BAB 2

1
BAB 2
Evolusi dan Kinerja Komputer
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA INSTITUT
TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
2
Sejarah ENIAC

• Electronic Numerical Integrator And Computer
• Eckert and Mauchly
• Universitas Pennsylvania
• Armys Ballistics Research Laboratory
• Mulai 1943
• Akhir 1946
• Digunakan sampai 1955

3
ENIAC - Detail

• Desimal (bukan biner)
• Accumulator 20, mampu 10 digit
• Program manual dengan saklar
• Tabung vakum 18,000
• Berat 30 ton
• Volume 15,000 kaki persegi
• Daya listrik 140 kW
• Kecepatan operasi 5,000 per detik

4
Von Neumann/Turing

• Konsep program tersimpan
• Memori Utama, untuk menyimpan data maupun
  instruksi
• Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah data
  binner
• Control Unit, untuk melakukan interpretasi
  instruksi - instruksi di dalam memori sehingga
  adanya eksekusi instruksi tersebut
• I/0, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar
• Computer of Institute for Advanced Studies
• Komplet 1952

5
Struktur Komputer IAS
Arithmetic and Logic Unit
Input Output Equipment
Main Memory
Program Control Unit
6
IAS - detail

• 1000 x 40 bit word
• Angka biner
• 2 x 20 bit instruksi
• Sekumpulan register(penyimpanan didalam CPU)
• Memory Buffer Register
• Memory Address Register
• Instruction Register
• Instruction Buffer Register
• Program Counter
• Accumulator
• Multiplier Quotient

7
Struktur detail komputer IAS
Central Processing Unit
Arithmetic and Logic Unit
MQ
Accumulator
Arithmetic Logic Circuits
MBR
Input Output Equipment
Instructions Data
Main Memory
PC
IBR
MAR
IR
Control Circuits
Address
Program Control Unit
8
Komputer Komersial

• 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation
• UNIVAC I (Universal Automatic Computer)
• Tulang punggung penghitungan sensus tahun 1950 di
  USA
• Tahun 1950 - UNIVAC II
• Cepat
• Memori lebih banyak
• Seri IBM pertama adalah seri 701 tahun 1953
• Seri IBM pertama adalah seri 702 tahun 1955

9
Transistor

• Mengantikan tabung vakum
• Bentuknyapun relatif kecil
• Konsumsi daya listrik amat kecil
• Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun 1947
• Terbuat dari Silikon

10
Transistor sebagai Dasar Komputer

• Mesin generasi kedua
• NCR dan RCA adalah perusahaan yang mengembangkan
  komputer berukuran kecil
• IBM mengeluarkan seri 7000-nya
• Hardware komputer makin cepat prosesnya
• Memori makin besar
• Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1957
• meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1

11
Generasi Komputer

• Tabung vakum - 1946-1957
• Transistor - 1958-1964
• Small scale integration - 1965
• Lebih dari 100 transistor dalam chip
• Medium scale integration - sampai1971
• 100-3,000 transistor dalam chip
• Large scale integration - 1971-1977
• 3,000 - 100,000 transistor dalam chip
• Very large scale integration 1978 sampai
  sekarang
• 100,000 - 100,000,000 transistor dalam chip
• Ultra large scale integration
• Over 100,000,000 transistor dalam chip

12
Transistor dalam Chip
13
IBM 360

• 1964
• Kelompok komputer pertama yang terencana
• Set Instruksi mirip atau identik
• Sistem operasi mirip atau identik
• Kecepatan yang meningkat
• Jumlah I/O port meningkat
• Ukuran memori yang lebih besar
• Harga yang meningkat
• Struktur saklar multiplex

14
DEC PDP-8

• 1964
• Minikomputer pertama
• Tidak membutuhkan air condition
• Bentuknya yang kecil sehingga sangat fleksibel
  digunakan
• 16,000
• Aplikasi Embedded
• Struktur Bus

15
Struktur Bus DEC - PDP-8
I/O Module
Main Memory
I/O Module
Console Controller
CPU
OMNIBUS
16
Intel

• 1971 - 4004
• Microprocessor pertama
• Semua komponen CPU chip tunggal
• 4 bit
• 1972 - 8008
• 8 bit
• Didisain untuk aplikasi khusus
• 1974 - 8080
• Intel secara umum menggunakan microprocessor

17
Perancangan Kinerja

• Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil
  proses dari seluruh komponen komputer
• Komputer saat ini adalah mirip dengan komputer
  IAS
• Branch prediction
• Data flow analysis
• Speculative execution

18
Kesenjangan Kemampuan

• Kecepatan prosesor meningkat
• Kapasitas memori meningkat
• Kecepatan memori lebih lambat daripada prosesor

19
DRAM dan Karakteristik Prosesor
20
Trend DRAM yang digunakan
21
Penyelesaian

• Meningkatkan jumlah bit yang dicari pada suatu
  saat tertentu dengan melebarkan DRAM dan
  melebarkan lintasan sistem busnya
• Mengubah antarmuka DRAM sehingga lebih efisien
  dengan menggunakan teknik cache atau pola buffer
  lainnya pada keping DRAM
• Meningkatkan bandwidth interkoneksi prosesor dan
  memori dengan penggunakan hierarki bus - bus yang
  lebih cepat untuk buffering dan membuat struktur
  aliran data