Perkembangan Generasi Komputer
1. Komputer Generasi Pertama
Komputer generasi pertama dicirikan pada penggunaanya yang spesifik pada suatu tugas tertentu saja. Setiap komputer tersebut memiliki bahasa mesin (machine language) yang berbeda. Ciri yang sangat menonjol dari komputer generasi pertama ini adalah komputer masih menggunakan vacuum tube untuk memroses dan menyimpan data. Contoh dari komputer generasi pertama adalah kalkulator elektronik pertama yang diciptakan oleh seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM untuk US Navy. Ukuran dari kalkulator ini pun sangat besar, yaitu berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil yang diberi nama Mark I. Kinerjanya masih sangat lambat membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat diubah).
2. Komputer Generasi Kedua
Pada tahun 1948 telah ditemukan transistor dan dioda untuk menggantikan vacuum tube yang berfungsi sebagai pemroses dan penyimpan data. Akibatnya komputer yang sebelumnya berukuran sangat besar, berubah drsatis akibat penemuan itu. Pada komputer generasi kedua, diperkenalkan cara baru untuk menyimpan data, yaitu dengan penyimpanan secara magnetik. Penyimpanan secara magnetik menggunakan besi-besi lunak yang dililit oleh kawat. Kecepatan proses komputer generasi kedua lebih cepat dibandingkan generasi pertama. Pada generasi ini komputer sudah mulai dikenal oleh masyarakat luas, bahkan digunakan untuk proses data di bidang perniagaan, universitas, dan militer. Contoh komputer pada generasi kedua adalah DEC PDP-8, IBM 700, dan IBM 7094. Komputer generasi ini sudah menggunakan bahasa program tingkat tinggi yaitu Fortran (1954) dan Cobol (1954) yang menggantikan bahasa program generasi komputer sebelumnya, bahasa mesin.
3. Komputer Generasi Ketiga
Komputer generasi ketiga dibuat dengan menggabungkan beberapa komponen di dalam satu tempat. tampilan dari komputer juga disempurnakan. Selain itu, komputer generasi ketiga penyimpana memorinya lebih besar dan diletakkan diluar (eksternal). Penggunaan listriknya lebih hemat dibandingkan komputer generasi sebelumnya. Ukuran fisiknya menjadi lebih kecil sehingga lebih menghemat ruang. komputer generasi ketiga juga mulai menggunakan komponen IC atau disebut chip. Dapat digunakan untuk multiprogram. Contoh komputer generasi ketiga adalah Apple II, PC, dan NEC PC. Pada komputer generasi ketiga ini komputer sudah menggunakan sistem operasi yang memungkinkan pengguna menjalankan beberapa proses program yang dijalankan pada waktu yang sama dengan dimonitori oleh sebuah program utama dan mengkoordinasi komponen komputer.
4. Komputer Generasi Keempat
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. Pada tahun 1971membawa 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. Sekarang, sebuah mikroprosesor dapat diproduksi dan kemudian diprogram untuk memenuhi seluruh kebutuhan yang diinginkan. Tidak lama kemudian, setiap piranti rumah tangga seperti microwave, oven, televisi, dan mobil dengan electronic fuel injection (EFI) dilengkapi dengan mikroprosesor. Berkat perkembangan tersebut, komputer sudah tidak lagi didominasi oleh perusahaan perusahaan besar dalam menggunakannnya, masyarkat umum sudah mulai biasa dalam penggunaannya. Pada masa sekarang, kita mengenal perjalanan IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium IV (Serial dari CPU buatan Intel). Juga kita kenal AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk dalam golongan komputer generasi keempat.
5. Komputer Generasi Kelima
Perkembangan pada komputer generasi komputer kelima ini sebenernya masih belum pasti. Karena komputer ini digolongkan ke dalam komputer masa depan. Contohnya komputer fiksi HAL9000 yang disebutkan bahwa komputer tersebut dapat berkomunikasi langsung dengan penggunanya (manusia). 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.
Cache Memory
Cache Memory adalah memory yang berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil namun kecepatannya sangat tinggi. Dalam terminologi hadware, istilah ini biasanya merujuk pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan yang lebih rendah.
1. Elemen-elemen Cache Memory
a. Ukuran cache, disesuaikan dengan kebutuhan untuk membantu kerja memori. Semakin besar ukuran cache semakin lambat karena semakin banyak jumlah gerbang dalam pengalamatan cache.
b. Fungsi Pemetaan (Mapping), terdiri dari Pemetaan Langsung, Asosiatif, Asosiatif Set.Pemetaan langsung merupakan teknik yang paling sederhana, yaitu memetakkan masing-masing blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache saja. Pemetaan asosiatif dapat mengatasi kekurangan pemetaan langsung dengan cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke sembarang saluran cache.Hal ini menurut artikel dari Yulisdin Mukhlis, ST., MT
c. Algoritma Penggantian, terdiri dari Least Recently Used (LRU), First in First Out (FIFO), Least Frequently Used (LFU), Acak. Algoritma penggantian digunakan untuk menentukan blok mana yang harus dikeluarkan dari cache untuk menyiapkan tempat bagi blok baru. Ada 2 metode algoritma penggantian yaitu Write-through dan Write-back.Write-through adalah Cache dan memori utama diupdate secara bersamaan waktunya. Sedangkan Write-back melakukan update data di memori utama hanya pada saat word memori telah dimodifikasi dari cache.
d. Ukuran blok, blok-blok yang berukuran Iebih besar mengurangi jumlah blok yang menempati cache. Setiap pengambilan blok menindih isi cache yang lama, maka sejumlah kecil blok akan menyebabkan data menjadi tertindih setelah blok itu diambil. Dengan meningkatnya ukuran blok, maka jarak setiap word tambahan menjadi lebih jauh dari word yang diminta,sehingga menjadi lebih kecil kemungkinannya untuk di perlukan dalam waktu dekat.(Dikutip dari artikel milik Yulisdin "Mukhlis, ST., MT")
Line size, Jumlah cache, Satu atau dua dua tingkat, kesatuan atau terpisah.
2. Prinsip Cache Memory
Cache memory ditujukan untuk memberikan kecepatan memori yang mendekati kecepatan memori tercepat yang bisa diperoleh, sekaligus memberikan ukuran memori yang besar dengan harga yang lebih murah dari jenis-jenis memori semikonduktor. Terdapat memori utama yang relatif lebih besar dan lebih lambat dan cache memory yang berukuran lebih kecil dan lebih cepat. Cache berisi salinan sebagian memori utama. Pada saat CPU membaca sebuah word memory, maka dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui apakah word itu terdapat pada cache. Bila sudah ada, maka word akan dikirimkan ke CPU. Sedangkan bila tidak ada, blok memori utama yang terdiri dari sejumlah word yang tetap akan dibaca ke dalam cache dan kemudian akan dikirimkan ke CPU.
3. Organisasi Cache Memory Pada:
a. Pentium
Evolusi: organisasi cache dilihat dengan jelas di dalam evolusi mikroprosesor intel 80386 tidak mencakup suatu cache on-chip. 80486 meliputi cache on-chip tunggal 8 kbyte, menggunakan ukuran baris 16 byte dan suatu organisasi asosiatif set empat arah. Semua prosesor pentium meliputi dua cache on-chip L1, satu untuk data dan satu untuk instruksi. Untuk pentium 4, cache data L1 adalah 8 kbyte, menggunakan ukuran baris 64 byte dan suatu organisasi asosiatif set empat arah.
b. Power PC
Organisasi cache Power PC telah mengalami modifikasi dengan masing-masing model dalam kelompok Power PC.
Sumber
Referensi:
