Lightning) dst, macam-macamnya :

i80386 DX (full 32 bit)

i80386 SX (murah karena 16bit external)

i80486 DX (int 487)

i80486 SX (487 disabled)

Cx486 DLC (menggunakan MB 386DX, juga yang lain)

Cx486 SLC (menggunakan MB 386SX)

i80486DX2

i80486DX2 ODP

Cx486DLC2 (arsitektur MB 386)

Cx486SLC2 (arsitektur MB 386)

i80486DX4

i80486DX4 ODP

i80486SX2

Pentium

Pentium ODP

• Sekitar tahun 1989  Intel meluncurkan i80486DX. Seri yang tentunya sangat populer, peningkatan seri ini terhadap seri 80386 adalah kecepatan dan dukungan FPU internal dan skema clock multiplier (seri i486DX2 dan iDX4), tanpa tambahan instruksi baru. Karena permintaan publik untuk prosesor murah, maka Intel meluncurkan seri i80486SX yang tak lain adalah prosesor i80486DX yang sirkuit FPU-nya telah disabled . Seperti yang seharusnya, seri i80486DX memiliki kompatibilitas penuh dengan set instruksi chip-chip seri sebelumnya.

• AMD dan Cyrix kemudian membeli rancangan prosesor i80386 dan i80486DX untuk membuat prosesor Intel-compatible, dan mereka terbukti sangat berhasil. Pendapat saya inilah yang disebut proses ‘cloning’, sama seperti cerita NEC V20 dan V30. AMD dan Cyrix tidak melakukan proses perancangan vertikal (berdasarkan sebuah chip seri sebelumnya), melainkan berdasarkan rancangan chip yang sudah ada untuk membuat chip yang sekelas.

• Tahun 1993, dan Intel meluncurkan prosesor Pentium. Peningkatannya terhadap i80486: struktur PGA yang lebih besar (kecepatan yang lebih tinggi , dan pipelining, TANPA instruksi baru. Tidak ada yang spesial dari chip ini, hanya fakta bahwa standar VLB yang dibuat untuk i80486 tidak cocok (bukan tidak kompatibel) sehingga para pembuat chipset terpaksa melakukan rancang ulang untuk mendukung PCI.  Intel menggunakan istilah Pentium untuk meng”hambat” saingannya. Sejak Pentium ini para cloner mulai “rontok” tinggal AMD, Cyrix . Intel menggunakan istilah Pentium karena Intel kalah di pengadilan paten. alasannya angka tidak bisa dijadikan paten, karena itu intel mengeluarkan Pentium menggunakan TM. AMD + Cyrix tidak ingin tertinggal, mereka mengeluarkan standar Pentium Rating (PR) sebelumnya ditahun 92 intel sempat berkolaborasi degan Sun, namun gagal dan Intel sempat dituntut oleh Sun karena dituduh menjiplak rancangan Sun. Sejak Pentium, Intel telah menerapkan kemampuan Pipelining yang biasanya cuman ada diprocessor RISC (RISC spt SunSparc). Vesa Local Bus yang 32bit adalah pengembangan dari arsitektur ISA 16bit menggunakan clock yang tetap karena memiliki clock generator sendiri (biasanya >33Mhz) sedangkan arsitektur PCI adalah arsitektur baru yang kecepatan clocknya mengikuti kecepatan clock Processor (biasanya kecepatannya separuh kecepatan processor).. jadi Card VGA PCI kecepatannya relatif tidak akan sama di frekuensi MHz processor yang berbeda alias makin cepat MHz processor, makin cepat PCI-nya

• Tahun 1995, kemunculan Pentium Pro. Inovasi disatukannya cache memori ke dalam prosesor menuntut dibuatnya socket 8 . Pin-pin prosesor ini terbagi 2 grup: 1 grup untuk cache memori, dan 1 grup lagi untuk prosesornya sendiri, yang tak lebih dari pin-pin Pentium yang diubah susunannya . Desain prosesor ini memungkinkan keefisienan yang lebih tinggi saat menangani instruksi 32-bit, namun jika ada instruksi 16-bit muncul dalam siklus instruksi 32-bit, maka prosesor akan melakukan pengosongan cache  sehingga proses eksekusi berjalan lambat. Cuma ada 1 instruksi yang ditambahkan: CMOV (Conditional MOVe) .

• Tahun 1996, prosesor Pentium MMX. Sebenarnya tidak lebih dari sebuah Pentium dengan unit tambahan dan set instruksi tambahan, yaitu MMX. Intel sampai sekarang masih belum memberikan definisi yang jelas mengenai istilah MMX. Multi Media eXtension adalah istilah yang digunakan AMD . Ada suatu keterbatasan desain pada chip ini: karena modul MMX hanya ditambahkan begitu saja ke dalam rancangan Pentium tanpa rancang ulang, Intel terpaksa membuat unit MMX dan FPU melakukan sharing, dalam arti saat FPU aktif MMX non-aktif, dan sebaliknya. Sehingga Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium.

Bagaimana dengan AMD K5? AMD K5-PR75 sebenarnya adalah sebuah ‘clone’ i80486DX dengan kecepatan internal 133MHz dan clock bus 33MHz . Spesifikasi Pentium yang didapat AMD saat merancang K5 versi-versi selanjutnya dan Cyrix saat merancang 6×86 hanyalah terbatas pada spesifikasi pin-pin Pentium. Mereka tidak diberi akses ke desain aslinya.  Bahkan IBM tidak mampu membuat Intel bergeming (Cyrix,  mempunyai kontrak terikat dengan IBM sampai tahun 2005)

Mengenai rancangan AMD K6, tahukah anda bahwa K6 sebenarnya adalah rancangan milik NexGen  ? Sewaktu Intel menyatakan membuat unit MMX, AMD mencari rancangan MMX dan menambahkannya ke K6. Sayangnya spesifikasi MMX yang didapat AMD sepertinya bukan yang digunakan Intel, sebab terbukti K6 memiliki banyak ketidakkompatibilitas instruksi MMX dengan Pentium MMX.

• Tahun 1997, Intel meluncurkan Pentium II,  Pentium Pro dengan teknologi MMX yang memiliki 2 inovasi: cache memori tidak menjadi 1 dengan inti prosesor seperti Pentium Pro , namun berada di luar inti namun berfungsi dengan kecepatan processor. Inovasi inilah yang menyebabkan hilangnya kekurangan Pentium Pro (masalah pengosongan cache) Inovasi kedua, yaitu SEC (Single Edge Cartidge),  Kenapa? Karena kita dapat memasang prosesor Pentium Pro di slot SEC dengan bantuan adapter khusus. Tambahan : karena cache L2 onprocessor, maka kecepatan cache = kecepatan processor, sedangkan karena PII cachenya di”luar” (menggunakan processor module), maka kecepatannya setengah dari kecepatan processor. Disebutkan juga penggunaan Slot 1 pada PII karena beberapa alasan :

Pertama, memperlebar jalur data (kaki banyak – Juga jadi alasan Socket 8), pemrosesan pada PPro dan PII dapat paralel. Karena itu sebetulnya Slot 1 lebih punya kekuatan di Multithreading / Multiple Processor. ( sayangnya O/S belum banyak mendukung, benchmark PII dual processorpun oleh ZDBench lebih banyak dilakukan via Win95 ketimbang via NT)

Kedua, memungkinkan upgrader Slot 1 tanpa memakan banyak space di Motherboard sebab bila tidak ZIF socket 9 , bisa seluas Form Factor(MB)nya sendiri konsep hemat space ini sejak 8088 juga sudah ada .Mengapa keluar juga  spesifikasi SIMM di 286? beberapa diantaranya adalah efisiensi tempat dan penyederhanaan bentuk.

Ketiga, memungkinkan penggunaan cache module yang lebih efisien dan dengan speed tinggi seimbang dengan speed processor dan lagi-lagi tanpa banyak makan tempat, tidak seperti AMD / Cyrix yang “terpaksa” mendobel L1 cachenya untuk menyaingi speed PII (karena L2-nya lambat) sehingga kesimpulannya AMD K6 dan Cyrix 6×86 bukan cepat di processor melainkan cepat di hit cache! Sebab dengan spec Socket7 kecepatan L2 cache akan terbatas hanya secepat bus data / makin lambat bila bus datanya sedang sibuk, padahal PII thn depan direncanakan beroperasi pada 100MHz (bukan 66MHz lagi). Point inilah salah satu alasan kenapa intel mengganti chipset dari 430 ke 440 yang berarti juga harus mengganti Motherboard.