MIKROKOMPUTER

1 Peran Mikrokomputer dalam Sistem Komputer

Komputer mikro (Inggris: microcomputer) adalah sebuah kelas komputer yang menggunakan mikroprosesor sebagai CPU utamanya. Komputer mikro juga dikenal sebagai Personal Computer (PC), Home Computer, atau Small-business Computer. Komputer mikro yang diletakkan di atas meja kerja dinamakan dengan desktop, sedangkan yang dapat dijinjing (portabel) dinamakan dengan Laptop, karena sering diletakkan di atas paha. Sistem komputer, Sistem mikrokomputer terdiri dari dari tiga bagian utama, yakni:

1.1 Central Processing Unit (CPU)

Central Processing Unit terdiri dari dua bagian utama yakni yakni Control Unit dan Arithmatic Logical Unit (ALU). Control Unit atau unit pengendali berfungsi untuk mengambil, mengkode dan melaksanakan instruksi sebuah program yang tersimpan dalam memori. Unit pengendali atau control unit juga berfungsi untuk mengatur urutan operasi seluruh sistem. Control unit atau unit pengendali berfungsi untuk menghasilkan dan mengatur signal pengendali yang diperlukan untuk menyerempakkan operasi, aliran dan instruksi program. Arithamtic Logical Unit (ALU) adalah sebuah unit yang berfungsi untuk melaksanakan operasi matematik dan operasi-operasi logika.

1.2 Memory Unit

Memory Unit (UnitPenyimpanan)adalah unit-unit yang mengandung programprogram yang bersangkutan dan data yang sedang diolah. Memory utama pada mikrokomputer terdiri dari dua macam. • RAM(Random Access Memory) RAM adalah unit memori yang dapat dibaca dan/atau ditulisi. Data dalam RAM bersifat volatile (akan hilang bila power mati). RAM hanya digunakan untuk menyimpan data sementara, yaitu data yang tidak begitu penting (tidak masalah bila hilang akibat aliran daya listrik terputus). Ada dua macam RAM yaitu RAM statik dan RAM dinamik. RAM statik adalah flipflopyang terdiri dari komponen seperti resistor, transistor, dioda dan sebagainya. Setiap 1 bit informasi tersimpan hingga sel dialamatkan dan ditulis-hapuskan. Keuntungan dari RAM statik adalah akses atau jalan masuk yang bebas ke setiap tempat penyimpanan yang diinginkan, dan karena itu kecepatan masuk ke dalam memori terhitung relatif tinggi. RAM dinamik menyimpan bit informasi sebagai muatan. Sel memori elementer dibuat dari kapasistansi gerbang-substrat transistor MOS. Keuntungan RAM dinamik adalah sel-sel memori yang lebih kecil sehingga memerlukan tempat yang sempit, sehingga kapasistas RAM dinamik menjadi lebih besar dibanding RAM statik. Kerugiannya adalah bertambahnya kerumitan pada papan memori, karena diperlukannya rangkaian untuk proses penyegaran (refresh). Proses penyegaran untuk kapasitor ini dilakukan setiap 1 atau 2 mili detik. • ROM(Read Only Memory) ROM merupakan memori yang hanya dapat dibaca. Data tidak akan terhapus meskipun aliran listrik terputus (non-volatile). Karena sifatnya, programprogram disimpan dalam ROM. Beberapa tipe ROM, yakni :

1. ROM Murni : yaitu ROM yang sudah diprogram oleh pabrik atau dapat juga program yang diminta untuk diprogramkan ke ROM oleh pabrik.

2. PROM (Programmable Random Access Memory) : ROM jenis ini dapat diprogram sendiri akan tetapi hanya sekali pakai (tidak dapat diprogram ulang).

3. PROM (Erasable Programmable Random Access Memory) : yaitu jenis ROM yang dapat diprogram dan diprogram ulang.

1.3 Input/Output Unit

Unityangberhubungandenganperipheralsistemmikrokomputer. PirantiInput/Output (I/O interface) dibutuhkan untuk menghubungkan piranti di luar sistem. I/O dapat menerima/memberi data dari/ke mikroprosesor. Untuk menghubungkan antara I/O interface dengan mikroprosesor dibutuhkan piranti address. Dua macam I/O interface yangdipakai yaitu: serial dan paralel.Piranti serial (UART/universal asynchronous receiver-transmitter) merupakan pengirim-penerima tunggal (tak serempak).UART mengubah masukan serial menjadi keluaran paralel dan mengubah masukan paralel menjadi keluaran serial. PIO (paralel input output) merupakan pengirim-penerima serempak. PIO dapat diprogram dan menyediakan perantara masukan dan keluaran dasar untuk data paralel 8 bit.

2 Konsep Dasar Mikrokomputer

Mikrokomputer adalah interkoneksi antara mikroprosesor (CPU) dengan memori utama (main memory) dan antarmuka input-output (I/O devices) yang dilakukan dengan menggunakan sistim interkoneksi bus.Berikut adalah susunan gambar dari Mikrokomputer. Jadi, Mikrokomputer dapat dikatakan pula sebagai sebuah mikroprosesor (CPU) dengan ditambahkannya unit memori serta sistem I/O. Ciri utama sistem mikrokomputer adalah hubungan yang berbentuk bus. (Istilah bus diambil dari bahasa latin omnibus yang berarti kepada/untuk semua). Bus menunjukkan hubungan antara komponen-komponen secara elektris. Bus meneruskan data, alamat-alamat (address) atau sinyal pengontrol. Sebuah sirkuit terpadu yang berisi semua elemen logika yang diperlukan untuk sistem komputer yang lengkap. Komputer mikro adalah komputer kecil juga disebut komputer pribadi (PC) yang dibangun dengan sirkuit terpadu yang disebut mikroprosesor sebagai CPU (Central Processing Unit). Sistem komputer mikro terdiri dari berbagai bagian (1) CPU (Mikroprosesor), (2) Memory terdiri dari jenis primer (RAM, ROM) dan tipe sekunder (Hard Disk) (3) Input dan Output perangkat. Bagian ini dihubungkan oleh garis sejajar yang disebut bus. Di antara tiga, bus data dan control bus yang bi-directional dan bus alamat adalah bus searah. Mikro lain yang umum disebut core. Sebuah core adalah mikroprosesor atau komputer mikro yang terintegrasi dengan beberapa sirkuit lainnya. Core dibuat pada chip silikon yang sama seperti ponsel atau perangkat keamanan. Dua atau lebih core digunakan untuk mendapatkan kekuatan pemrosesan lebih. Fitur lain dari mikrokomputer adalah kemampuan pengambilan keputusan. Selama pengolahan, komputer dapat membuat keputusan dan mengubah urutan operasinya. Dengan kata lain, komputer dapat ”membuat pikiran” berdasarkan keadaan data atau kondisi di luar.

3 Sejarah Perkembangan Komputer

Saat ini, komputer sudah semakin canggih. Tetapi, sebelumnya komputer tidak sekecil, secanggih, sekeren dan seringan sekarang. Dulu, ukuran komputer bisa menghabiskan satu ruangan penuh . Dalam pengertian dasarnya, komputer adalah menghitung. Sebelum terlahirnya komputer pertama alat hitung yang digunakan adalah sempoa dan kalkulator mekanik.Istilah Komputer berasal dari bahasa latin computare, yang berarti alat hitung, karena awalnya komputer lebih digunakan sebagai perangkat bantu dalam hal penghitungan angka-angka sebelumakhirnya menjadi perangkat multifungsi. Komputer saat ini adalah hasil evolusi panjang dari komputer zaman dahulu, yang mulanya adalah alat mekanik dan elektronik. Berikut ini contoh penemuan komputer. Oleh karena ingin lebih cepat dalam melakukan perhitungan, maka di buatlah alat hitung berbasis elekronik yaitu komputer. Sejarah awal mula diciptakannya komputer adalah untuk mempercepat perhitungan. Namun jangan beranggapan bahwa komputer pertama sama dengan sekarang. Komputer yang kita gunakan sekarang adalah hasil dari evolusi penemuan sejak dahulu. Sejarah perkembangan dan generasi komputer dari dulu hingga kini terbagi dalam 5 kali perkembangan atau generasi komputer.Sempoa atau Abacus adalah alat kuno untuk penghitungan yang terbuat dari rangka kayu dengan sederetan poros yang berisi

manik manik yang bisa di geser. Alat ini digunakan untuk melakukan operasi aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian pembagian dan akar kuadrat. Muncul sekitar 5.000 Tahun yang lalu di cina dan masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini. Abacus dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi (penghitungan). Penggunanya melakukan perhitungan dengan menggunaka biji bijian geser yang diatur pada sebuah rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, abacus kehilangan popularitasnya. Awal Mula diciptakan komputer adalah pada saat terjadinya Perang Dunia II, negara negara yang terlibat dalam perang tersebut berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi strategis yang dimiliki komputer. Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknologi komputer. Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer Z3 , untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali. pihak sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan komputer. Tahun 1943, pihak inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untukmemecahkan kode rahasia yang digunakan jerman. Perkembangan Komputer Generasi I diawali dengan terciptanya komputer yang disebut Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC). Komputer ini dibuat oleh pemerintah Amerika Serikat yang bekerja sama dengan university of Pennysylvania pada tahun 1946. ENIAC terdiri atas 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder.

3.1 Komputer Generasi Pertama(1946-1959)

Electronic Numerical Integrator and Calculator (ENIAC) merupakan generasi pertama komputer digital elektronik yang digunakan untuk kebutuhan umum. Program ENIAC dirancang pada tahun 1942, dan mulai dibuat pada tahun 1943 oleh Dr. John W. Mauchly dan John Presper Eckert di Moore School of Electrical Engineering (University of Pennsylvania) dan baru selesai pada tahun 1946.ENIAC berukuran sangat besar, untuk penempatannya membutuhkan ruang 500m2. ENIAC menggunakan 18.000 tabung hampa udara, 75.000 relay dan saklar, 10.000 kapasitor, dan 70.000 resistor. Ketika dioperasikan, ENIAC membutuhkan daya listrik sebesar 140 kilowatt dengan berat lebih dari 30 ton, dan menempati ruangan 167 m2Perangkat komputer yang pertama kali dikembangkan adalah komputer untuk desain pesawat dan peluru kendali. Ilmuwan yang menggagas konsep pengembangan tersebut adalah Konrad Zuse, seorang Insinyur asal Jerman.Pertengahan 1940-an, John Von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University Of Pennysylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer.Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Comnputer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program atau pun data. Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian melanjutkan pekerjaannya kembali.Kunci utama arsitektur Von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (Central processor unit/ CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Ciri utama dari komputer generasi pertama adalah CPU.Dengan konsep itulah John Von Neumann dijuluki sebagai bapak komputer modern pertama di dunia yang konsepnya masih digunakan sampai sekarang.John Von Neumann lahir di Budapest, Hongaria 28

Desember 1903 dan meninggal pada tanggal 8 Februari 1957 di Washington DC, AS. Von Neumann sangat cerdas dalam matematika dan angka-angka.Pada usia eman tahun dia sudah dapat menghitung pembagian angka dengan delapan digit tanpa menggunakan kertas atau alat bantu lainnya. Pendidikannya dimulai di University of Budapest pada tahun 1921 di jurusan kimia.Tapi kemudian dia kembali kepada kesukaannya, matematika, dan menyelesaikan doktoralnya di bidang matematika di tahun 1928. di tahun 1930 dia mendapatakan kesempatan pergi ke Princeton University (AS).Von Neumann juga merupakan orang pertama yang mencetuskan istilah Game Theory yang kemudian berkembang menjadi ilmu tersendiri. Game theory bermanfaat untuk mensimulasikan permainan, seperti catur, bridge, dan sejenisnya. Dia juga bermanfaat untuk mensimulasikan perang. Pada tahun 1933, Institute of Advanced Studies dibentuk dan dia menjadi salah satu dari enam professor matematika di sana. Von Neumann kemudian menjadi warga negara Amerika. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang di buat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur Von Neumann. UNIVAC dimiliki oleh Badan Sensus Amerika Serikat dan General Electric.Salah satu hasil mengesankan komputer UNIVAC, yaitu prediksi kemenangan Eisenhower dalam pemilihan presiden Amerika Serikat pada tahun 1952. Komputer Generasi I memiliki ciri khas, yakni instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk satu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner masing masing yang berbeda yang disebut Bahasa Mesin(Machine Language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. Berikut Karakteristik komputer Generasi I secara umum.

1. Sirkuitnya Menggunakan Tabung Hampa. Penggunaan Tabung Hampa tersebut yang membuat ukuran komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar.

2. Komputer mempunyai silinder magnetik untuk menyimpan data.

3. Programnya hanya bisa dibuat menggunakan bahasa mesin.

4. Instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk tugas tertentu

5. Menggunakan Konsep Stored Program dengan memori utamanya adalah Magnetic Core Storage.

6. Menggunakan Simpanan Luar Magnetic Tape dan Magnetic Disk.

7. Ukuran fisik komputer besar, memerlukan ruang yang luas.

8. Suhunya cepat panas, sehingga diperlukan pendingin.

9. Prosesnya kurang cepat.

10. Daya simpannya kecil.

11. Membutuhkan daya listrik yang besar.

Central processing unit yang terdapat dalam komputer generasi I merupakan mesin pertama yang digunakan untuk mengoperasikan seluruh sistem dalam komputer. Perangkat komputer yang pertama kali dikembangkan adalah komputer untuk desain pesawat dan peluru kendali. Ilmuwan yang menggagas konsep pengembangan tersebut adalah Konrad Zuse, seorang Insinyur asal Jerman.

Kemudian, pada pertengahan 1940-an, komputer tersebut mengalami perkembangan lebih lanjut yang dilakukan oleh John von Neuman. Ciri utama dari komputer generasi pertama adalah CPU. Central processing unit yang terdapat dalam komputer generasi I merupakan mesin pertama yang digunakan untuk mengoperasikan seluruh sistem dalam komputer. Sedangkan program utama yang terdapat di komputer generasi pertama adalah machine language.

3.2 Komputer Generasi Kedua (1959-1964)

Penemuan penting telah terjadi di generasi kedua ini. Adalah transistor, alat canggih yang dapat memaksimalkan kinerja komputer dengan ukuran yang sangat kecil. Penemuan alat ini mempengaruhi perkembangan komputer pada generasi kedua. Pada 1959-1960an, para ilmuwan mencoba menggarap komputer generasi kedua. Beberapa intansi, perusahaan, universitas, serta pemerintah telah memanfaatkan kecanggihan dari komputer generasi kedua. Inti dari penemuan generasi II ini adalah transistor, yang membuat komputer generasi kedua berukuran lebih kecil daripada komputer generasi pertama. Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah superkomputer. IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC. Komputer-komputer ini, yang dikembangkan untuk laboratorium energi atom, dapat menangani sejumlah besar data, sebuah kemampuan yang sangat dibutuhkan oleh peneliti atom. Mesin tersebut sangat mahal dan cenderung terlalu kompleks untuk kebutuhan komputasi bisnis, sehingga membatasi kepopulerannya. Hanya ada dua LARC yang pernah dipasang dan digunakan: satu di Lawrence Radiation Labs di Livermore, California, dan yang lainnya di US Navy Research and Development Center di Washington D.C. Komputer generasi kedua menggantikan bahasa mesin dengan bahasa assembly. Bahasa assembly adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner. Pada awal 1960-an, mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, di universitas, dan di pemerintahan. Komputer-komputer generasi kedua ini merupakan komputer yang sepenuhnya menggunakan Transistor.Mereka juga memiliki komponen-komponen yang dapat diasosiasikan dengan komputer pada saat ini: printer, penyimpanan dalam disket, memory, system operasi, dan program. Salah satu contoh penting komputer pada masa ini adalah IBM 1401 yang diterima secara luas di kalangan industri. Pada tahun 1965, hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua untuk memproses informasi keuangan. Program yang tersimpan di dalam komputer dan , bahasa pemrograman yang ada di dalamnya memberikan fleksibilitas kepada komputer. Fleksibilitas ini meningkatkan kinerja dengan harga yang pantas bagi penggunaan bisnis. Dengan konsep ini, komputer dapat mencetak faktur pembelian konsumen dan kemudian menjalankan desain produk atau menghitung daftar gaji. Komputer digital yang pertama memiliki ukuran yang besar serta biaya yang tinggi untuk membuatnya. Kegunaan komputer pada generasi ini kebanyakan digunakan untuk perhitungan ilmiah. Contohnya ENIAC, komputer awal AS semula didesain untuk memperhitungkan tabel ilmu balistik untuk persenjataan (artileri), menghitung kerapatan penampang neutron untuk melihat jika bom hidrogen akan bekerja dengan semestinya (perhitungan ini, yang dilakukan pada Desember 1945 sampai Januari 1946 dan melibatkan dala dalam lebih dari satu juta kartu punch, memperlihatkan bentuk lalu di bawah pertimbangan akan gagal). Komputer

pada generasi kedua juga memiliki sistem penyimpanannya sendiri. Yaitu, Kapasitas memori utama dikembangkan dari Magnetic Core Storage dan menggunakan simpanan luar berupa Magnetic Tape dan Magnetic Disk. Transistor dibanding dengan tabung, teknologi transistor jauh lebih efisien sebagai switch dan dapat diperkecil ke skala mikroskopik.Pada tahun 2001 peniliti Intel telah memperkenalkan silikon paling kecil dan paling cepat di dunia, dengan ukuran 20 nanometer ata sebanding dengan sepermiliar meter, yang akan digunakan pada prosesor dengan kecepatan 20 GHz (Giga Hertz).Era ini juga menandakan permulaan munculnya minikomputer yang merupakan terbesar kedua dalam keluarga komputer. Harganya lebih murah dibanding dengan generasi pertama. Komputer DEC PDP-8 adalah minikomputer pertama yang dibuat tahun 1964 untuk pengolahan data komersial. Jenis-jenis komputer lain yang muncul pada generasi ini diantaranya UNIVAC III, UNIVAC SS80, SS90, dan 1107, IBM 7070, 7080, 1400, dan 1600. Kelebihan dari komputer dizaman ini adalah bentuknya yang efisien yang tidak sebesar sebelumnya, komputer dalam generasi ini juga lebih luas penerapannya dalam kehidupan. Seperti aspek pendidikan, kesehatan, industri dan lain-lain. Sedangkan kelemahan dari komputer dimasa ini adalah transistor yang banyak menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer yaitu quartz rock (batu kuarsa). Dalam bahasa assembly digunakan kode-kode berupa singkatan yang menggantikan kode biner. Komputer mampu mendesain produk, menghitung daftar gaji, mencetak data sehingga komputer generasi kedua ini sukses di pasaran.Beberapa intansi, perusahaan, universitas, serta pemerintah telah memanfaatkan kecanggihan dari komputer generasi kedua. Inti dari penemuan generasi II ini adalah transistor, yang membuat komputer generasi kedua berukuran lebih kecil daripada komputer generasi pertama.

3.3 Komputer Generasi Ketiga(1964-1970)

Komputer generasi ketiga merupakan sebuah perkembangan yang sangat pesat dari perkembangan komputer yang ada. Komputer generasi ketiga muncul sejak era 1964-1970an. Dalam pemakaiannya, transistor membuat komputer lebih cepat panas. Dengan demikian, komputer generasi kedua mulai ditinggalkan. Kemudian seorang ilmuwan bernama Jack Billy mencoba melakukan penelitian. Kemudian pada 1958, ia menciptakan komponen yang lebih canggih dibandingkan transistor yang membuat komputer cepat panas tadi. Yakni IC atau Integrated Circuit chip kecil yang mampu menampung banyak komponen menjadi satu. Pada generasi ketiga inilah teknologi Integrated Circuit (IC) menjadi ciri utama karena mulai digunakan pada sebuah perangkat komputer hingga generasi sekarang. 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:

1. Karena menggunakan IC maka kinerja komputer menjadi lebih cepat dan tepat. Kecepatannya hampir 10.000 kali lebih cepat dari komputer generasi pertama.

2. Peningkatan dari sisi software.

3. Kapasitas memori lebih besar, dan dapat menyimpan ratusan ribu karakter (sebelumnya hanya puluhan ribu).

4. Menggunakan media penyimpanan luar disket magnetik (external disk) yang sifat pengaksesan datanya secara acak (random access) dengan kapasitas besar (jutaan karakter).

5. Penggunaan listrik lebih hemat.

6. Kemampuan melakukan multiprocessing dan multitasking.

7. Telah menggunakan terminal visual display dan dapat mengeluarkan suara.

8. Harganya semakin murah.

9. Kemampuan melakukan komunikasi dengan komputer lain.

IBM S/360, UNIVAC 1108, UNIVAC 9000, Burroughts 5700, 6700, 7700, NCR Century, GE 600, CDC 3000, 6000, dan 7000, PDP-8, dan PDP-11 (pabrik pembuatnya adalah Digital Equipment Corporation) merupakan contoh-contoh komputer generasi ketiga. Dengan begitu, ukuran komputer menjadi lebih kecil. Pun, pada komputer generasi ketiga juga lebih cepat disektor sistem operasi dan mampu menjalankan beberapa program secara bersamaan.

3.4 Komputer Generasi KeEmpat (1979-2000an)

Komputer generasi keempat merupakan kelanjutan dari generasi III. Bedanya bahwa IC pada generasi IV lebih kompleks dan terintegrasi.Pada generasi ini, komputer yang menggunakan chip IC kemudian dikembangkan lagi. Perusahaan Very Large Scale Integration mencoba melakukan pengembangan tersebut pada 1980-an. Walhasil, satu chip tunggal dapat menampung ribuan komponen.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.Selanjutnya dikembangkannya komputer mikro yang menggunakan mikroprosesor dan semikonduktor yang berbentuk chip untuk memori komputer internal sementara generasi sebelumnya menggunakan magnetic core storage.Perusahaan Intel pada tahun 1971 memperkenalkan mikrokomputer 4 bit yang menggunakan chip prosesor dengan nama 4004 yang berisi 230 transistor dan berjalan pada 108 KHz (Kilo-Hertz) dan dapat mengeksekusi 60.000 operasi per detik.Dilanjutkan pada tahun 1972, Intel memperkenalkan mikrokomputer 8008 yang memproses 8 bit informasi pada satu waktu. Selanjutnya mikroprosesor 8080 dibuat pada tahun 1974, dan merupakan prosesor untuk tujuan umum pertama.Sebelumnya prosesor 4004 dan 8008 dirancang untuk kebutuhan aplikasi tertentu, dan prosesor 8080 memiliki kemampuan lebih cepat dan memilki set instruksi yang lebih kaya, serta memiliki kemampuan pengalamatan yang lebih besar. Pada generasi keempat ini tampilan monitor masih satu warna (green color).Komputer-komputer generasi keempat diantaranya

adalah IBM 370, Apple I dan Apple II, PDP-11, VisiCalc, dan Altair yang menggunakan prosesor Intel 8080, dengan sistem operasi CP/M (Control Program for Microprocessor), dengan bahasa pemrograman Microsoft Basic (Beginners Allpurpose Symbolic Instruction Code).Sebagai catatan bahwa pada komputer-komputer generasi keempat ini tidak satupun yang PC-Compatible atau Macintosh-Compatible. Sehingga pada generasi ini belum ditentukan standar sebuah komputer terutama personal computer (PC).Dari sinilah, istilah personal computer atau PC muncul. Artinya, perangkat komputer mulai dipasarkan ke sektor perorangan. Tak berhenti sampai di situ, muncullah perangkat komputer yang mudah dibawa ke mana-mana, yaitu Laptop.

3.5 Komputer Generasi Kelima

Komputer generasi kelima adalah yang saat ini tengah dilakukan oleh berbagai vendor elektronik. Komputer generasi kelima kerap disebut sebagai komputer generasi masa depan. Pada perkembangan selanjutnya perubahan besar terjadi bahwa sejak IBM-PC diperkenalkan dan bukan menjadi satu-satunya manufaktur PC-compatible, maka standar baru dalam dunia industri PC lebih dikembangkan oleh perusahaan lain seperti Intel dan Microsoft yang dipelopori oleh W. Bill Gates yang menjadi pionir standar hardware dan software dunia.Beberapa bukti kecil adalah munculnya smartphone, tablet, phablet, netbook, ultrabook, dan banyak lagi. Sejarah perkembangan komputer generasi kelima adalah komputer yang kita gunakan sekarang ini. Pada generasi ini ditandai dengan munculnya: LSI (Large Scale Integration) yang merupakan pemadatan ribuan microprocessor ke dalam sebuah microprocesor. Selain itu, juga ditandai dengan munculnya microprocessor dan semi conductor.Perusahaanperusahaan yang membuat micro-processor di antaranya adalah Intel Corporation, Motorola, Zilog dan lainnya lagi. Di pasaran bisa kita lihat adanya microprocessor dari Intel dengan model 4004, 8088, 80286, 80386, 80486, dan Pentium.Pentium-4 merupakan produksi terbaru dari Intel Corporation yang diharapkan dapat menutupi segala kelemahan yang ada pada produk sebelumnya. Di samping itu, kemampuan dan kecepatan yang dimiliki Pentium-4 juga bertambah menjadi 2 Ghz.Tahun 2001 Intel mengumumkan prosesor Itanium yang merupakan prosesor dengan basis arsitektur 64 bit (IA-64) pertama. Itanium merupakan prosesor pertama milik Intel dengan instruksi-instruksi 64 bit dan akan menelurkan satu generasi baru dari sistem operasi dan aplikasi, sementara masih mempertahankan backward compatibility dengan software 32 bit. Perlu diketahui bahwa sejak dikeluarkannya prosesor 386, komputer beroperasi pada 32 bit per satuan waktu dalam mengeksekusi informasi hingga Pentium 4. Hingga sekarang komputer yang digunakan kebanyakan masih yang berbasis 32 bit. Pada generasi pentium, selain ciri khas pada peningkatan kecepatan akses datanya juga tampilan gambar sudah beresolusi (kualitas gambar) bagus dan berwarna serta multimedia, dan yang lebih penting adalah fungsi komputer menjadi lebih cerdas. Meskipun komputer pada generasi ini ukuran fisiknya menjadi lebih kecil dan sederhana namun memiliki kemampuan yang semakin canggih. Pada generasi kelima ini, telah dilakukan pengembangan dengan apa yang dinamakan Josephson Junction, teknologi yang akan menggantikan chip yang mempunyai kemampuan memproses trilyunan operasi perdetik sementara teknologi chip hanya mampu memproses miliaran operasi perdetik.Komputer pada generasi ini akan dapat menerjemahkan bahasa manusia, manusia dapat

langsung bercakap-cakap dengan komputer serta adanya penghematan energi komputer. Sifat luar biasa ini disebut sebagai Artificial Intelligence, selain itu juga berbasis Graphic User Interface (GUI), multimedia, dan multikomunikasi. Contoh-contoh komputer yang lahir pada generasi kelima berbasis x86, seperti chip 286 yang diperkenalkan pada tahun 1982 dengan 134.000 transistor, kemudian chip 386 pada tahun 1983 dengan 275.000 transistor, sedangkan chip 486 diperkenalkan tahun 1989 yang memiliki 1,2 juta transistor.Selanjutnya pada tahun 1993 Intel memperkenalkan keluarga prosesor 586 yang disebut Pentium 1 dengan jumlah transistor 3,1 juta untuk melakkan 90 MIPS (Million Instruction Per Second). Kemudian dilanjutkan pada generasi berikutnya yaitu Pentium 2, 3, dan 4.Gambar-gambar yang ditampilkan menjadi lebih halus dan lebih tajam, di samping itu kecepatan memproses, mengirim ataupun menerima gambar juga menjadi semakin cepat.Dengan teknologi komputer yang ada saat ini, agak sulit untuk dapat membayangkan bagaimana komputer masa depan. Dengan teknologi yang ada saat ini saja kita seakan sudah dapat menggenggam dunia.Dari sisi teknologi beberapa ilmuan komputer meyakini suatu saat tercipta apa yang disebut dengan biochip yang dibuat dari bahan protein sitetis. Robot yang dibuat dengan bahan ini kelak akan menjadi manusia tiruan. Sedangkan teknologi yang sedang dalam tahap penelitian sekarang ini yaitu mikrooptik serta input-output audio yang mungkin digunakan oleh komputer yang akan datang. Ahli-ahli sains komputer sekarang juga sedang mencoba merancang komputer yang tidak memerlukan penulisan dan pembuatan program oleh pengguna. Komputer tanpa program (programless computer) ini mungkin membentuk ciri utama generasi komputer yang akan datang.

4 Sejarah Perkembangan Mikroprosessor

Sejarah Mikroprosesor Pentium berawal pada tahun 1958, seorang insinyur bernama Jack Kilby yang bekerja pada Texas Intruments mencoba memecahkan masalah dengan memikirkan sebuah konsep menggabungkan seluruh komponen elektronika dalam satu blok yang dibuat dari bahan semikonduktor. Terciptalah chip yang pertama, meskipun masih dengan segala kekurangan dan kelemahannya. Beberapa saat setelah itu, Robert Noyce, yang bekerja pada Fairchild Semiconductor Corporation, menemukan hal serupa, meskipun mereka bekerja pada dua tempat yang berbeda. Sejak penemuan pertama sebuah IC, riset banyak dilakukan untuk menyempurnakan sebuah IC. Beberapa hal yang cukup penting dalam sebuah IC adalah ukuran dan daya listrik yang dibutuhkan sebuah IC untuk berfungsi dengan baik. Saat ini, sebuah IC yang ukurannya sekitar jari kuku manusia, di dalamnya terdapat ratusan juta komponen yang terintegrasi menjadi satu. Gorden Moore, co-founder perusahaan Intel, pada tahun 1965 memperkirakan bahwa jumlah transistor yang terdapat dalam sebuah IC akan bertambah 2 kali setiap 18 bulan sekali. Kecenderungan peningkatan jumlah transistor ini telah terbukti setelah sekian lama dan diperkirakan akan terus berlanjut. Sebagai contoh perkembangan IC, sebuah 64-Mbit DRAM yang pertama kali di pasaran pada tahun 1994, terdiri dari 3 juta transistor. Dan microprocessor Intel Pentium 4 terdiri lebih dari 42 juta transistor dan kira-kira terdapat 281 IC didalamnya. Bahkan berdasar pada International Technology Roadmap for Semiconductor (ITRS), diharapkan akan tersedia sebuah chip yang terdiri dari 3 milyar transistor pada tahun 2008.

Umumnya, bahan semikonduktor yang digunakan dalam pembuatan IC, adalah silikon. Beberapa bahan lain pun juga memungkinkan untuk digunakan. Proses pembuatan IC sendiri terdiri dari ratusan step. Meskipun proses pembutan hingga siap untuk digunakan sangatlah rumit, namun keuntungan yang didapat dari fleksibilitas sebuah IC dibandingkan dengan jika tidak menggunakan IC. Jika ditilik dari sejak penemuan sebuah IC, teknologi IC boleh dibilang masih sangat muda. Belum genap setengah abad dari pertama kali diproduksi, IC telah berperan penting dalam peradaban manusia. Seperti komputer misalnya, yang proses utamanya dikontrol oleh ratusan IC. Komputer merupakan hal penting dalam mendukung perkembangan teknologi lainnya. Sudah sepantasnya kita mengucap syukur kepada Tuhan, yang telah mengizinkan perkembangan teknologi terjadi begitu pesatnya, yang akhirnya membawa kemudahan bagi umat manusia. Bayangkan jika pada waktu itu IC tidak ditemukan. Mungkin perkembangan teknologi tidak akan seperti sekarang ini. IC sendiri dipergunakan untuk bermacam-macam piranti, termasuk televisi, telepon seluler, komputer, mesin-mesin industri, serta berbagai perlengkapan audio dan video. IC sering dikelompokkan berdasar jumlah transistor yang dikandungnya berikut adalah penggolongan IC berdasar jumlah transistor: • SSI (small-scale integration) : chip dengan maksimum 100 komponen elektronik. • MSI (medium-scale integration) : chip dengan 100 sampai 3.000 komponen elektronik. • LSI (large-scale integration) : chip dengan 3.000 sampai 100.000 komponen elektronik. • VLSI (very large-scale integration) : chip dengan 100.000 sampai 1.000.000 komponen elektronik. • ULSI (ultra large-scale integration) : chip dengan lebih dari 1 juta komponen elektronik.

Perkembangan mikroprosesor ini sangat pesat sejak awal ditemukan. pada tahun 1971 diciptakan 4004 Microprocessor Pada tahun 1971 munculah microprocessor pertama Intel. Dan saat ini pada Tahun 2011, kemampuan prosesor chipset akan melonjak dengan tajam. Menurut beberapa pengamat, industri ini akan menghadirkan chip yang memiliki kemampuan hingga 10GHz atau setara dengan 10.000 MHz. Sebuah kelompok insinyur desain mikroprosesor saat ini bekerja di laboratorium IBM, Intel, AMD, Motorola dan di tempat lain, berusaha untuk membuat prosesor 10GHz menjadi sebuah kenyataan. Chip ini tidak hanya memiliki kecepatan clock tinggi. Mereka akan memiliki kemampuan lain yang mencakup arsitektur yang dapat meningkatkan paralelisme, atau kemampuan untuk memproses beberapa instruksi prosesor per-clock, dan akses lebih baik untuk menyimpan data yang lebih besar. Iklan pertama untuk mikroprosesor muncul di Electronic News. Federico Faggin, Ted Hoff, dan timnya di Intel Corporation mendesain mikroprosesor 4004 ketika membuat sebuah IC pesanan untuk Busicom, sebuah perusahaan kalkulator Jepang. Mikroprosesor 4004 mempunyai 2.250 transistor PMOS,

menangani data 4 bit, dan dapat mengeksekusi 60 ribu operasi per detik. Mikroprosesor 4004 ini adalah salah satu dari seri IC untuk komponen kalkulator tersebut: 4001: memori ROM 2.048 bit; 4002: memori RAM 320 bit; serta 4003: register geser I/O 10 bit. Pada tahun 1972, 8008 dengan bus data 8 bit digunakan oleh Don Lancaster untuk membuat cikal-bakal personal komputer. 8008 membutuhkan 20 komponen tambahan untuk dapat bekerja penuh sebagai CPU. Lalu tahun 1974, 8080 menjadi otak personal pertama komputer, Altair, diduga merupakan nama tujuan pesawat Starship Enterprise di film TV Star Trek. 8080 hanya membutuhkan 2 perangkat tambahan untuk bekerja. Selain itu 8080 terbuat dari transistor NMOS yang bekerja lebih cepat. 8080 disebut sebagai mikroprosesor generasi kedua. Segera sesudah itu Motorolla membuat MC6800 yang juga merupakan CPU multiguna. MC6800 sangat populer karena menggunakan catu daya +5V, dibanding 8080 dengan catu daya 5V, +5V, -12V, dan +12V. Mikroprosesor lain yang muncul adalah 6502 sebagai CPU komputer Apple II, dan Zilog Z80 untuk CPU Radio Shack TRS-80. Tahun 1978, IBM menciptakan personal komputer PCXT yang sangat populer menggunakan mikroprosesor 8086 dan 8088. Keduanya mampu menangani data 16 bit. Bedanya hanya pada ukuran bus data yang hanya 8 bit untuk 8088 (operasi internal 16 bit), dan 16 bit untuk 8086. Kemudian Intel membut 80186 dan 80188 yang juga berisi perangkat peripheral terprogram. Tahun 1982, 80286 adalah prosesor pertama yang dapat menjalankan perangkat lunak yang ditulis untuk pendahulunya, karena instruksi yang dimiliki oleh seri sebelumnya semuanya dimiliki dan ditambahi dengan instruksi lain. Kompatibilitas ke atas ini kemudian menjadi ciri khas mikroprosesor Intel. Dalam 6 tahun, ada 15 juta PC-AT yang menngunakan 80286 sebagai CPU. Tahun 1985, Intel membuat 80386 (386TM) yang mengandung 275 ribu transistor, dan merupakan mikroprosesor 32 bit yang dapat melakukan multi tasking (menjalankan beberapa program dalam waktu yang bersamaan). Tahun 1989, Intel 486TM adalah prosesor pertama yang mempunyai math coprosesor secara built-in di dalamnya. Tahun 1993, lahir keluarga prosesor Pentium. Tahun 1995, prosesor Pentium Pro didesain untuk server 32-bit, mengandung 5,5 juta transistor dan mempunyai chip memori cache kedua di dalamnya. Tahun 1997, dibuat prosesor Pentium II dengan 7,5 juta transistor dan teknologi MMX, yang didesain khusus untuk memproses data video, audio and grafik secara efisien. Prosesor ini juga diperkenalkan dengan bentuk cartridge Single Edge Contact (S.E.C). Seiring dengan itu bermunculan seri Celeron yang merupakan versi Pentium dengan beberapa fitur yang dihilangkan untuk menekan biaya produksi. Sejarah Mikroprosesor, Tahun 1999 muncul Pentium III dengan 70 instruksi baru yang mendukung Internet Streaming SIMD. Processor ini berisi 9,5 juta transistor, dan mengintroduksi teknologi 0,25-micron. Pada saat ini sedang dikembangkan mikroprosesor 64 bit, sehingga operasi-operasi matematis yang dilakukan dapat lebih cepat.

5 Terminologi Dasar Pada Mikrokomputer

Munculnya terminologi komputer sebenarnya berawal dari kebutuhan akan suatu alat yang dapat dijalankan secara otomatis, memiliki kemampuan untuk mengerjakan hal yang diinginkan. Perkembangan teknologi semikonduktor, den

gan diawali penemuan transistor, telah membawa kepada kemajuan teknologi elektronika sampai saat ini Komputer Bagian fungsional utama sebuah komputer adalah Central Processing Unit/Unit Pemroses Utama, Memori dan Sistem Input-Output. Disebut bagian fungsional karena ketiga komponen inilah yang membentuk sebuah komputer dengan fungsinya masing-masing. • Central Processing Unit (CPU) Mikroprosesor adalah sebuah CPU yang dibangun dalam sebuah single chip semiconductor. Mikroprosesor terdiri dari kalkulator yang terbagi dalam register dan ALU dan sebuah pengkode serta unit pengontrol. Dalam hubungan kerja dengan pulsa pembangkit berkala, (yaitu sebagai unit terpisah atau sebagai komponen yang terpadu dalam mikroprosesor) unit pengontrol menjamin urutan yang tepat dan urutan yang logis dari siklus yang berlangsung di dalam mikroprosesor, ditinjau dari sistem keseluruhannya. Dalam tinjauan praktis dan aplikasi yang umum contoh dari sebuah mikroprosesor adalah mikroprosesor 8080, 8086, prosesor intel 386, 486, pentium 100 Mhz, sampai dengan generasi terbaru, AMD, prosesor Motorola, prosesor Texas Instrument. • Memori RAM (Random Access Memory) adalah unit memori yang dapat dibaca dan/atau ditulisi. Data dalam RAM bersifat volatile (akan hilang bila power mati). RAM hanya digunakan untuk menyimpan data sementara, yaitu data yang tidak begitu penting (tidak masalah bila hilang akibat aliran daya listrik terputus). Ada dua macam RAM yaitu RAM statik dan RAM dinamik. RAM statik adalah ipop yang terdiri dari komponen seperti resistor, transistor, dioda dan sebagainya. Setiap 1 bit informasi tersimpan hingga sel dialamatkan dan ditulishapuskan. Keuntungan dari RAM statik adalah akses atau jalan masuk yang bebas ke setiap tempat penyimpanan yang diinginkan, dan karena itu kecepatan masuk ke dalam memori terhitung relatif tinggi. RAM dinamik menyimpan bit informasi sebagai muatan. Sel memori elementer dibuat dari kapasistansi gerbang-substrat transistor MOS. Keuntungan RAM dinamik adalah sel-sel memori yang lebih kecil sehingga memerlukan tempat yang sempit, sehingga kapasistas RAM dinamik menjadi lebih besar dibanding RAM statik. Kerugiannya adalah bertambahnya kerumitan pada papan memori, karena diperlukannya rangkaian untuk proses penyegaran (refresh). Proses penyegaran untuk kapasitor ini dilakukan setiap 1 atau 2 mili detik. ROM (Read Only Memory) merupakan memori yang hanya dapat dibaca. Data tidak akan terhapus meskipun aliran listrik terputus (non-volatile). Karena sifatnya, program-program disimpan dalam ROM. Beberapa tipe ROM: - ROM Murni : yaitu ROM yang sudah diprogram oleh pabrik atau dapat juga program yang diminta untuk diprogramkan ke ROM oleh pabrik. - PROM (Programmable Random Access Memory) : ROM jenis ini dapat diprogram sendiri akan tetapi hanya sekali pakai (tidak dapat diprogram ulang). - EPROM (Erasable Programmable Random Access Memory) : yaitu jenis ROM yang dapat diprogram dan diprogram ulang. • Input/Output (I/O) Piranti Input/Output (I/O interface) dibutuhkan untuk menghubungkan piranti di luar sistem. I/O dapat menerima/memberi data dari/ke mikroprosesor.

Untuk menghubungkan antara I/O interface dengan mikroprosesor dibutuhkan piranti address. Dua macam I/O interface yang dipakai yaitu: serial dan paralel. Piranti serial (UART/universal asynchronous receiver-transmitter) merupakan pengirim-penerima tunggal (tak serempak). UART mengubah masukan serial menjadi keluaran paralel dan mengubah masukan paralel menjadi keluaran serial. PIO (paralel input output) merupakan pengirim-penerima serempak. PIO dapat diprogram dan menyediakan perantara masukan dan keluaran dasar untuk data paralel 8 bit. • Sistem Bus Bus menghubungkan semua komponen dalam unit mikrokomputer. Ada tiga tipe bus yaitu: - Data Bus (bus-D) : bus dengan delapan penghantar, data dapat diteruskan dalam arah bolak-balik (lebar data 8 bit) yaitu dari mikroprosesor ke unit memori atau modul I/O dan sebaliknya. - Control Bus (bus-C) : meneruskan sinyal-sinyal yang mengatur masa aktif modul mikrokomputer yang sesuai dengan yang diinginkan menurut kondisi kerja. - Address Bus (bus-A) : meneruskan data alamat (misal alamat 16 bit), dari penyimpan atau dari saluran masukan/keluaran yang diaktifkan pada saat tertentu. Hubungan dalam masing-masing bus berupa kabel paralel 8 bit (jalur) maupum 16 bit (jalur).

Referensi:
http://www.pintarkomputer.org/2015/04/sejarah-perkembangan-komputer_80.html
http://www.immersa-lab.com/sejarah-mikroprosesor.html
http://putraandyp.blogspot.co.id/2016/10/tugas-mikrokomputer-i.html
http://derrymayendra.blogspot.co.id/2011/10/pembahasan-mikrokomputer.html
http://peluangsaatini.blogspot.co.id/2013/11/sistem-dasar-mikrokomputer.html