Sejarah Perkembangan Komputer Dari Generasi Pertama Hingga Kelima

Learning Goal: I’m working on a computer science report and need guidance to help me learn.

Sejarah Perkembangan Komputer Dari Generasi Pertama Hingga Kelima

• Pengertian Komputer
• Awal Penemuan Komputer
• Sejarah Perkembangan Komputer Secara Umum
• Ciri-Ciri Komputer Generasi Awal Hingga Kelima

Komputer adalah alat yang dipakai untuk mengolah data menurut perintah yang telah diprogram. Kata komputer semula dipergunakan untuk menggambarkan orang yang perkerjaannya melakukan perhitungan aritmetika, dengan atau tanpa alat bantu, tetapi arti kata ini kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. Pada awalnya, pengolahan informasi hampir eksklusif berhubungan dengan masalah aritmatika, tetapi komputer modern dipakai untuk banyak tugas yang tidak berhubungan dengan matematika.

Secara luas, komputer dapat didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang terdiri atas beberapa komponen, yang dapat bekerja sama antara komponen satu dengan yang lain untuk menghasilkan suatu informasi berdasarkan program dan data yang ada. Konsep komponen-komponen komputer ini berasal dari arsitektur von Neumann, ketika John von Neumann memaparkan arsitekturnya pada 1945.

Sekitar 30 tahun setelah Pascal menemukan kalkulator otomatis, matematikawan Jerman bernama Gottfried Wilhelm Leibniz mengembangkan kalkulator sebelumnya dengan menambahkan sistem bilangan biner. Sistem tersebut membantu mesin untuk menangani perhitungan lebih mudah ketimbang sistem desimal. Leibniz juga menambahkan roda gigi untuk perhitungan perkalian dan pembagian.

George Boole kemudian mengembangkan untuk matematika biner. Ilmuwan Inggris ini memakai sistem bilangan biner dalam menemukan tipe baru pada matematika yang kemudian dikenal dengan Aljabar Boolean dan Logika Boolean. Sementara itu, keberadaan komputer modern tidak lepas dari peran Charles Babbage.

Dalam bahan ajar Modul Tema 16: Dunia di Ujung Jari (Kemdikbud, 2020), dijelaskan bahwa matematikawan Inggris ini adalah penemu komputer pertama dengan karyanya Difference Engine No. 1. Ini adalah mesin penghitung dengan ukuran besar yang didesain pada tahun 1820-an. Alat ini adalah komputer mekanik yang mampu menjadi mesin penganalisa. Mesin ini adalah mesin pertama yang bisa diprogram oleh manusia.

Sebagai apresiasi atas karyanya, Babbage dinobatkan sebagai “Bapak Komputer”. Sejarah perkembangan komputer hingga saat ini telah mengalami perluasan bentuk hingga menjadi portabel seperti laptop, dan memiliki kemampuan untuk digunakan berbagi tujuan.

Secara garis besar, sejarah perkembangan komputer terbagi dalam lima generasi, yaitu:

• Generasi pertama dimulai ketika komputer digunakan dalam akademi dan militer, seperti Komputer Atanasoff-Berry dibuat pada tahun 1937 untuk menyelesaikan sistem persamaan linear dan komputer Colossus untuk memecahkan kode rahasia Jerman Nazi. Kemudian, ENIAC yang dibangun pada tahun 1946 menjadi komputer pertama untuk tujuan umum. Ketika komputernya dinyalakan untuk pertama kali, Philadelphia mengalami mati listrik. Komputer generasi ini menggunakan tabung vakum untuk menyimpan data dan ukurannya memakan satu ruangan.
• Generasi kedua dimulai ketika transistor menggatikan tabung vakum. UNIVAC diperkenalkan ke publik tahun 1951 untuk penggunaan komersial. Kemudian, pada tahun 1953, IBM memulai bisnis komputernya dengan merilis IBM 650 dan IBM 700. Berbagai bahasa pemrograman mulai dikembangkan dan komputer mulai memiliki memori dan sistem operasi.
• Generasi ketiga dimulai ketika teknologi transistor meningkat menjadi sirkuit terpadu. Komputer mini adalah inovasi yang signifikan dalam generasi ini dan mempengaruhi generasi komputer selanjutnya. NASA menggunakan komputer generasi ini untuk melancarkan Program Apollo, seperti Komputer Bimbingan Apollo untuk mempermudah kendali Apollo Command/Service Module. Digital Equipment Corporation menjadi perusahaan komputer nomor dua di belakang IBM dengan komputer PDP dan VAX-nya. Komputer ini membawa ke pengembangan sistem operasi yang berpengaruh, Unix.
• Generasi keempat dimulai pada dasawarsa 1970-an ketika penemuan MOSFET dan integrasi berskala besar selanjutnya membawa ke pengembangan mikroprosesor di awal 1970-an. komputer pribadi yang semakin kecil berkat mikroprosesor mulai berkembang, dimulai dari komputer rumahan dan komputer meja. Teknologi selanjutnya adalah laptop dan ponsel cerdas yang sangat fenomenal, membawa berbagai perusahaan teknologi ke dalam perang paten atas ponsel cerdas.
• Generasi kelima digadang-gadang sebagai tahapan perkembangan teknologi paling canggih saat ini dan diciptakan pertama kali pada tahun 1980-an. Peningkatan dari segi visualisasi, menjadikan tampilan visual pada komputer di generasi kelima mempunyai resolusi sangat tinggi dan begitu tajam. Negara yang mempelopori sejarah perkembangan komputer pada generasi kelima adalah Jepang. Dalam proses pengembangannya, terdapat penambahan komponen-komponen penting ke dalam sistem komputer modern saat ini. Hal ini dikarenakan komponen yang digunakan pada komputer generasi kelima adalah menerapkan ragam teknologi modern, seperti superkonduktor, ULSI, dan kecerdasan buatan (atau kalian lebih mengenalnya dengan sebutan Artificial Intelligence).

Saat ini, sejarah perkembangan komputer dapat dibedakan menjadi lima generasi. Setiap generasi komputer memiliki ciri-ciri tersendiri, yaitu sebagai berikut:

• Komputer Generasi Pertama (1940-1959)
• Komputer Generasi Kedua (1959-1965)
• Komputer Generasi Ketiga (1965-1970)
• Komputer Generasi Keempat (dimulai dari tahun 1970)
• Komputer Generasi Kelima

Dengan 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 teknik komputer. Pada tahun 1941, Conrad Zuse, seorang insinyur Jerman, membangun sebuah komputer, Z3, untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali.

Blok sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan kekuatan komputer. Tahun 1943, Inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Komputer Colossus untuk memecahkan kode rahasia yang digunakan Jerman Nazi. Dampak pembuatan Colossus tidak terlalu memengaruhi perkembangan industri komputer dikarenakan dua alasan. Pertama, Colossus bukan merupakan komputer serbaguna, tetpai ia hanya didesain untuk memecahkan kode rahasia. Kedua, keberadaan mesin ini dijaga kerahasiaannya hingga satu dekade setelah perang berakhir.

Usaha yang dilakukan oleh Amerika Serikat pada saat itu menghasilkan suatu kemajuan lain. Howard Aiken, seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk Angkatan Laut Amerika Serikat. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvard-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, atau Mark I, merupakan komputer relai elektronik.

Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik. Mesin tersebut beroperasi dengan lambat (ia membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah). Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih kompleks.

Sejarah perkembangan komputer lain pada masa itu adalah Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), yang dibuat atas kerja sama antara pemerintah Amerika Serikat danUniversitas Pennsylvania. Terdiri dari 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder, komputer tersebut merupakan mesin yang sangat besar dan mengonsumsi daya sebesar 160 kW. Dirancang oleh John Presper Eckert dan John Mauchly, ENIAC merupakan komputer serbaguna yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibandingkan Mark I.

Ciri-ciri:

• Program dibuat dalam bahasa mesin.
• Menggunakan konsep storage program.
• Komponen yang digunakan adalah tabung hampa udara.
• Ukuran fisiknya besar, sehingga membutuhkan daya listrik yang besar.
• Dapat disimpan di magnetic tape dan magnetic disk.
• Contohnya komputer IBM 701 buatan tahun 1953 sebagai komputer komersial berukuran besar dan IBM 705 yang dibuat tahun 1959 untuk industry

Pada tahun 1948, penemuan transistor sangat memengaruhi perkembangan komputer. Transistor menggantikan tabung vakum di televisi, radio, dan komputer. Akibatnya, ukuran mesin-mesin elektrik berkurang drastis. Transistor mulai digunakan di dalam komputer mulai pada tahun 1956.

Penemuan lain yang berupa pengembangan memori inti-magnetik membantu pengembangan komputer generasi kedua yang lebih kecil, lebih cepat, lebih dapat diandalkan, dan lebih hemat energi dibanding para pendahulunya. 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 terdapat 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 rakitan. Bahasa rakitan adalah bahasa yang menggunakan singkatan-singakatan untuk menggantikan kode biner.

Ciri-ciri:

• Kapasitas memori utama cukup besar.
• Komponen yang digunakan adalah transistor yang jauh lebih kecil dibandingkan tabung hampa udara.
• Menggunakan magnetic tape dan magnetic disk yang berbentuk removable disk.
• Mempunyai kemampuan proses real-time dan time sharing.
• Proses operasinya lebih cepat.
• Orientasinya pada aplikasi bisnis dan teknik.
• Contohnya komputer PDP-5 dan PDP-8 buatan tahun 1963 sebagai komputer mini komersial pertama. Selain itu ada pula komputer IBM 7070, IBM 1400, NCR 300, dan sebagainya.

Walaupun transistor dalam banyak hal mengungguli tube vakum, namun transistor menghasilkan panas yang cukup besar, yang dapat berpotensi merusak bagian-bagian internal komputer. Batu kuarsa menghilangkan masalah ini. Jack Kilby, seorang insinyur di Texas Instruments, mengembangkan sirkuit terpadupada tahun 1958. IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil yang terbuat dari pasir kuarsa.

Para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen-komponen ke dalam suatu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Hasilnya, komputer menjadi semakin kecil karena komponen-komponen dapat dipadatkan dalam chip. Kemajuan komputer generasi ketiga lainnya adalah penggunaan sistem operasi (operating system) yang memungkinkan mesin untuk menjalankan berbagai program yang berbeda secara serentak dengan sebuah program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

Ciri-ciri:

• Komponen yang dipakai adalah IV (Integrated Circuits) yang terdiri atas ratusan atau ribuan transistor berbentuk hybrid integrated circuits dan monolithic integrated circuits.
• Proses operasinya jauh lebih cepat dan lebih tepat, kapasitas memori komputer jauh lebih besar.
• Ukuran fisik jauh lebih kecil sehingga penggunaan listrik lebih hemat.
• Menggunakan magnetic disk yang sifatnya random access.
• Dapat melakukan multiprocessing dan multiprogramming.
• Alat input-output mengalami pengembangan dengan menggunakan visual display terminal.
• Dapat melakukan komunikasi data dari satu komputer dengan komputer lainnya.
• Contohnya komputer IBM S/30. NOVA, CDC 3000, PDP-11, dan sebagainya.

Setelah IC, tujuan pengembangan menjadi lebih jelas: mengecilkan ukuran sirkuit dan komponen-komponen elektrik. Large Scale Integration (LSI) dapat memuat ratusan komponen dalam sebuah chip. Pada tahun 1980-an, Very Large Scale Integration (VLSI) memuat ribuan komponen dalam sebuah chip tunggal.

Seorang anak sedang mengoperasikan IBM PC Ultra-Large Scale Integration (ULSI) meningkatkan jumlah tersebut menjadi jutaan. Kemampuan untuk memasang sedemikian banyak komponen dalam suatu keping yang berukurang setengah keping uang logam mendorong turunnya harga dan ukuran komputer.

Hal tersebut juga meningkatkan daya kerja, efisiensi dan keterandalan komputer. Chip Intel 4004 yang dibuat pada tahun 1971 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen dari sebuah komputer (central processing unit, memori, dan kendali input/output) dalam sebuah chip yang sangat kecil. Sebelumnya, IC dibuat untuk mengerjakan suatu tugas tertentu yang spesifik.

Kini, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap peranti rumah tangga seperti microwave, oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection (EFI) dilengkapi dengan mikroprosesor.

Perkembangan yang demikian memungkinkan orang-orang biasa untuk menggunakan komputer biasa. Komputer tidak lagi menjadi dominasi perusahaan-perusahaan besar atau lembaga pemerintah. Pada pertengahan tahun 1970-an, perakit komputer menawarkan produk komputer mereka ke masyarakat umum. Komputer-komputer ini, yang disebut minikomputer, dijual dengan paket peranti lunak yang mudah digunakan oleh kalangan awam.

Peranti lunak yang paling populer pada saat itu adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1980-an, video game seperti Atari 2600 menarik perhatian konsumen pada komputer rumahan yang lebih canggih dan dapat deprogram.

Ciri-ciri:

• Penggunaan LSI (Large Scale Integration) yang disebut juga sebagai Bipolar Large Scale Integration.
• Menggunakan mikroprosesor dan semikonduktor yang berbentuk chip untuk memori komputer.
• Contohnya, komputer IBM 370 menggunakan Intel 4004 mikroprosesor yang dikembangkan pertama kali pada tahun 1971 oleh perusahaan Intel Corporation dengan menggunakan chip mikroprosesor.

Personal computer atau PC mulai berkembang sejak tahun 1977. Contohnya komputer Apple II dan komputer dekstop oleh Xerox Corporation. Pada tahun 1981, komputer mulai banyak menggunakan sistem Window dan mouse.

Contoh imajinatif komputer generasi kelima adalah komputer fiksi HAL9000 dari novel karya Arthur C. Clarke berjudul 2001: Space Odyssey. HAL menampilkan seluruh fungsi yang diinginkan dari sebuah komputer generasi kelima. Dengan kecerdasan buatan (artificial intelligence atau AI), HAL dapat cukup memiliki nalar untuk melakukan percapakan dengan manusia, menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri.

Walaupun mungkin realisasi HAL9000 masih jauh dari kenyataan, banyak fungsi-fungsi yang dimilikinya sudah terwujud. Beberapa komputer dapat menerima instruksi secara lisan dan mampu meniru nalar manusia. Kemampuan untuk menterjemahkan bahasa asing juga menjadi mungkin. Fasilitas ini tampak sederhana. Namun fasilitas tersebut menjadi jauh lebih rumit dari yang diduga ketika programmer menyadari bahwa pengertian manusia sangat bergantung pada konteks dan pengertian ketimbang sekadar menterjemahkan kata-kata secara langsung.

Banyak kemajuan di bidang desain komputer dan teknologi yang semakin memungkinkan pembuatan komputer generasi kelima. Dua kemajuan rekayasa yang terutama adalah kemampuan pemrosesan paralel, yang akan menggantikan model non Neumann. Model non Neumann akan digantikan dengan sistem yang mampu mengkoordinasikan banyak CPU untuk bekerja secara serempak. Kemajuan lain adalah teknologi superkonduktor yang memungkinkan aliran elektrik tanpa ada hambatan apapun, yang nantinya dapat mempercepat kecepatan informasi.

Jepang adalah negara yang terkenal dalam sosialisasi jargon dan proyek komputer generasi kelima. Lembaga ICOT (Institute for new Computer Technology) juga dibentuk untuk merealisasikannya. Banyak kabar yang menyatakan bahwa proyek ini telah gagal, namun beberapa informasi lain bahwa keberhasilan proyek komputer generasi kelima ini akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia.

Ciri-ciri:

• Komponen yang dipakai adalah VLSI (Very Large Scale Integration).
• Kemampuan komputer dikembangakan untuk memecahkan masalah sendiri dengan bantuan AI (Artificial Intelligence). AI dapat diterapkan untuk mengoperasikan robot.
• Mulai dikembangkan komputer yang dapat menggantikan chip.
• Jepang adalah negara yang memelopori komputer generasi kelima.