Pengantar Ilmu Komputer

 MlatenMania.com - Komputer adalah perangkat elektronik yang menerima masukan berupa data dan dapat mengolah data menjadi suatu keluaran dalam bentuk informasi baik itu berupa gambar, teks, suara ataupun video.

Kata komputer sebenarnya berasal dari Bahasa Yunani: Computare yang berarti menghitung. Komputer adalah suatu pemroses data yang dapat melakukan perhitungan besar secara cepat , termasuk perhitungan aritmatika dan operasi logika tanpa campurtangan manusia (Fuori). Menerima input, kemudian memproses input tadi sesuai dengan programnya, menyimpan perintah perintah dan hasil dari pengolahan dan kemudain menyediakan output dalam bentuk informasi (Robert H. Blissmer). Sistem elektronik untuk memanipulasi data yang cepat dan tepat serta dirancang dan diorganisasikan supaya secara otomatis menerima dan menyimpan data input, memprosesnya dan menghasilkan output, berja lan nya dikendalikan oleh program yang tersimpan di dalam penyimpanannya dan program tersebut dikenal dengan nama sistem operasi (Donald H. Sanders).

Sejarah Perkembangan Komputer

Komputer pertama sekali di ciptkan oleh seorang profesor matematika Inggris Charles Babbage di tahun 1822, dalam hal ini Charles Babage memperhatikan kesuaian antara mesin mekanik dan matematika, mesin mekanik sangant baik dalam dalam mengerjakan tugas yang sama berulang kali tanpa kesalahan. Sedangkan matematika membutuhkan repitisi sederhana dari suatu langkah-langkah tertentu, ia mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensil, mesin tersebut dinamakan mesin differensial.

Asisten Babbage, Agusta Ada King ( 1815-1842) memiliki peran penting dalam pembuatan mesini ini. Ia membantu merevisi rencana, mencari pendanaan dari pemerintah Inggris dan mengkomunikasikan spesifikasi Analytical Engine kepada publik.

Pemahaman Augusta yang baik tentang mesin differensial membuat intruksi untuk dimasukan dalam mesin dan membuat Augusta merupakan programmer yang pertama, pada tahun 1980, Departemen pertahanan Amerika Serikat menamakan sebuah bahasa pemrograman dengan nama ADA sebagai penghormatan kepadanya. 

Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali. Tahun 1943, pihak Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untuk memecahkan kode-rahasia yang digunakan Jerman.

Howard H. Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk US Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki. The Harvd-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik.

Komputer ’raksasa’ berikutnya adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), 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 dan menempati ruangan lebih 167 m2.

Komputer ini dirancang oleh John Presper Eckert (1919-1995) dan John W. Mauchly (1907-1980) di University of Pennsylvania, ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja lebih cepat dibandingkan MarkI. ENIAC bekerja dengan menggunakan punched card dari IBM. Pada pertengahan 1940-an, John von Neumann (1903-1957) mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program ataupun data dan mampu membedakannya. Merupakan komputer pertama yang menggunakan bilangan biner di memori. Ini disebut arsitektur von Neumann dan digunakan di hampir semua komputer digital hingga saat ini. Von Neumann.

Pada akhir tahun 1950, komputer bukan lagi merupakan mesin yang hanya diproduksi oleh pemerintah dan universitas. Eckert dan Mauchly meninggalkan University of Pennsylvania karena perdebatan tentang siapa yang memiliki hak paten atas inovasi mereka. Mereka membuat perusahaan sendiri dan memproduksi UNIVAC (Universal Automatic Computer) merupakan komputer komersial pertama yang diproduksi secara masal. UNIVAC juga merupakan komputer pertama yang menggunakan pita magnetic.

Komputer-komputer generasi pertama ditandai dengan:

• Instruksi yang dibuat hanya untuk satu tugas tertentu saja.
• Setiap komputer memiliki bahasa mesin yang berbeda sehingga komputer lebih sulit diprogram.
• Teknologi Tube Vakum yang berukuran besar membuat komputer generasi pertama juga memiliki ukuran yang ekstra besar
• Penggunaan pita magnetik

Dimulai pada tahun 1948, penemuan transistor sangat mempengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer. Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956. Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya.

Pada generasi ketiga inilah teknologi Integrated Circuit (IC) menjadi ciri utama karena mulai digunakan pada sebuah perangkat komputer hingga generasi sekarang. Komponen IC berbentuk hybrid atau solid (SLT) dan monolithyc (MST). SLT adalah transistor dan diode diletakkan terpisah dalam satu tempat sedangkan MST adalah elemen transistor, diode, dan resistor diletakkan bersama dalam satu chip. MST lebih kesil tetapi mempunyai kemmapuan lebih besar dibanding SLT.

IC dibuat pertama kali oleh Texas Istruments dan Fairchild Semiconductor pada tahun 1959 yang hanya berisi enam transistor. Bisa kita bandingkan bahwa prosesor saat ini yang kita gunakan telah memiliki jutaan, puluhan, ratusan juta transistor, bahkan telah didesain prosesor dengan miliaran transistor. Sebuah perkembangan yang luar biasa dalam masa kurang dari setengah abad.

Ciri-ciri komputer generasi ketiga adalah:

• Karena menggunakan IC maka kinerja komputer menjadi lebih cepat dan tepat. Kecepatannya hampir 10.000 kali lebih cepat dari komputer generasi pertama.
• Peningkatan dari sisi software.
• Kapasitas memori lebih besar, dan dapat menyimpan ratusan ribu karakter (sebelumnya hanya puluhan ribu).
• Menggunakan media penyimpanan luar disket magnetik (external disk) yang sifat pengaksesan datanya secara acak (random access) dengan kapasitas besar (jutaan karakter).
• Penggunaan listrik lebih hemat.
• Kemampuan melakukan multiprocessing dan multitasking.
• Telah menggunakan terminal visual display dan dapat mengeluarkan suara.
• Harganya semakin murah.
• Kemampuan melakukan komunikasi dengan komputer lain.

Komputer generasi keempat merupakan kelanjutan dari generasi III. Bedanya bahwa IC pada generasi IV lebih kompleks dan terintegrasi. Sejak tahun 1970 ada dua perkembangan yang dianggap sebagai komputer generasi IV. Pertama, penggunaan Large Scale Integration (LSI) yang disebut juga dengan nama Bipolar Large Large Scale Integration. LSI merupakan pemadatan beribu-ribu IC yang dijadikan satu dalam sebuah keping IC yang disebut chip. Istilah chip digunakan untuk menunjukkan suatu lempengan persegi empat yang memuat rangkaian terpadu IC. LSI kemudian dikembangkan menjadi Very Large Scale Integration (VLSI) yang dapat menampung puluhan ribu hingga ratusan ribu IC.

Pada generasi ini ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integration) yang merupakan pemadatan ribuan microprocessor kedalam sebuah microprocesor. Selain itu, juga ditandai dengan munculnya microprocessor dan semi conductor. Perusahaan-perusahaan yang membuat micro-processor diantaranya adalah: Intel Corporation, Motorola, Zilog dan lainnya lagi. Dipasaran bisa kita lihat adanya microprocessor dari Intel dengan model 4004, 8088, 80286, 80386, 80486, dan Pentium.

Pada tahun 1981, IBM memperkenalkan penggunaan Personal Computer (PC) untuk penggunaan di rumah, kantor, dan sekolah. Jumlah PC yang digunakan melonjak dari 2 juta unit di tahun 1981 menjadi 5,5 juta unit di tahun 1982. Sepuluh tahun kemudian, 65 juta PC digunakan. Komputer melanjutkan evolusinya menuju ukuran yang lebih kecil, dari komputer yang berada di atas meja (desktop Computer) menjadi komputer yang dapat dimasukan ke dalam tas (Laptop),atau bahkan komputer yang dapat digenggam (Plamtop). IBM PC bersaing dengan Apple Macintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Macintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks.

Macintosh juga mempopulerkan penggunaan piranti mouse. Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat. Dengan menggunakan perkabelan langsung (disebut juga local area network, LAN), atau kabel telepon, jaringan ini dapat berkembang menjadi sangat besar.

Komputer Dan Bagian-Bagiannya

Komputer Umum /All General Purpose Computers

Komputer umum adalah komputer yang dapat melakukan banyak jenis pekerjaan yang berbeda.

Sebagai mesin yang dapat diprogram, komputer memiliki dua karakteristik sebagai berikut:

• Merespon terhadap kumpulan perintah tertentu yang dibuat secara baik
• Menjalankan daftar perintah yang diberikan (program)

Komputer memiliki komponen yang dibagi dua bagian besar, yaitu:

• Perangkat Keras (Hardware) : bagian fisik dari computer

Misalnya : Monitor, CPU, Keyboard, dan lain-lain.

• Perangkat Lunak (Software) : program yang berjalan di computer

Misalnya : Sistem Operasi, Applikasi dan lain-lain.

Dalam penggunaan istilah CPU orang sering salah kaprah. CPU sesuai dengan kepanjangannya adalah prosesor tetapi masyarakat umumnya menggunakan kata CPU untuk menggambarkan System Unit yang dibungkus Casing berisi CPU, motherboard, dll. Oleh karena itu pengertian CPU terkadang harus disesuaikan dengan konteks kalimatnya.

Kebutuhan minimun hardware adalah:

• Memory : untuk menyimpan data atau program, paling tidak, sementara.

Contoh : RAM, ROM

• Media Penyimpanan : untuk menyimpan data secara permanen dalam jumlah besar.

Contoh : Disk drive(Hard Disk, Floppy Disk), Tape Drive

• Peralatan Masukan (Input Device) : peralatan untuk memasukkan data dan perintah ke dalam komputer.

Contoh : Keyboard, Mouse

• Peralatan Keluaran (Output Device) : peralatan untuk menampilkan atau menghasilkan keluaran dari komputer.

Contoh : Monitor, Printer

• Prosesor (CPU/Central Processing Unit) : merupakan ‘jantung’ dari komputer yang memproses semua instruksi.

Contoh : Prosesor Intel, Prosesor AMD

• Papan Induk (Mainboard/Motherboard) : papan sirkuit dimana CPU, Input dan Output Device terpasang yang mensinkronisasikan semuanya. Prosesor yang berbeda membutuhkan motherboard yang berbeda pula.

Contoh : Motherboard untuk prosesor Intel berbeda Motherboard untuk presesor AMD. 

• Casing/Power Supply : wadah untuk menyusun semua hardware agar tertata rapi. Wadah/casing ini dilengkapi dengan power supply sebagai sumber listrik yang mengubah tegangan AC menjadi DC sesuai kebutuhan setiap hardware.

Kebutuhan minimal software adalah:

• Sistem Operasi

Klasifikasi Komputer

Komputer dapat diklasifikasikan berdasarkan ukuran dan konsumsi listrik (walaupun dapat saling tumpang-tindih), yaitu:

Komputer Mini/Laptop/Notebook

Komputer jinjing/lipat yang ukurannya kecil, monitor-keyboard-cpu menyatu, dapat menggunakan batteray sebagai sumber listrik sehingga dapat dibawa kemana-mana. Termasuk dalam golongan ini adalah Tablet PC, yaitu notebook dengan layar sentuh / touch screen yang memiliki sistem operasi yang berbeda dengan komputer biasa karena menggunakan layar sentuh. Sistem operasi yang umum dipakai adalah Windows XP Tablet PC Edition. Tersedia juga versi Linux dan Mac.

Netbook

Mirip dengan Notebook, hanya sesuai dengan namanya didesign lebih kepada pengguna yang mobile dan sering berinternet. Netbook tidak dilengkapi dengan DVDRom internal dan layarnya lebih kecil 8”-11”.

Komputer Pribadi/Personal Computer(PC)

Ciri fisik PC ditandai dengan keleluasaannya dalam mengganti hardware sedangkan dari segi penggunanya adalah masyarakat umum. Karena bentuknya yang besar dan tergantung oleh listrik maka PC tidak dapat dengan mudah untuk dipindahkan (tidak mobile).

PC dapat digolongkan lagi dalam dua kelompok, yaitu :

• PC BuildUp : PC yang dikeluarkan oleh perusahaan komputer tertentu, misalnya Acer, IBM.
• PC Rakitan : PC yang dirakit sendiri oleh perseorangan atau toko komputer.

Server

Secara fisik mirip dengan PC, hanya casing CPU-nya tetapi memiliki spesifikasi lebih tinggi (lebih tangguh, lebih cepat, lebih besar kapasitasnya). Server pada umumnya diproduksi oleh suatu perusahaan komputer tertentu, misalnya IBM, HP, Dell dan lain-lain, tetapi kadang kala PC digunakan sebagai server dengan alasan biaya.

Mainframe

Merupakan kumpulan komputer-komputer yang berfungsi untuk melakukan banyak pekerjaan secara bersamaan dengan jumlah data yang sangat besar.

Supercomputer

Terdiri dari komputer-komputer mutakhir yang berfokus untuk melakukan perkerjaan tertentu dengan kecepatan yang sangat tinggi.

Peralatan Masukan (Input Device)

Komputer sebagai alat yang fungsi utamanya adalah memproses data, haruslah mendapat masukan data atau instruksi melalui perangkat tertentu. Peralatan input ini ada yang memerlukan bantuan manusia sepenuhnya dan ada yang hanya membutuhkan sedikit interaksi dengan manusia.

Berikut adalah beberapa contoh peralatan input, yaitu:

• Keyboard

Keyboard pada mula terhubung dengan system unit lewat port Com, kemudian diperbarui dengan PS/2 dan yang terbaru menggunakan USB. Selain koneksi berbentuk kabel, keyboard ada yang terkoneksi dengan gelombang pendek yang disebut wireless keyboard sehingga tidak membutuhkan kabel.

• Mouse

Teknologi koneksi mouse hampir sama dengan keyboard kecuali pada mulanya mouse terkoneksi lewat port serial. Teknologi selanjutnya sama dengan keyboard. Mouse juga dapat dibedakan berdasarkan teknologi pendeteksi gerakannya menjadi : Mouse dengan track ball dan Mouse Optic (menggunakan cahaya infra merah).

• Stylus

Stylus adalah pena yang didesain khusus untuk menulis/menekan dilayar monitor khusus atau terdapat tipe pena yang terhubung dengan komputer via kabel dan bisa digunakan untuk menggambar/menulis pada kertas dan hasilnya tampil di layar monitor.

• Joystick/Gamepad

Merupakan peralatan input untuk permainan atau simulator.

• Microphone

Merupakan perangkat input untuk suara.

• Scanner

Berfungsi untuk menyalin gambar/teks yang diletakkan di atasnya. Hasilnya biasanya berupa gambar di komputer dengan teknologi software terbaru bila input berupa teks maka scanner dapat mengenalinya sebagai tulisan yang dapat dipindahkan ke aplikasi pengolah kata, seperti MS Word.

• Voice Recognation System

Peralatan yang digunakan untuk memasukan perintah lewat suara atau biasanya untuk memeriksa kecocokan suara.

• Sensor

Berupa alat yang memancarkan infra merah, merespon terhadap benda yang melewatinya/melintasi infra merah. Infra merah juga dipakai sebagai sensor pada robot.

• Camera

Menangkap gambar baik berupa foto maupun video sebagai masukan bagi komputer. Aplikasinya pada webcam (untuk chating atau telekonverence) atau CCTV (kamera pengintai/pengawas yang dipasang pada toko, bank, hotel bahkan rumah).

Peralatan Keluaran (Output Device)

Peralatan output merupakan kebalikan fungsi dari peralatan input. Peralatan output berfungsi menterjemahkan data yang diolah untuk dapat diketahui oleh user. 

Berikut adalah beberapa contoh peralatan output, yaitu:

• Monitor

Monitor adalah keluaran yang paling umum dimana user dapat melihat tampilan sesuai dengan perintah yang dimasukkan. Monitor hingga saat ini dibuat dengan dua teknlogi, yaitu CRT dan LCD.

• Printer

Printer merupakan alat cetak output dari komputer. Printer dibedakan menjadi tiga berdasarkan cara mencetak, yaitu : Dot matrix, Inkjet(dan sejenisnya) dan Laser. Koneksi printer ke komputer juga ada dua, yaitu : paralel (lama) dan USB (baru).

• Speaker

Dengan speaker, komputer dapat menghasilkan keluaran berupa bunyi.

• LCD Proyektor

Menghasilkan tampilan seperti monitor hanya saja dipancarkan ke layar atau dinding dengan tampilan lebih besar. Biasanya dipakai untuk presentasi. Teknologi gambar yang digunakan saat ini adalah DLP dan LCD.

Komputer Untuk Tujuan Khusus/Special Purpose Computer

Selain komputer yang dibuat untuk tujuan/pemakaian umum, ada juga komputer yang dibuat untuk tujuan tertentu / special purpose computer. Komputer ini dibuat untuk mengerjakan satu tugas tertentu saja.

Contoh komputer untuk tujuan khusus adalah:

• Deep Blue, komputer yang khusus untuk memainkan catur

• GRAPE-6

• 5E89

Perangkat Keras Sistem Utama

Sistem utama yang sering disebut cpu merupakan bagian paling vital dari suatu komputer. Di dalam sistem yang terbungkus casing inilah semua data diproses mulai dari data diterima sampai dikeluarkan lagi sesuai instruksi yang diberikan.

Sistem utama ini terdiri dari :

• Motherboard

• CPU

• Memori

• Media Penyimpanan

• Casing+Power Supply

Mudah-mudahan bermanfaat untuk semuanya. Sekian dan terimakasih.