Sejarah Perkembangan Komputer

A. ENIAC

1. Sejarah ENIAC

ENIAC, singkatan dari Electronic Numerical Integrator And Computer, adalah komputer elektronik penuh pertama yang didesain agar Turing - complete, yang mampu diprogram ulang dengan cara mengatur ulang kabelnya agar dapat menyelesaikan segala jenis masalah perhitungan.

ENIAC didahului oleh Z3 karya Konrad Zuse, yang dapat diprogram dengan kaset secara penuh namun masih mekanikal dan oleh komputer Colossus buatan Inggris yang meski elektronik sepenuhnya namun bukan untuk tujuan umum. Keperluan untuk mengatur ulang kabel ENIAC dihapuskan pada 1948.

ENIAC dikembangkan dan dibangun oleh Angkatan Darat AS untuk Laboratorium Penelitian Persenjataan mereka dengan tujuan untuk menghitung tabel tembakan senjata. Ide tentang ENIAC dipikirkan dan didesain oleh J. Presper Eckert dan John William Mauchly dari Universitas Pennsylvania. Komputer tersebut mulai dibangun pada 17 Mei 1943 sebagai Proyek PX dan dibangun di Moore School of Electrical Engineering sejak pertengahan 1944, dan dioperasikan secara resmi sejak Februari 1946 setelah menelan biaya sebesar $500.000. Ia kemudian dimatikan pada 9 November 1946 untuk diperbaharui dan ditingkatkan memorinya. ENIAC diperlihatkan kepada umum pada 14 Februari 1946 di Universitas Pennsylvania dan dipindahkan ke Aberdeen Proving Grounds, Maryland pada 1947. Pada 29 Juli tahun yang sama, ENIAC dinyalakan dan akan terus beroperasi hingga pukul 23:45 pada 2 Oktober 1955.Sebuah tim yang terdiri dari delapan wanita memprogram ENIAC dengan memanipulasi ribuan kabel dan saklarnya.

ENIAC mendapatkan pemberitaan yang luas karena ukurannya yang besar. Ia memiliki 17.468 tabung vakum, 7.200 diode kristal, 1.500 pemancar, 70.000 resistor, 10.0000 kapasitor dan sekitar 5 juta sambungan yang disolder dengan tangan. Beratnya 27 ton dan ukurannya 2,4 m x 0,9 m x 30 m. ENIAC mengambil luas sekitar 167 m² dan mengonsumsi energi sebesar 160 kW.

Namun ENIAC sebenarnya bukanlah komputer yang canggih dieranya. Tidak seperti Z3 buatan Konrad Zuse, dan MARK buatan Howard Aiken, ENIAC harus diatur ulang kabelnya untuk menjalankan program baru (Z3 dan MARKI menjalankan programnya dari kaset). Lebih lanjut lagi, tidak seperti Z3 dan komputer modern lainya, ENIAC melakukan penghitungan dalam desimal daripada biner.

2. Cara kerja ENIAC

ENIAC menggunakan sebuah penghitung berbentuk cincin yang mempunyai sepuluh posisi. Perhitungan dilakukan dengan "menghitung" pulsa dengan penghitung cincin dan membuat pulsa pembawa baru apabila counternya sudah beputar kembali ke posisi semula; ide dasarnya adalah untuk meniru roda digit dalam mesin penghitung mekanis.

ENIAC mempunyai dua puluh slot akumulator yang masing-masing memiliki sepuluh digit dan setiap detiknya dapat melakukan 5.000 proses penambahan dan pengurangan sederhana di antara keduapuluh angka-angka tersebut. Empat slot akumulator digunakan dengan sebuah unit "pengali" dan setiap detiknya dapat dilakukan 385 proses perkalian. 5 slot akumulator yang dikendalikan dengan unit "pembagi pengakar pangkat dua" setiap detiknya dapat menjalankan 40 operasi pembagian dan 3 operasi pengakar-dua-an. Sembilan unit lainnya adalah "Unit Pemulai" (memulai dan memberhentikan mesin), "Cycling Unit" (mensinkronkan unit-unit yang lain), master programer (mengendalikan sekuens loop), unit pembaca (dikendalikan dengan pembaca punch card IBM), constant transmitter, dan tiga tabel fungsi.

ENIAC menggunakan tabung radio berbasis oktal yang sering digunakan pada masanya, akumulator decimalnya dibuat dari flip-flop 6SN7, sedangkan 6L7, 6SJ7, 6SA7 dan 6AC7 digunakan untuk fungsi logika. Sejumlah banyak 6L6 dan 6V6 digunakan sebagai ‘’line driver’’ untuk mengendalikan pulsa di antara kabel pada rak pengatur.

3. Gagal-tabung

Beberapa ahli elektronik memperkirakan bahwa gagal-tabung akan sangat sering terjadi sehingga ENIAC takkan pernah berguna. Perkiraan ini ternyata hanya setengah benar: beberapa tabung memang terbakar hampir setiap harinya sehingga ENIAC tidak berfungsi sekitar setengah hari. Karena tabung-tabung khusus dengan reliabilitas-tinggi tidak tersedia hingga tahun 1948, Eckert dan Mauchly harus menggunakan tabung jenis biasa. Namun kebanyakan daripada kegagalan tersebut ternyata terjadi pada saat pemanasan dan pendinginan, saat pemanas-pemanas tabung dan katode berada di bawah tekanan panas yang terbesar.

Hal ini berhasil dikurangi setelah para insinyur ENIAC memutuskan untuk tidak mematikan ENIAC sama sekali: kegagalan dikurangi menjadi satu tabung setiap dua hari. Pada 1954, masa pengoperasian terlama tanpa kegagalan adalah 116 jam (hampir lima hari). Jika kita melihat ketersediaan teknologi pada masa itu, angka kegagalan ini bisa dibilang sangat rendah, dan membuktikan konstruksi ENIAC yang sangat baik dan tepat.

4. Masa-masa akhir ENIAC

Eckert dan Mauchly menggunakan pengalaman yang mereka peroleh dan mendirikan Eckert-Mauchly Computer Corporation, yang memproduksi komputer pertama mereka, BINAC pada 1949 sebelum akhirnya diambil alih Remington Rand pada 1950 dan dinamakan ulang sebagai divisi  mereka.

Dua wanita sedang menjalankan ENIAC

ENIAC beroperasi hingga 2 Oktober 1955. Desainnya tidak akan pernah diulang lagi dan akibatnya kekurangannya tidak pernah diperbaiki, khususnya ketidak mampuannya menyimpan program. Namun ide-ide ynag berasal dari karya tersebut dan pengaruhnya pada orang-orang seperti John von Neumann sangat besar dalam pengembangan komputer-komputer generasi selanjutnya, awalnya EDVAC, EDSAC dan SEAC. Sejumlah perbaikan juga dilakukan kepada ENIAC sejak 1948, termasuk mekanisme pemrogram tersimpan read-only yang menggunakan Tabel Fungsi sebagai ROM program, sebuah ide yang ditawarkan John von Neumann. Perubahan ini mengurangi kecepatan ENIAC dengan faktor hingga 6 kali, namun juga mengurangi masa pemrograman hingga tinggal berjam-jam (dari sebelumnya yang mencapai berhari-hari), sehingga kekurangan kecepatan tersebut dianggap pantas. Hingga 2004, sebuah chip silikon berukuran 0,5 mm persegi mempunyai kapasitas yang sama dengan ENIAC, yang mengambil satu ruangan.

B. ILLIAC II

1. Deskripsi

The ILLIAC II adalah seorang revolusioner super-komputer yang dibangun oleh University of Illinois yang menjadi operasional pada tahun 1962. Konsep, diusulkan pada tahun 1958, dipelopori Emitter-coupled logic (ECL) sirkuit, pipelining, dan memori transistor dengan tujuan desain speedup 100x dibandingkan dengan ILLIAC I. ILLIAC II memiliki memori inti 8192 kata , didukung oleh 65.536 kata penyimpanan pada drum magnetik . Waktu akses memori inti adalah 1,8 hingga 2 μs. Waktu akses drum magnetik adalah 8,5 ms. "Penyangga cepat" juga disediakan untuk penyimpanan loop pendek dan hasil antara (mirip dengan konsep yang sekarang disebut cache ). Waktu akses "buffer cepat" adalah 0,25 μs. Ukuran kata adalah 52 bit.Nomor floating point menggunakan format dengan 7 bit eksponen (kekuatan 4) dan 45 bit mantissa. Instruksi panjangnya 26 bit atau 13 bit, memungkinkan pengemasan hingga 4 instruksi per kata memori. Alih-alih menamai tahap pipa, "Ambil, Dekode, dan Jalankan" (seperti pada Peregangan ), tahap pipelined diberi nama, "Kontrol Lanjut, Kontrol Tertunda, dan Interaksi".

2. Inovasi 

· ILLIAC II adalah salah satu komputer dengan transistor pertama.  Seperti komputer IBM Stretch, ILLIAC II dirancang menggunakan "transistor masa  depan" yang belum ditemukan.

·     Proyek ILLIAC II diusulkan sebelumnya, dan bersaing dengan proyek Stretch IBM, dan beberapa desainer ILLIAC merasa bahwa Stretch meminjam banyak idenya dari ILLIAC II, yang desain dan dokumentasinya diterbitkan secara terbuka sebagai University of Illinois Tech Reports.

·      ILLIAC II memiliki unit divisi yang dirancang oleh anggota fakultas James E. Robertson , penemu bersama algoritma Divisi SRT .

·    ILLIAC II adalah salah satu komputer dengan jaringan pipa pertama, bersama dengan IBM's Computer. Kontrol pipelined dirancang oleh anggota fakultas Donald B. Gillies . Tahapan pipeline diberi nama Advanced Control, Delayed Control, dan Interplay.

·       ILLIAC II adalah komputer pertama yang menggabungkan Speed-Independent Circuitry , ditemukan oleh anggota fakultas David E. Muller . Speed-Independent Circuitry adalah kelas logika digital asinkron berdasarkan Muller C-element . Logika digital ini, karena tidak sinkron, berjalan dengan kecepatan penuh dari perambatan transistor dan tidak memerlukan jam.

3. Penemuan

Selama check-out ILLIAC II, sebelum beroperasi penuh, anggota fakultas Donald B. Gillies memprogram ILLIAC II untuk mencari bilangan prima mersenne . Periode check-out memakan waktu sekitar 3 minggu, di mana komputer memverifikasi semua bilangan prima Mersenne sebelumnya dan menemukan tiga bilangan prima baru. Hasilnya diabadikan selama lebih dari satu dekade pada cap pembatalan UIUC Postal Annex, dan dibahas di New York Times, dicatat dalam Guinness Book of World Records, dan dijelaskan dalam sebuah makalah jurnal di Mathematics of Computation.

4. Masa Akhir ILLIAC II

Komputer ILLIAC II dibongkar kira-kira satu dekade setelah pembangunannya. Pada saat ini, ratusan modul sudah usang; banyak anggota fakultas membawa pulang komponen untuk disimpan. Donald B. Gillies menyimpan 12 modul (kebanyakan kontrol). Keluarganya menyumbangkan 10 dari modul-modul ini dan panel depan ke departemen CS University of Illinois pada tahun 2006. Foto-foto dalam artikel ini diambil pada saat sumbangan.

Donald W. Gillies, putra Donald B. Gillies, memiliki satu set dokumentasi lengkap (set instruksi, laporan desain, laporan penelitian, dan memberikan laporan kemajuan, sekitar 2000 halaman) dari proyek ILLIAC II. Ia dapat dihubungi untuk perincian lebih lanjut tentang komputer ini. Sebagian besar dokumentasi ini juga harus tersedia sebagai laporan teknis DCL di perpustakaan Teknik UIUC, meskipun tidak akan dikemas sebagai laporan tunggal.

Referensi

·        H. H. Goldstine, A. Goldstine, The Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), 1946

·        J. Presper Eckert, The ENIAC (di Nicholas Metropolis, J. Howlett, Gian-Carlo Rota, (editor), A History of Computing in the Twentieth Century, Academic Press, New York, 1980, hal. 525-540)

·        John W. Mauchly, The ENIAC (di A History of Computing in the Twentieth Century, hal. 541-550)

·        Arthur W. Burks, Alice R. Burks, The ENIAC: The First General-Purpose Electronic Computer (di Annals of the History of Computing, Vol. 3 (No. 4), 1981, pp. 310-389; komentar hal. 389-399)

Bagikan Artikel ini

Berlangganan update artikel terbaru via email: