POETRAWAN

Evolusi Kinerja Komputer Dari Masa Ke Masa

• ENIAC

o Electronic Numerical Integrator And Computer
o Eckert and Mauchly
o University of Pennsylvania
o Tabel Lintasan peluru
o Mulai dibuat 1943
o Selesai 1946

 Terlambat untuk digunakan dlm PD-II

o Dipakai sampai 1955


• ENIAC Details

o Menggunakan sistem Decimal (bukan binary)
o Memiliki 20 accumulator untuk 10 digits
o Diprogram secara manual melalui sakelar
o Berisi 18,000 vacuum tubes
o Berat 30 tons
o Luas 15,000 square feet
o Daya 140 kW
o Kecepatan: 5,000 penambahan per detik

• von Neumann/Turing

o Konsep: Stored Program Computer
o Main memory: menyimpan program dan data
o ALU: mengerjakan operasi data biner
o Control unit: interpretasi instruksi dari memory dan meng-eksekusi
o Peratan Input/output dikendailkan oleh control unit
o Princeton Institute for Advanced Studies

 IAS

o Selesai dibuat 1952

• Structure Mesin von Nuemann


• IAS - details

o Kapasitas memori: 1000 x 40 bit words

 Menggunakan sistem bilangan Biner
 Panjang instruksi 20 bit ( 1 word = 2 instruksi )

o Register-register dalam CPU

 MBR (Memory Buffer Register)
 MAR (Memory Address Register)
 IR (Instruction Register)
 IBR (Instruction Buffer Register)
 PC (Program Counter)
 AC (Accumulator)
 MQ (Multiplier Quotient)


• Structure detail IAS


• Komputer Komersial

o 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation

 UNIVAC I (Universal Automatic Computer)
 Untuk kalkulasi sensus 1950 oleh US Bureau of Census

o Menjadi divisi dari Sperry-Rand Corporation
o UNIVAC II dipasarkan akhir th. 1950-an

 Lebih cepat
 Kapasitas memori lebih besar


• IBM

o Pabrik peralatan Punched-card
o 1953 – IBM-701

 Komputer pertama IBM (stored program computer)
 Untuk keperluan aplikasi Scientific

o 1955 – IBM- 702

 Untuk applikasi bisnis

o Merupakan awal dari seri 700/7000 yang membuat IBM menjadi pabrik komputer yang dominan

• Transistor

o Menggantikan vacuum tubes
o Lebih kecil
o Lebih murah
o Disipasi panas sedikit
o Merupakan komponen Solid State
o Dibuat dari Silicon (Sand)
o Ditemukan pada th 1947 di laboratorium Bell
o Oleh William Shockley dkk.

• Komputer berbasisTransistor

o Mesin generasi II
o NCR & RCA menghasilkan small transistor machines
o IBM 7000
o DEC - 1957

 Membuat PDP-1


• Microelectronics

o Secara harafiah berarti “electronika kecil”
o Sebuah computer dibuat dari gerbang logika (gate), sel memori dan interkoneksi
o Sejumlah gate dikemas dalam satu keping semikonduktor
o silicon wafer

• Generasi Komputer

o 1946-1957 : Vacuum tube
o 1958-1964 : Transistor
o 1965-1971 : SSI - Small scale integration

 Up to 100 devices on a chip

o 1971 : MSI - Medium scale integration

 100-3,000 devices on a chip

o 1971-1977 : LSI - Large scale integration

 3,000 - 100,000 devices on a chip

o 1978- : VLSI - Very large scale integration

 100,000 - 100,000,000 devices on a chip

o Ultra large scale integration

 Over 100,000,000 devices on a chip


• Moore’s Law

o Gordon Moore - cofounder of Intel
o Meningkatkan kerapatan komponen dalam chip
o Jumlah transistors/chip meningkat 2 x lipat per tahun
o Sejak 1970 pengembangan agak lambat

 Jumlah transistors 2 x lipat setiap 18 bulan

o Harga suatu chip tetap / hampir tidak berubah
o Kerapatan tinggi berarti jalur pendek, menghasilkan kinerja yang meningkat
o Ukuran semakin kecil, flexibilitas meningkat
o Daya listrik lebih hemat, panas menurun
o Sambungan sedikit berarti semakin handal / reliable

• Jumlah Transistor dalam CPU


• IBM seri 360

o 1964
o Pengganti seri 7000 (tidak kompatibel)
o Rancangan awal suatu “keluarga” komputer

 Memiliki set instruksi yang sama atau identik
 Menggunakan O/S yang sama atau identik
 Kecepatan meningkat
 Jumlah I/O ports bertambah (i.e. terminal tambah banyak)
 Kapasitas memori bertambah
 Harga meningkat


• DEC PDP-8

o 1964
o Minicomputer pertama
o Tidak mengharuskan ruangan ber-AC
o Ukurannya kecil
o Harga $16,000

 $100k+ untuk IBM 360

o Embedded applications & OEM
o Menggunakan BUS STRUCTURE

• Struktur Bus pada DEC - PDP-8


• Memori Semiconductor

o 1970
o Fairchild
o Ukuran kecil ( sebesar 1 sel core memory)
o Dapat menyimpan 256 bits
o Non-destructive read
o Lebih cepat dari core memory
o Kapasitas meningkat 2 x lipat setiap tahun

• Intel

o 1971 - 4004

 Microprocessor pertama, CPU dalam 1 chip, 4 bit

o 1972 - 8008]

 8 bit, Digunakan untuk aplikasi khusus

o 1974 - 8080

 Microprocessor general purpose yang pertama dari Intel

o 1978 - 8086, 80286
o 1985 - 80386
o 1989 - 80486

• Meningkatkan kecepatan

o Pipelining
o On board cache
o On board L1 & L2 cache
o Branch prediction
o Data flow analysis
o Speculative execution

• Performance Mismatch

o Kecepatan Processor meningkat
o Kapasitas memory meningkat
o Kecepatan memory tertinggal dari prosesor

• DRAM and Processor Characteristics


• Trends in DRAM use


• Solusi

o Meningkatkan jumlah bit per akses
o Mengubah interface DRAM

 Cache

o Mengurangi frekuensicy akses memory

 Cache yg lebih kompleks dan cache on chip

o Meningkatkan bandwidth interkoneksi

 Bus kecepatan tinggi - High speed buses

o Hierarchy of buses

• Pentium

o CISC
o Menggunakan teknik-teknik superscalar
o Eksekusi instruksi secara parallel
o P6 : menggunakan:

 Brach prediction
 Data flow analisys
 Specultive execution

o P7 : menggunakan teknologi berbasis RISC

• PowerPC

o Sistem RISC superscalar
o Hasil kerjasama IBM – Motorolla - Apple
o Diturunkan dari arsitektur POWER (IBM RS/6000)
o Keluarga PowerPC:

 601: 32-bit
 603: low-end desktop dan komputer portabel
 604: desktop dan low-end user
 620: 64-bit penuh, high-end user


• Internet Resources

o http://www.intel.com/

 Search for the Intel Museum

o http://www.ibm.com
o http://www.dec.com
o Charles Babbage Institute
o PowerPC
o Intel Developer Home