Bagaimana kita mencapai kekayaan komputer sekarang ini? Pada waktu sebelumnya, tidak terdapat keneka ragaman jenis; semua komputer dianggap sama (yang akan dibahas kemudian pad bab ini). Pada suatu waktu, 8 perusahan berbeda pada Amerika manufactured computers. Univac yang telah memimpin terlebih dahulu dalam perkomputeran akan tetapi kemudian dikalahkan IBM. (kemudian Univac menjadi bagian dari Sperry, yang bergabung dengan penjual komputer yang lain yaitu Burroughs, untuk mendirikan perusahaan UNISYS).
IBM menjadi penjual dominan di Amerika dan di luar negeri, industri komputer terkadang digambarkan severti "IBM dan tujun kurcaci" pada tahun 1950an dan awal tahun 1960an, tidak ada perusahan seperti Apple, Digital Equipment corporation (DEC), dan Compaq. RCA dan General Electric membuat komputer yang sama, akhirnya mengambil pencoretan besar mereka meninggalkan bisnis minikomputer dan penjual utama menggulung dari perubahan dramatis.
KOMPUTER WIZARD
Tidak setiap aplikasi membutuhkan kekuatan prosesing dari komputer personal; sebagai tambahan, alat komputer kecil seperti Wizard menjadi semakin kuat setiap harinya. Brooklyn Union Gas memiliki sekitar 100 Wizard yang digunakan untuk tugas yang berbeda-beda.
Dalam satu aplikasi pelayanan kostumer mewakili penggunaan Wizard untuk membimbing kostumer melalui beberapa peraturan yang dimimta ketika mereka mengatur suatu laporan. Seorang analisis menulis ulang suatu aplikasi yang digunakan pada PC dalam BASIC yang dapat menjalankan Wizard.
Di Merck & Co. Beberapa eksekutif menggunakan Wizard sebagai penyelenggara personal, untuk laporan pengeluaran,dan rencana rapat. Perusahaan bekerja pada suaru aplikasi yang akan menolong menejer-menejer farmasi Amerika Latin dalam menjalankan teritori penjualan mereka. Sekarang, Wizard adalah IBM PC asli yang kuat yang muncul di tahun 1981, dalam perbandingan biaya/tampilan dari "komoditi" keping (chip) prosesor melawan sistem berdasarkan hak milik rancangan sirkuit.
Tren apa dalam tekhnologi yang telah menciptakan industri komputer saat ini? Mengapa begitu banyak jenis komputer yang berbeda, dan untuk apa setiap jenis komputer dirancang?
Perkembangan dari mainframe
Figur 8-1 menampilkan suatu ikhtisari dari lingkungan komputer yang beredar. Pada Komputer pertama yang dikembangkan adalah mainframe yang lebih besar, mesin yang bertujuan umum. Di awal industri komputer, hanya satu yang dapat menjalankan kelompok pada komputer mainframe. Banyak organisasi yang telah mengembangkan banyak aplikasi pada komputer mainframe; pada saat ini jenis mesin seperti itu digunakan untuk mendukung beberapa teminal dan interakting komputer personal dengan database besar yang menapung milyaran karaketer data. Komputer mainframe oleh banyak pengguna digunakan dengan luas untuk proses transaksi dan memelihara akses data penting. (kami lebih membahas masa depan mainframe dalm bab 13). Berdasarkan sejarah, IBM telah mendominasi pasar mainframe, akan tetapi permintan untuk mainframe biasa telah menurun, mengarah kepada masalah besar untuk perusahaan.
Kekuasaan superkomputer
Komputer mainframe tidaklah cukup cepat untuk beberapa aplikasi. Komputer mainframe dikembangkan secara original untuk keperluan bisnis; komputer mainframe memiliki kelebihan untuk meningkatkan pengolahan data bisnis yang melibatkan manipulasi karakter dan aritmetika desimal. Para ilmuan dan insinyur mamiliki masalah hitungan intensif yang harus dipecahkan, sering melibatkan angka dengan banyak digit yang signifikan. Perusahaan seperti Cray menawarkan komputer super untuk beberapa pekerjaan seperti peramalan, data analisis geologikal, Dan bebrapa jenis dari pembelajaran simulasi. Superkomputer termasuk pada komputer tercepat saat ini, dengan ukuran kecepatan dalam 100 megaflop (megaflop adalah pelaksanaan dari satu juta intruksi gerak-poin per detik) lebih cepat dari gigaflop (satu miliyar intruksi gerak-poin per detik). Beberapa perusahaan mencoba untuk mencapai mesin teraflop mesin yang mampu untuk malksanakan satu triliun intruksi per detik!
Minis: awal mula revolusi
Jenis komputer lain yang dikembangkan adalah mini; perusahaan seperti DEC menemukan bahwa gabungan sirkuit mereka dapat membuat suat komputer kecil yang sangat hemat biaya dengan 8 atau 16 bit panjang kata. Minis menjadi sangat populer sebagai komputer yang berdiri sendiri dan sebagai mesin yang dipersembahkan untuk departemen perusahaan.
Minikomputer telah berkembang sebagai pabrik yang telah meningkatkan kecepatan pengolahan dan mengeluarkan ukuran huruf sampai 32 bit. Komputer ini dapat dikelompokkan sebagi "midrange". IBM menyatakan telah menjual lebih dari 200.000 dari sistem midrange AS/400 ini. Beberapa organisasi telah memasang jaringan minikomputer kedalam mainframe. (untuk perusahaan dengan aplikasi jumlah besar bekerje dengan mainframe, mengganti semua komputer dengan Minis adalah bukan sesuatu yang praktis yang memberikan keterlibatan investasi perangkat lunak yang luarbiasa).
FIGUR 8-1 MACAM-MACAM MODEL KOMPUTER
Personal digital assistant (PDA/ Asisiten digital personal)
Alat untuk membantu individu dengan menyimpan catatan, rekaman, dan komunikasi dengan yang lain. Harga: $500 sampai $2000
Personal komputer (komputer personal)
Komputer dekstop tujuan umum yang menggunakan 32 bit microprosesor. Harga: $500 sampai $4000
Server. Server adalah kapasitas disk besar digunakan untuk menagtur jaringan komputer personal. Harga: $3000 sampai $15000
Workstation
Komputer tampilan tinggi 32 bit digunakan oleh para insinyur, ilmuan dan ahli tehnik profesional yang membutuhkan workstation grafik superior. Biasanya digunakan rancangan tambahan kompute, menawarkan tampilan minikomputer tetapi hanya melanyani satu orang satu station disimpan pada meja atau sebelah meja dan menghubungkan worksation yang lain dalam suatu jaringan. Harga: $5000 sampai $100.000
Midrange (minikomputer)
Kategori mesin ini dapat menangani kebutuhan umum lebih dari 100 orang, yang pada umumnya bekerja pada kabel terminal komputer. Besarnya Minikomputer kira-kira sebesar 2 atau 4 kabinet file gambar, beberapa sering dihubungkan untuk meningkatkan jarinagn perusahaan, seperti jaringan yang menggantikan mainframe. Harga: $50.000 sampai $1 juta
Komputer mainframe
Luas, komputerbtujuan umum yang melayani ratusan atau ribuan pengguna, semua diikat pada sekumpulan pusat prosesing data. Mainframe pada umumnya lebih tipis dan kecil dari pada Volkswagen Beetle dan memerlukan ruangan yang diatur secara atmosfir. Mainframe pada umumnya menangani kebutuhan prosesing utamapada perusahaa besar. Walaupun abnyak pelanggaran oleh jaringan mini komputer dan PC, mainframe meninggalkan halsil pokok pada pusat prosesing yang besar. Harga: tidak lebih dari $5 juta
Superkomputer
Dunia komputer tercepat, digunakan dalam ilmu pengetahuan, ilmu tehnik, dan penelitian untuk tantangan prosesing yang paling sulit, seperti ramalan cuaca, rata-rata superkomputer tidak lebih besar daripada mainframe tetapi kemasan prosesor yang lebih cepat lebih dekat dihubungkan untuk memberikan kecepatan hitungan yang besar. Beberapa perusahaan atau organisasi sering membagi waktu pada satu superkomputer untuk menghasilkan harga tinggi dari mesin ini. Harga: $ijuta samapi $30 juta
Komputer paralel tinggi
Tipe komputer yang relatif baru yang menggunakan 16 sampai 64.000 prosesor (sebagai perbandingan, superkomputer memiliki 1 sampai 8 prosesor cepat). Prosesor dibagi dan bekerja sendiri pada potongan besar dari masalah yang besar. Excel komputer paralel pada program dengan benyak operasi bebasa yang dapat diselesaikan pada waktu yang bersamaan; mereka menyesuaikan kecepatan superkomputer pada sebagian kecil dari biaya/harga, karena superkomputer tidak dapat dipisahkan pada secepat mana mereka dapat mendapatkan data dari memori, mesin paralel yang menyimpan memori pada setiap mikroprosesor menjadi penampilan alternatif yang lebih baik. Harga: kurang dari $100.000 sampai $5 juta
Kompute Personal telah merubah segalanya
Kedatangan selanjutnya adalah PC atau komputer personal, yang pertama kali dirancang sebagai komputer 8-bit; Apple memperkenalkan PC di tahun 1977. IBM PC yang asli, dipasarkan pada tahun 1981, mengambil 8 bit di waktu yang sama dari memori tetapi menampilkan 16 bit dari waktu yang sama pada perhitungan. IBM segera memperkenalkan AT, yang mengambil dan memproses16 bits pada waktu yang sama, generasi selanjutnya adalah komputer PC 32 bit pada waktu yang sama atau 386 (kemudian 486 juga) yang mengambil dan memproses 32 bit pada waktu yang sama. Chip terbaru, pentium adalah chip yang mampu untuk mengambil dan memproses 64 bit pada waktu yang sama.
Server adalah PC yang berkekuatan tiggi yang digunakan untuk mengatur suatu jaringan dari PC dan peralatan yang lainnya. Serve pada umumnya memiliki kapasitas disk yang luas untuk menyimpan progran dan data, yang didownload ke PC pada jaringan ketika mereka meminta pelayanan.
Figur 8-1 menunjukkan personal komputer dan terworkstation sebagai kategori yang terpisah. Workstation menggunakan komputer tampilan tinggi 32 bit untuk ilmu tehnik dan pekerjaan ilmiah. Workstation dilengkapi dengan keunggulan grafik dan sering digunakan untuk merancang tugas. Berkekuatan 486 dan PC pentium menjalankan alat penghubung pengguna grafik (graphical user interface=GUIs) begitu juga dengan workstation. PC ini memiliki kekuatan hitungan dan kemampuan perangkap lunak untuk menjadi jenis yang sama dari alat produktifitas personal untuk menejer sedangkan workstation ilmu tehnik adalah untuk insinyur.
Paralel komputer secara besar-besaran
Ketegori mesin paralel di figur 8-1 meliputi beberapa pendekatan rancangan komputer baru. pendekatan-pendekatan baru tersebut memiliki persamaan ide untuk mencoba menghindari bottleneak pada rancangan lama dimana semua perintah dan data harus diambil dari memori dan dibawa ke CPU untuk diolah. Beberapa dari komputer peralel ini memiliki bermacam-macam prosesor yang menjalankan perintah yang sama pada data yang sama diwaktu yang bersamaan. Pelaksanaan bermacam-macam perintah lain pada data yang berbeda. Jelaslah bahwa untuk mengatur pelaksanaan perintah dan peprograman mesin ini merupakan suatu tantangan.
Salah satu komputer paralel dengan 65.000 1-bit prosesor telah digunakan oleh provider informasi untuk sistem mendapatkan kembali berita on-line. Hal ini diharapkan bahwa prosesor dengan angka besar akan menghasilkan pencarian file yang yang sangat cepat. IBM telah membuat superkomputer paralel berdasarkan tekhnologi RISC dengan jenis workstation RS6000 yang paling sukses; SPI yang saling berhubungan sebanyak 64 chip dan dapat menjalankan hampir semua perangkat lunak yang sekarang ini dijalankan dalm worksationnya. Beberapa ahli komputer mengharapkan komputer paralel menggantikan mainframe; ketika batas fisik dari perhitungan dicapai, satu cara untuk meningkatkan tampilan adalah dengan malakukan hitungan di paralel.
Strategi baru-baru ini diikuti oleh beberapa pengguna yang membutuhkan hitungan dengan kecepatan yang sangat tinggi yaitu dengan menghubungkan sekelompok woorkstation muktahir dengan perangkat lunak spesial yang saling menyerang masalah yang sama. Perangkat lunak menetapakan beberapa bagian dari hitungan yang kompleks untuk beberapa workstation, peningkatan generasi yang pantas dipertimbangkan dalam kekuatan pengolahan. Hal itu memungkinkan beberapa aplikasi yang digunakan membutuhkan superkomputer untuk dijalankan pada beberapa kelompok workstation yang saling berhubungan.
Pembantu personal
Computer yang paling baru adalah pembantu digital personal (PDA= personal digital assistant). Mesin ini dimulai sebagai superkalkulator yang mampu menyimpan kalender pemakai dan buku telepon. Saat ini alat tersebut, seperti Newtonnya Apple, sering memiliki berat kurang dari satu pon, beberapa penawaran tulisan tangan dan juga pengenalan suara, fax dan modem komunikasi, dan bahkan sebuah penyeranta (pager). PDA adalah aplikasi yang cukup murah yang perusahaa akan kembangkan untuk mereka. Contohnya: laporan penjualan bisa menggunakan PDA kecil yang memiliki informasi kontrak. Pekerja pelabuhan akan menggunakan PDA yang memiliki pembaca bar-code dan scanner untuk merekam lokasi dari kontainer. PDA ini juga akan menjadi produk konsumen. Contohnya, suatu perusahaan penyewaan mobil memilki persediaan peta lokal dan petunjuk tur di setiap kota untuk didownload ke PDA anda.
Kita bisa lihat mengapa pekerjaan pengembangan arsitektur untuk sebuah perusahan sistem perhitungan itu sangat sulit. Jika sebuah organisasi tidak memulai dengan hitunagn, orang akan memperkirakan untuk membeli banyak minikomputer, sebuah mainframe kecil, atau jaringan koputer personal. Pertanyaan pilihan mana yang harus dipilih membutuhkan pendidikan utama dan upaya penting. Organisasi yang telah memiliki sejumlah komputer harus memutuskan cara untuk mengatur dan memperluas sistem ini untuk menghadapi kebutuhan baru pengguna dan ide-ide perhitungan.
Chip (kepingan)
Semua komputer saat ini menggunakan penggabungan chip sirkuit, ukuran kecil (5mm sampai 10 mm pada suatu sisi) yang secara umum dibuat pada silikon yang memuat jutaan transistor. Ada logik chip untuk CPUdan chip memori untuk menyimpan data; chip memori sering ditunjukkan dengan DRAMS (dynamic random-Access memory chips= chip memori akses acak dinamik). Chip ini bertanggung jawab untuk kekuatan komputer modern; sekarang ini jutaan komponen dibuat pada chip. Bab sebelumnya menyebutkan alpha chip DEC; DEC mengaku memiliki kecepatan pengolahan dari 400 juta perintah per detik untuk setidaknya satu versi dari chip, lebih cepat dari kebanyakan mainframe dan bahkan beberapa superkomputer. Chip prosesor intel 486, memiliki 1,2 juta transistor sedangkan Pentium sebagai generasi selanjutnya setelah 486 memiliki lebih dari 5 juta transistor. Biaya komputer ribuan juta dolar dari harga pembeliaan per sejuta perintah per detik yang komputer bisa laksanakan telah terus menurun. Figur 8-2 menunjukkan berapa banyak MIPS (million instructions per second of execution speed = kecepatan pelaksanan jutaan perintah per detik) yang telah dibeli dengan harga $100 dalam generasi berturut-turut chip Intel dari mulai pengenalan sampai chip Pentium. Penuruan harga yang dramatis untuk peningkatan jumlah kekuataan komputer telah membuat kemungkinan tren yang dibahas dalam teks ini. Saat ini desktop komputer menampilkan komputer mainframe lima tahun yang lalu dalam hal kekuatan hitungan. Teknologi mendorong organisasi untuk menyalurkan aplikasi-aolikasi ke pemakai akhir. Solusi yang digunakan untuk melaksanakan mainframe sekarang tidak dapat mudah ditangani dengan mesin dekstop.
Sebagi hasilnya, kita mengharapka untuk melihat lebih banyak jaringan kompute; mainframe, minis dan PC saling berhubungan yang akan mengerjakan bermacam-macam tugas pengolahan. Memutuskan jenis komputer apa yang paling cocok untuk sebuah aplikasi dan dimana koputer tesebut dilokasikan akan berlanjut menjadi bagian dari pengembangan arsitektur untuk sebuah sistem baru.
Apa yang membuat chip bekerja?
Faktor apa yang bertanggung jawab untuk tampilan luar biasa dari prosesor PC? Tabel 8-1 berisi data dalam bentuk rancangan khusus dari Intel chip populer yang berkekuatan IBM cocok dengan Pcnya.figur 8-3 menyajikan grafik kecepatan chip dan sejumlah transisitor pada generasi berturut-turut dari chip. Tampilan khusus dari chip prosesor PC membentuk barisan di tabel 8-1:
Kecepatan jam. Jamnya mengatur kecepatan dari putaran mesin. Jika yang lain bertahan konstan, peningkatan kecepatan jam dari chip akan meningkatkan tampilan.
Alur data. Alur data atau ukuran dari bus menunjukkan seberapa banyak data yang dipindahkan antara memori dan CPU dengan setiap perintah. Jika yang lain konstan, memiliki alur data yang besar mempercepat mesin karena perjalanan lebih pendek ke memori diperlukan untuk mengolah data.
Hitungan. Jika chip dapat melakukan hitungan pada bit yang lebih pada waktu yang sama, pelaksanan perintah akan lebih cepat karena perintah akan dilaksanakan dengan waktu yang lebih singkat.
Ukuran memori. Memori lebih akan sering membuat program besar melaksanakan lebih cepat. Hal ini sangat penting ketika menggunakan penghubung grafik dimana kamu memiliki lebih dari satu program yang diisi pada waktu yang bersamaan.
Aritmetika titik-ambang. Jika chip telah dibuat dalam aritmetika titik-ambang (atau menggunakan coprosesor dengan aritmetika titik-ambang) pehitungn angka-angka akan lebih cepat karena mereka akan ditampilkan dalam perangkat keras daripada perangkat lunak.
MIPS (million instrustion per second= jutaan perintah per detik). Figur ini adalah indikasi dari garis kecepatan pada chip.
Jumlah dari transistor per chip. Makin padat transistor dikemas secara umum maka makin cepat chipnya.
Tabel 8-1 menunjukkan bahwa PC IBM yang pertama adalah mesin yang sangat lambat untuk standar saat ini! (tidak seorang pun memprediksi kesuksesan yang dramatis dari komputer personal, tidak juga kita ramalkan kenaikan yang besar dalam kekuatan pengolahan dan penuruna harga). Chip 286 atau AT (untuk tekhnologi yang lebih maju) memiliki damapk yang signifikan pada tampilan. Kecepatan jam meningkat dan alur data antara memori dan CPU dilipat gandakan ukurannya. Generasi chip sekarang, n86, adalah sangat bertenaga denag kemungkinan kecepatan jam lebih dari 12 kali kecepatan dari PC asli dan lebih dari 30 kali memori. Mesin ini (kecuali untuk 386x) meakses data dan menampilkan hitungan 32 bit setiap waktunya. Anggota terbaru dari keluarga ini adalah Pentium yang menghitung dengan lebih dari 100 MIPS.
Trik apa yang dapat meningkatkan kecepatan?
Meskipun pmbahasan khusus ini akan menolong anda memilih komputer, pembahasan ini tidaklah cukup, karena pabrik-pabrik telah menhadirkan sejumlah trik untuk membuat PC jadi lebih cepat. Pilihan pertama adalah memori simpanan rahasia (cache memory) yaitu memori kecepatan tinggi yang digunakan untuk menambah kecepatan dari memori lambat. Mempertimbangkan sebuah disk drive dimana disk drive tersebut dapat membawa rata-rata 12 milisecond untuk mengakses data. Sebagai ganti dari perpindahan langsung data kedalam memori pusat, di tempatkan dalam memori simpanan rahasia (cache memory) yang dibuat dari semikonduktor. Memori simpanan rahasia (cache memory) bisa memiliki 32K atau lebih kapasitas penyimpana. Ketika komputer membaca dari disk, memori simpanan rahasia (cache memory) diisi dengan permintaan data dan ekstra data yang dekat. (sering akses data terjadi saling berdekatan) jika pembacaa selanjutnya untuk materi di dalam tempat simpanan rahasia (cache), hal ini dapat dipindahkan ke memori utama pada kecepatan memori dari pada kecepatan akses disk. Tentu saja jika tidak ada "tabrakan" di tempat simpanan rahasia (cache) berarti data yang diminta tidak berada disana dan komputer harus mendapatkan data tersebut dari disk.
Sebuah tempat simpanan rahasia (cache) dapat digunakan hampir di setiap tempat untuk menambah kecepatan komputer. Banyak PC menggunakan cache dengan memori utama; memori 8-megabyte bisa dipakai dengan 128 kilobyte cache. Anda juga dapat menggunakan sebuah cache atau memori terpisah dengan pengontrol video untuk menambah kecepatan video.
Intel juga telah mengembangkan serangkaian chip yang dilengkapi dengan penggandaan jam (clock doubling). Kecepatan jam pada CPU adalah dua kali kecepatan permulaan pengolahan pada chip. Sebagai contoh, seseorang bisa membeli jam ganda (clock-doubled) 66 megaherzt 486 chip dalam sbuah PC. Semua operasi pada chip berlangsung pada 66 megaherzt; permulaan operasi dari chip (contoh, akses memori) terjadi pada 33 megahearzt. Penggandaan jam menjadi terkenal karena prosesor dapat menggunakan chip memori yang bekeja pada lebih dari 33 megahearzt. (ada beberapa masalah chip memori dilaporkan ketika pabrik mencoba untuk menjalankan kecepatan jam dengan sangat cepat, chipnya cenderung terlalu panas dan melelh).
Pentium chip dilengkapi dengan unit eksekusi bilangan bulat (integer execution unit) masing-masing memberi masukan dari saluran perintah sendiri. Arsitektur ini berarti bahwa pentium dapat melaksanakan dua perintah persatuan jam. Program yang menerjemahkan pemakai bahasa tingkat tinggi ke dalam mesin bahasa (dibahas di bab selanjutnya) harus dimodifikasi untuk mencari tahu perintah program pemakai yang dapat dipisah untuk paralel beroperasi; tidak mungkin chip mampu melaksanakan dua arus perintah pada waktu yang sama, beberapa operasi akan dilaksanakan dengan berurutan.
Semenjak banyak aplikasi PC sekarang yang dilengkapi dengan fitur grafik, pabrik komputer telah mengalihkan perhatian mereka ke pengatur video dan ini dijalankan dalam komputer. Mesin tercepat yang dilengkapi fitur video local bus (bus lokal): alur dari CPU ke pengontrol video dijalankan pada kecepatan bus yang jaraknya lebih dekat antara memori dan CPU dari pada bus yang digunakan untuk sesuatu yang kurang penting seperti printer atau modem. Kartu yang mempercepat grafik merupakan pengontrol video yang sebenarnya memiliki chip prosesor pada komputer dan memori jumlah besar (katakan saja, satu megabyte) untuk meng-offload tampilan pekerjaan dari CPU.
Akhirnya anda dapat membeli komputer dengan bus yang lebih luas dan cepat yang menghubungkan CPU ke hal-hal kurang penting. Pada awalnya semua komponen PC menggunakan bus yang sama -video, memori, printer dan banyak lagi. Seperti yang sudah dibahas sebelumnya, CPU 32 bit memiliki 32 bit alur data sendiri (secara umum) ke memori. Beberapa mesin juga dilengkapi dengan video lagi untuk mempercepat operasi. Anda juga bisa membeli bus untuk menghubungkan komponen lain, seperti disk atau printer, yang memberikan data lebih dari standar bus saat ini 16 bit ISA (industry standard architecture), bus yang sama dari PC AT. IBM menawarkan architecture microchannel yang dapat memindahkan 32 bits pada waktu yang besamaan. Kelompok pabrik komputer yang lain bersatu ("geng tujuh") untuk mengembangkan versi mereka sendiri yaitu bus 32 bit yang mereka sebut EISA (extended industry standard architectur) untuk dibandingkan dengan IBM.
Semua faktor ini dapat mengakibatkan dampak yang dramatis pada tampilan sebuah PC. Tidak selalu pada setiap kasus bahwa komputer dengan kecepatan jam yang tercepat lebih cepat daripada komputer dengan kecepatan jam yang lebih lambat jika kemudian mesin tersebut memiliki sejumlah fitur diatas untuk meningkatkan kekuatan.
GENERASI KOMPUTER
Tekhnologi telah ditingkatkan untuk memperoleh suatu tren yang penting, akan sangat membantu untuk melihat perbedaan generasi komputer yang telah dilewati. Karena 20 tahun pertama hanya komputer mainframe yang diproduksi, kita membahas mainframe pada bab yang sebelumnya dengan memperkenalkan perbedaan antara PC dan komputer mainframe modern.
FIGUR 8-4 model dasar sistem komputer mainframe
Figur 8-4 menampilkan model umum dari komputer mainframe. Salah satu perbedaan penting antara komputer mainframe dan komputer personal adalah tidak adanya arsitektur bus. Mainframe kebanyakan dilengkapi dengan hubungan langsung antara CPU dan memori; data tidak melewati lewati dan dilanjutkan ke bus. Arsitektur bus lebih mengenal modul dilihat dari mudahnya alat-alat yang berbeda untuk dihubungkan ke bus. Pada waktu sebelumnya arsitektur bus lebih lambat dan mainframe membutuhkan koneksi langsung untuk kecepatan.
Ciri khas komputer mainframe dimulai dengan satu preosesor. Sekarang mainframe sudah lazim menggunakan kepemilikan rangkaian perintah (rangkaian perintah yang secara umum dikhususkan dan diatur oleh penjual) dan perangkat lunak yang memiliki bermacam-macam prosesor. Bermacam-macan prosesor ini bagi pemilik hak arsitektur penjual seperti IBM merupakan hal yang relatif kecil, untuk pesanan 2 atau 4 per komputer.
Agar dapat memelihara peran dari mainframe dan untuk memberikan kekuatan prosesing yang beberapa aplikasi perlukan, perusahaan-perusahan komputer sedang dalam proses menemukan kembali mainframe. Idenya adalah untuk membuat mesin mainframe-class yang dikeluarkan dari sejumlah chip yang murah. Contohnya, komputer mainframe-class dar Hewlett-Packard (HP) dan DEC sekelompok fitu-fitur dari microprosesor cepat sebagai lawan dari rancangan biasa IBM 370 prosesor mainframe arsitektur. Mesin HP dan DEC menjual sekitar $10.000 kecepatan per juta instruksi per detik(MIPS) dibandingkan dengan mainframe IBM pada $30.000 samapi $80.000 per MIPS.
Organisasi menggunakan komputer mainframe umum yang memeproses jumlah besar dari data. Komputer mungkin bisa mengakses database dengan miliyaran karakter data dan mengatur jaringan ratusan atau ribuan terminal. Sebagai hasilnya, komputer dibutuhkan untuk dapat menangani banyak aktivitas komunikasi dan operasi input/output.
Mainframe biasanya memiliki channel data, yang memiliki kekuatan yang sama dengan CPU pada komputer yag lebih kecil. Channel data menerima perintah dari CPU, contohnya, mengambil kembali data dari file disk. Sementara data chanel sibuk CPU melanjutkan ke pekerjaan lainnya. ketika channel data selesai, kemudian menyela CPU bahwa data telah tersedia. CPU kemudian me-restart programnya telah disela bahwa program ini lebih penting dan lebih tinggi dari pada program lain yang menunggu untuk dijalankan.
Hanya dengan komputer personal, pengatur unit pada mainframe bertugas untuk menghubungkan komputer, dalam hal ini channel data dengan alat menyimpan dan I/O yang berbeda. Arsitektur ini telah menciptakan komputer mainframe sangat cepat, yang digunakan dalm database, prosesing perintah, dan aplikasi hitungan yang lain.
Sejarah singkat
Ahli komputer sering menyatakan tenatng generasi komputer yang berbeda, secara umum setia generasi sama-sama memperkenalkan komputer baru dean tekhnologi perangkat keras yang jelas beda dengan yang terdahulu. Generasi yang berturut-turut juga telah di tandai dengan perubahan tampilan yang dramatis. Setiap generasi baru telah membuktikan peningkatan cepat dari kecepatan hitungan dan menyimpan lebih banyak dengan harga lebih rendah daripada peralatan dulu. Generasi komputer juga dapat dikarakteristikan dengan perubahan perangkat lunak; di bab 8 kita membahas karakteristik perangkat lunak di setiap generasi.
Generasi Komputer pertama dikarakteristikan dengan komponen vaccum-tube (tabung vakum) dan perputaran memori. Salah satu yang paling populer adalah seperti model IBM 650.
Generasi kedua komputer menggunakan komponen-komponen transistor untuk pusat prosesing unit dan inti magnetik untuk memori. Channel data muncul di generasi ini, sejalan dengan fitur khusus untuk meningkatkan kecepatan CPU. Komputer pada awalnya digunakan sistem komersial on-line yang melibatkan komunikasi dan untuk sistem pembagian waktu, dimana pengguna diberikan kemampuan hitungan yang menarik melalui terminal.
Generasi ketiga perangkat keras komputer dikarakteristikan dengan lebih banyaknya sirkuit monolitik dan miniaturisasi (banyaknya komponen elektronik pada chip) untuk pusat prosesing unit. Banyak fitur CPU untuk meningkatkan pekerjaan ditambahkan dalam generasi ini. Mesin generasi ke tiga membuatnya lebih mudah untuk meningkatkan aplikasi on-line yang membutuhkan kemampuan telekomunikasi.
Generasi ketiga berkembang dalam generasi ke tiga dan satu setengah melalui penggunaan tekhnologi semikonduktor untuk memori utama dalam beberapa mesin. Konsep yang dikembangkan dari pembagian waktu yang disebut "virtual memory" telah juga diimplementasi melalui fasilitas perangkat keras spesial. (lihat bagian dari virtual memori pada bab selanjutnya)
Generasi komputer ke empat dikarakteristikan oleh sangat besar, memori semikonduktor yang cepat, ukuran kecil, dan kebutuhan tenaga yang lebih kecil. Mesin generasi keempat dirancang untuk memudahkan pengembangan dari aplikasi on-line dan fasilitas penggunaan database yang besar.
Gudang sekunder
Secara umum gudang sekunder merujuk pada peralatan menyimpan yang harus diakses melalui channel data atau bus; Cpu tidak dapat melaksanakan data atau perintah langsung dari peralatan meyimpan. Ada beberapa alasan penggunaan gudang sekunder. Pertama, kita sering tidak mampu memiliki cukup memori utama untuk memproses data dalam jumlah besar. Beberapa aplikasi memiliki file yang memuat milyaran karakter data, dan dapat membebani melebihi kapasitas dari memori utama yang tersedia saat ini.
Meskipun kita memiliki cukup memori utama dan secara fisik dapat membebankannya pada komputer kita, kita tidak akan menginginkan untuk mengisinya dengan data! Banyak program menggunakan memori utama, masing-masing memproses datanya. Jika kita selalu menyimpan semua data untuk satu aplikasi dalam memori, maka kita harus memberikan seluruh koputer atau bagian khusus dari komputer hanya untuk aplikasi itu. Oleh karena itu, kita tidak mau menyimpan data yang tidak diperlukan di memori utama. Peralatan gudang sekunder menyediakan kemampuan penyimpatan yang fleksibel untuk data dan program.
Secara umum, biaya karakter penyimpanan menurun sejalannya waktu; ada peralatan yang lebih cepat dengan harga lebih. Sebagai catatan CPU dan memori beroperasi pada kecepatan kurang dari 20 nanosecond (10ˉ seconds), kebanyakan peralatan gudang sekunder memiliki akses waktu dalam jarak milisecond (10ˉ³ seconds) atau mendekati jutaan kali lebih lambat dari memori utama. Ketika komputer harus mengakses data pada gudang sekunder pemakai harus menunggu lebih lama daripada jika data tersebut ada di memori utama.
Gudang akses langsung mengacu pada kemampuan alat untuk melokasikan penyimpanan informasi dimanapun pada gudang akses langsung secara kasar dalam waktu yang sama. Gudang akses langsung cocok dengan gudang percontohan, dimana semua data disusun dalam perintah dan alatnya harus dapat discan dalam perintah tersebut untuk menemukan informasi yang spesifik. Alat gudang sekunder yang paling cepat disuusn dari semikonduktor dan tidak memiliki bagian yang dipindahkan. Perputaran memori seperti disket dan disk lebih lambat dan kurang dipercaya karena komponen mekanik nya. Kita membahas tipe yang paling populer dari gudang sekunder, disk magnetik pada bab 10.
Pita magnetik adalah salah satu media penyimpanan yang paling tertua. Data disimpan dalam rangkaian pita; untuk mendapatkan kembali informasi, kita harus mencari rata-rata setengah dari pita. Pita magnetik, murah dan menyediakan penyimpanan off-line dan backup yang cocok.
Salah satu dari alat penyimpanan yang terbaru adalah disk optik. Saat ini, disk ini memuat ratusan dari jutaan karakter pada lempeng yang dapat dipindah menyerupai disk audio padat. Ada beberapa dari disk optik; dapat dihabuskan, CD-ROM, dan WORM. WORM (write once, read many=sekali menulis,banyak membaca) dan disk CD-Rom yang megijinkan pemakai menulis informasi yang tidak dapat dirubah; pemakai dapat membaca datanya berulang-ulang kali. Seperti disk yang digunakan secara intensif dalam gambaran sistem prosesing dimana dokumen itu discann dan di gambaran digitized "burned" pada disk optik. Tipe penyimpanan (gudang) ini baik untuk beberapa data seperti statistik sejarah pada pasar persediaan atau ensiklopedia on-line. Agar dapat berguna untuk penyimpanan tujuan umum; disk optik harus dapat dihapus beberapa kali seperti drive yang penggunaannya tersedia dan menyebar luas dalam tahun-tahun berikutnya.
Untuk menggunakan komputer subnotebook dan notebook, industri komputer telah mengembangkan kartu kecil yang dapat diisi kedalam stop kontak pada mesin ini. Tipe penyimpanan ini disebut kartu PCMCIA. Sayangnya, ada tiga perbedaan yang dirasakan dari kartu ini dan semuanya hanya cocok dengan arah atas (stop kontak tipe II akan mengambil kartu tipe I, tapi tidak sebaliknya). Masing-masing pelepasan yang berurutan telah berubah sedikit lebih besar untuk mengakomodasi fungsi yang lebih. Contohnya seseorang dapat membeli sebuah modem pada kartu. Kartu tipe ke tiga, yang paling tebal sat ini, akan digunakan untuk hard disk miniatur.
Peralatan I/O
Komputer memproses data dalam ukuran waktu milyaran per detik; dibandingan dengan kecepatan internal ini, mendapatkan data dari dan ke komputer sangat lambat. Tabel 8-2 berisi tentang daftar beberapa peralatan input/output yang biasa.
Input dan output
Keyboard kebanyakan pemakai berinteraksi langsung dengan sistem, menggunakan keyboard ketika menyediakan input komputer. Banyak dari interaksi tersebut diselesaikan melalui sebuah terminal "dumb", yaitu terminal yang mampu untuk mengirim dan menerimadata dari komputer. Komputernya biasanya mini atau mainframe komputer, dan terminal memiliki logika perangkat keras yang sangat kecil; yang hanya dapat menampilkan data tidak memprosesnya.
PC sebagai terminal secara meningkat, komputer personal telah digunakan sebagi terminal. Menjalankan program yang menyamai sebuah terminal- yaitu yang memebuat PC muncul seperti terminal- pemakai bekerja dengan komputer tersendiri. Kenpa menggunakan kekuatan komputer personal untuk aplikasi sederhana? Ada beberapa alasan. Pertama, pengguna memiliki komputer personal di mejanya untuk bekerja; menjadikannya sebagai terminal berarti hanya satu alat yang dibutuhkan. Hal ini juga memungkinkan, menggunakan program yang sedikit berbeda untuk mendownload data dari mainframe atau minikomputer sehingga data dapat dianalisa menggunakan program pada komputer personal. Perusahaan-perusahaan juga mendistribusikan beberapa prosesing untuk aplikasi ke PC, contohnya, mereka mungkin memiliki komputer personal yang menyediakan pengguna alat penghubung data dan mengirim data ke mainframe. Di dalam lingkungan klien server, pengguna berinteraksi langsung dengan server menggunakan kemampuan penuh dengan workstation lokal mereka.
Peralatan hanya Input
Bar coding ini adalah cara memasukan data ke dalam komputer yang sangat terkenal. Kita menghadapi sesuatu dari bar coding di tempat menyimpan bahan makanan yang dilengkapi dengan scanner luar. Alat ini mengunakan laser untuk membaca universal product code (UPC= kode produk univrsal) yang dicap diatas barang bahan makana. Alat laser membaca bar code dan menerjemahkannya ke dalam pengidentifikasi produk. Komputer akan melihat harga dari barang dan mengindikasi beban pada tampilan. Tipe pembaca yang mirip digunakan pada jenis toko yang lain untuk menandai barang-barang. Keuntungan dari alat input adalah penjual dapat menjaga jalur inventori, menjual secara otomatis da serempak.
Tipe bar code yang lain digunakan secara intensif dalam industri pabrik. Di pabrik yang sangat diotomatiskan, setiap bagian ditandai dengan bar code; kodenya memerintah aliran bagian melalui pabrik dan bahkan mengidikasi ke mesin operasi apa yang harus dijalankan. Penggunaan dari bar coding dapat sangat mengurangi kebutuhan tenaga manusia yang mengikuti perintah melalui pabrik dan menjaga jalur proses kerja dilokasikan, wujud dari tenaga kerja tidak langsung.
OCR optical character recognition (mengenali karakter optikal) adalah tehnik input yang penting. Sekarang ini OCR dan scann gambar keduanay terkadang dikenal sebagai "scanning". Pembicaraan tehnikal, scanner bisanya mengenali huruf-huruf pada dokumen dan mengubahnya ke dalam kode komputer separti ASCII. Anda dapat memindahkan hasil dari scan langsung ke dalam dokumen prosesing kata dan dapat merubahnya.
Sangat sulit bagoi scaner untuk mengenali input tulisan tangan; kebanyakan scanner bekerja dengan baik pada dokumen yang dicetak. Untuk mengenali huruf-huruf atau karakter, scanner membandingkan input dengan rangkaian karakter yang disimpan, mencoba menemukan yang paling cocok. Tugas ini jauh sangat mudah bagi karakter yang dicetak yang mengikuti beberapa standar; tulisan tangan menimbulkan pengertian berbeda di banyak kasus! Ada kesempatan-kesempatan untuk penghematan tenaga kerja dan biaya jika scenner dapat mengenali tulisan tangan. Mempertimbangakan dampak nya pada kantor pos jika mesin dapat memebaca 75% tulisan tangan kode pos pada surat.
Input OCR menyimpan data yang ditik; seseorang dapat mengambil informasi yang tidak ada pada mesin yang dapat membaca bentuk dan menghindari untuk mentik ulang. Seperti seseorang yang mungkin menyangka, seperti satu kekuatan mencurigai, mengenali huruf yang memerlukan penyimpanan jauh lebih sedikit dibandingkan meneliti gambar. Contohnya, edisi pertama dari buku ini telah ditulis sebelum keberadaan prosesor kata; untuk mengurangi pekerjaan dan mempercepat produksi dari edisi selanjutnya, penerbit menscan naskah asli dan naskah modifikasi jadi teks tersebut tidak harus ditik ulang. Hanya perubahan tulisan tangan, yang tidak dapat discan, harus ditik manual.
Imaging (gambar) scanning gambar digunakan untuk sistem penerbitan desktop berdasarkan komputer personal. Pengguna dapat menscan foto, menggambar dan materi lain dan menyimpannya ke halaman. Komputer tidak berusaha untuk memahami apa yang discan; hanya mentranfer sebuah gambar dari satu medium ke medium yang lain.
Alat gambar (image) menggunakan laser untuk digitize input dari selembar kertas. Gambar pada kertas dapat dipikirkan sebagi sesuatu yang ditampilakan oleh ribuan titik, sebutlah 300 titik per inci(dpi=dot per inchi). Dalam komputer, setiap titik ditunjukan pada lokasi memori sejalan dengan kesatuan informasi. Contohnya, jika scanner mampu menampilkan banyangan abu-abu, hal ini harus menyimpan informasi tentang kekuatan dari titik itu juga. Sistem imaging (gambar) tidak mengenali karakter kecuali sistem ini mapu untuk melakukan prosesing spesial; gambar itu seperti foto pada halama. Anda tidak dapat menginput gambar secara langsung kedalam paket prosesing kata untuk memodifikasi dokumen yang telah anda scen.
Pena Beberapa pena-top komputer personal telah dikenalkan di pasar. Pengguna bekerja dengan pena untuk mencetak karakter atau mencocokkan kotak pada suatu bentuk. Alat ini ditujukan untuk orang-orang yang tidak suka tipe dan aplikasi yang membutuhkan dapat dipindah-pindah. Sampai saat ini mereka telah berhasil melayani orang-orang seperti pengantar untuk pencatatan yang bertujuan. Hitungan pena-top tidak pernah dicoba digunakan secara ekstensif untuk aplikasi menejerial.
Mengapa tidak menulis sebagai pengganti tipe?
Detroid Edison menggunakan pena yang berdasarkan Pc untuk mencoba mengurangi biaya pemotongan pohon dekat saluran listrik nya $ 1 juta setahun. Kegunaannya memberikan jalur pembersihan pena pengatur pohon pribadi dan kelompok nya didasarkan komputer; tujuan dari proyek ini adalah untuk mengurangi kertas untuk operasi pengaturan.
Pengawas dari mamfaat penggunaan komputer pena-top sementara mereka memeriksa satu juta manfaat kutub-kutub dan jutaan pohon yang mereka pelihara. Pengawas mengisi perintah kerja elektronik menggunakan pena untuk melengkapi bentuk-bentuk dalam layar komputer. Input data meputi lokasi dari pekerjaan, tipe dari garis, dan cabang-cabang yang harus diatur.
Informasi ini disimpan pada kartu memori PCMCIA dan dimasukan untuk membentuk suatu database. Suatu program terpisah mengumpulkan perintah kerja untuk kontraktor pengatur pohon; setiap kontraktor memeriksa suatu komputer dan diberikan kartu memori PCMCIA yang bekerja sesuai dengan perintah. Pada akhir pekerjaan, kontraktor melengkapi suatu faktur yang elektronik yang mempertunjukkan waktu dan bahan-bahan. Mandur penggurus merubahnya dalam faktur dan Detroit Eddison memprosess pembayaran tanpa menyesuiakan dengan setiap data.
Aplikasi ini merupakan contoh terbaik dari penggunaan tekhnologi untuk secara besar mengurangi pekerjaan tulis menulis. Detroit Eddison tidak memebutuhkan sistem gambaran biaya; penggunaan yang pandai dari tekhnologi alternatif yang murah melakukan pekerjaan mereka.
Suara Peramal meramalkan bahwa input suara dapat merubah cara kita bekerja dengan komputer. Sekarang ini persediaan sistem input suara pada umumnya sangat terbatas. Sistem ini biasa digunakan untuk memasukan alamat-alamat dalam paket pada garis pendek atau bagian pengelompokkan. Pada dasarnya sistem mengenali sedikit kata-kata ucapan dan mengijinkan kedua tangan pengguna bebas pada saat bekerja.
Kelanjutan pengenalan suara merupakan tantangan yang sulit. Komputer harus menganalisa ucapan dan mengidentifikasi kata-kata. Sistem yang diuraikan sebelumnya adalah sistem kata terpisah; pengguna harus mempertahankan jeda antar kata. pengenalan ucapan berkelanjutan, tidak dituntut untuk berhenti sejenak. Sistem ucapan berkelajutan menuntut kosakata yang lebih besar daripada sistem terpisah, dan bhasa ucapan yang memiliki dua arti menyebabkan tambahan kesuliatan. Apa arti dari " waktu terbang seperti anak panah"? munculnya pengenalan ucapan berkelanjutan sebenarnya merubah secara dramatis cara kita berinteraksi dengan komputer, tetapi kita tidak memperhitungkan memiliki tekhnologi ini dengan seketika di masa depan.
Layar sentuh Tekhnologi ini menyediakan alternatif yang baik bagi pemakai ketika memasukan data ke keyboard dibatasi. Dengan menyentuhkan jari dia ke layar, pengguna mengidentifikasi pilihan apa yang diinginkannya. Bank dapat menggunakan layar sentuh untuk ATM. Pabrik memiliki layar sentuh bagi seorang operator untuk mengatur test pada mesin kualitas kontrol. American Stock Exchange menggunakan layar sentuh untuk memasukan beberapa jenis kutipan. Jenis input ini cocok ketika ada sejumlah informasi kecil yang harus dimasukan, khususnya ketika tidak mau menggunakan keyboard.
Mouse Pengguna PC sering bekerja dengan alat input yang disebut mouse, dengan memerintahkan kursor disekitar layar; menekan tombol di mouse mengirimkan perintah-perintah ke proram. Mouse adalah bagian penting dari jalur komputer Macintosh dari Apple. Alat penghubung dari mesin ini menonjolkan objek-objek di layar yang disebut icon; menempatkan kursor pada suatu icon dan menekan tombol di mouse untuk memilih item, yaitu menghasilkan perintah yang ditandai dengan icon. Tipe alat penghubung ini disebut object-oriented (objek orientasi) dan alat ini telah meningkat dengan populer.
Peralatan output
Printer laser Alat output yang paling sesuai untuk komputer personal adalah printer laser. Alat ini memprint secara umum dengan resolusi 300 dpi dan menghasilkan output kualitas huruf . proses print laser mirip dengan tekhnologi fotocopy dan prin laser ini sangat cepat jik adibandingkan dengan tehnik alternatif untuk memeperoleh output hard-copy dari komputer. Minis dan Mainframejuga dapat menggunakan prin laser, alat berkecepatan tinggi ini mencetak (print) 30 sampai 40 halaman per menit; banyak output dari komputer proses transaksi diselesaikan menggunakan print laser. Laser menawarkan bermacam-macam ukuran dan jenis dari print dan menghasilkan output kualitas tinggi.
printer impact (Impact printer) Printer impact yang ditemukan di banyak PC cenderung lebih murah dibandingkan printer laser. Printer titik-matrix sebenarnya membuat cetakan/tiruan pada kertas; palu menekan kabel melawan pita untuk mencetak suatu karakter. Makin banyak kabel dalam matrix, semakin tinggi kualitas cetakan karakter. Printer impact yang lainnya sebenarnya memiliki peluru karakter seperti mesin tik. Printer impact kecepatan tinggi untuk mainframe berkekuatan mencetak 2000 garis per menit. Untuk komputer personal, printer impact lebih lambat dari pada printer laser, tetapi printer impact lebih murah dibandingkan printer laser.
Printer nonimpact (nonimpact printer) Printer laser adalah printer nonimpact yang menghasilkan satu halaman pada waktu yang sama. Ada printer nonimpact lain yang menonjolkan keanekaragaman tekhnologi. Salah satu tipe printer yang menyemburkan pancaran tinta pada kertas untuk membentuk karakter. Printer nonimpact yang lain menggunakan kertas termal (yang berkenaan dengan panas) dan menghasilakn karakter dengan memanskan titik untuk menampilkan karakter.
Suara Output suara telah tersedia selam bertahun-tahun. Bank terkadang menyediakan pertanyaan on-line tentang neraca rekening; mencocokkan nomor rekening seseorang kemudian menghasilkan tanggapan audio dari neraca rekening. Output suara digunakan intensif untuk informasi telepon. Operator informasi mengindikasi angka yang ditampilkan pada terminal adalah angka yang benar, dan komputer menghasilkan tanggapan suara. Operator bebas untuk menjawab panggilan yang lain sementara pesan pertama diputar.
Grafik Pengguna komputer personal sering menggunakan mesin mereka untuk menyiapkan presentasi. Alat output grafik menyalakan display komputer kedalam output presentasi. Alat sederhana yang digunakan adalah plotter; plotter menggambar teks dan gambar pada kertas atau transparansi untuk presentasi. Untuk menghasilkan 35mm tampilan, alat output mampu untuk menyalin gambar layar pada film fotografik.
Mengurangi I/O bottleneck
Ada beraneka ragam tehnik output/input untuk komputer. Walaupun aneka ragam I/O masih sering membosankan. Kebanyakan informasi yang masuk ke komputer dilakukan dengan ditik, dan kemungkinan dunia dipopulasi oleh dua jenis orang-orang yaitu juru ketik dan bukan juru ketik. Bentuk alternatif lain seperti suara, object-oriented, dan layar sentuh menawarkan cara untuk mendorong penggunaan komputer. Salah satu tren penting adalah untuk mengurangi jumlah tenaga manusia yang dilibatkan dalam input; bar coding dan pertukaran elektronik informasi keduanya melayani untuk mengurangi input tenaga kerja.
