Evolusi dan Kinerja

Komputer

POLITEKNIK PIKSI GANESHA BANDUNG

ENIAC

Glen Beck (background) and Betty Snyder (foreground) program ENIAC in BRL building 328. (U.S. Army photo)

Sejarah ENIAC

Electronic Numerical Integrator And Computer

Eckert and Mauchly Universitas Pennsylvania Army’s Ballistics Research Laboratory Mulai 1943 Akhir 1946 Digunakan sampai 1955

ENIAC - Detail

Desimal (bukan biner)Accumulator 20, mampu 10 digitProgram manual dengan saklarTabung vakum 18,000 Berat 30 tonVolume 15,000 kaki persegiDaya listrik 140 kW Kecepatan operasi 5,000 per detik

Von Neumann/Turing

Konsep program tersimpan Memori Utama, untuk menyimpan data

maupun instruksi Arithmetic Logic Unit (ALU), untuk mengolah

data binner Control Unit, untuk melakukan interpretasi

instruksi ‑ instruksi di dalam memori sehingga adanya eksekusi instruksi tersebut

I/0, untuk berinteraksi dengan lingkungan luar

Computer of Institute for Advanced StudiesKomplet 1952

Struktur Komputer IAS

MainMemory

Arithmetic and Logic Unit

Program Control Unit

InputOutputEquipment

IAS - detail

1000 x 40 bit word• Angka biner• 2 x 20 bit instruksi

Sekumpulan register(penyimpanan didalam CPU)• Memory Buffer Register• Memory Address Register• Instruction Register• Instruction Buffer Register• Program Counter• Accumulator• Multiplier Quotient

Struktur detail komputer IAS

MainMemory

Arithmetic and Logic Unit

Program Control Unit

InputOutputEquipment

MBR

Arithmetic & Logic Circuits

MQAccumulator

MAR

ControlCircuits

IBR

IR

PC

Address

Instructions& Data

Central Processing Unit

Komputer Komersial

1947 - Eckert-Mauchly Computer CorporationUNIVAC I (Universal Automatic Computer)Tulang punggung penghitungan sensus tahun

1950 di USA Tahun 1950 - UNIVAC II

• Cepat• Memori lebih banyak

Seri IBM pertama adalah seri 701 tahun 1953 Seri IBM pertama adalah seri 702 tahun 1955

Transistor

Mengantikan tabung vakum Bentuknyapun relatif kecil Konsumsi daya listrik amat kecil Transistor ditemukan di Bell Labs pada tahun

1947 Terbuat dari Silikon

Transistor sebagai Dasar Komputer

Mesin generasi keduaNCR dan RCA adalah perusahaan yang

mengembangkan komputer berukuran kecil IBM mengeluarkan seri 7000‑nya Hardware komputer makin cepat prosesnya Memori makin besarDigital Equipment Corporation (DEC) tahun

1957 meluncurkan komputer pertamanya yaitu PDP 1

Generasi Komputer

Tabung vakum - 1946-1957 Transistor - 1958-1964 Small scale integration - 1965

• Lebih dari 100 transistor dalam chip

Medium scale integration - sampai1971• 100-3,000 transistor dalam chip

Large scale integration - 1971-1977• 3,000 - 100,000 transistor dalam chip

Very large scale integration – 1978 sampai sekarang• 100,000 - 100,000,000 transistor dalam chip

Ultra large scale integration• Over 100,000,000 transistor dalam chip

Transistor dalam Chip

IBM 360

1964 Kelompok komputer pertama yang terencana

• Set Instruksi mirip atau identik • Sistem operasi mirip atau identik • Kecepatan yang meningkat • Jumlah I/O port meningkat • Ukuran memori yang lebih besar • Harga yang meningkat

Struktur saklar multiplex

DEC PDP-8

• 1964• Minikomputer pertama• Tidak membutuhkan air condition• Bentuknya yang kecil sehingga sangat fleksibel

digunakan • $16,000 • Aplikasi Embedded• Struktur Bus

Struktur Bus DEC - PDP-8

OMNIBUS

ConsoleController

CPU Main Memory I/OModule

I/OModule

Intel

1971 - 4004 • Microprocessor pertama

• Semua komponen CPU chip tunggal

• 4 bit

1972 - 8008• 8 bit

• Didisain untuk aplikasi khusus

1974 - 8080• Intel secara umum menggunakan microprocessor

Perancangan Kinerja

• Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer

• Komputer saat ini adalah mirip dengan komputer IAS

• Branch prediction• Data flow analysis• Speculative execution

Kesenjangan Kemampuan

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

DRAM dan Karakteristik Prosesor

Trend DRAM yang digunakan

Penyelesaian

• Meningkatkan jumlah bit yang dicari pada suatu saat tertentu dengan melebarkan DRAM dan melebarkan lintasan sistem busnya

• Mengubah antarmuka DRAM sehingga lebih efisien dengan menggunakan teknik cache atau pola buffer lainnya pada keping DRAM

• Meningkatkan bandwidth interkoneksi prosesor dan memori dengan penggunakan hierarki bus ‑ bus yang lebih cepat untuk buffering dan membuat struktur aliran data