Mengenal Komponen Dalam Perangkat Keras Komputasi – Sejarah perangkat keras komputasi mencakup perkembangan dari perangkat sederhana awal hingga membantu perhitungan hingga komputer modern. Sebelum abad ke-20, sebagian besar perhitungan dilakukan oleh manusia.

Mengenal Komponen Dalam Perangkat Keras KomputasiMengenal Komponen Dalam Perangkat Keras Komputasi

tokyopc.org – Alat mekanis awal untuk membantu manusia dengan kalkulasi digital, seperti sempoa, disebut sebagai mesin hitung atau kalkulator (dan nama kepemilikan lainnya). Operator mesin itu disebut komputer. Alat bantu pertama untuk komputasi adalah perangkat mekanis murni yang mengharuskan operator untuk mengatur nilai awal operasi aritmatika dasar, kemudian memanipulasi perangkat untuk mendapatkan hasilnya.

Kemudian, komputer merepresentasikan angka dalam bentuk kontinu (misalnya jarak sepanjang skala, rotasi poros, atau tegangan). Angka juga dapat direpresentasikan dalam bentuk digit, secara otomatis dimanipulasi oleh mekanisme.

Baca Juga : Kehidupan Awal Dan Pendidikan PC Alan Turing

Meskipun pendekatan ini umumnya membutuhkan mekanisme yang lebih kompleks, pendekatan ini sangat meningkatkan ketepatan hasil. Perkembangan teknologi transistor dan kemudian chip sirkuit terintegrasi menyebabkan serangkaian terobosan, dimulai dengan komputer transistor dan kemudian komputer sirkuit terintegrasi, menyebabkan komputer digital sebagian besar menggantikan komputer analog.

Dilansir dari kompas.com, Metal-oxide-semiconductor (MOS) large-scale integration (LSI) kemudian mengaktifkan memori semikonduktor dan mikroprosesor, yang mengarah ke terobosan penting lainnya, miniatur komputer pribadi (PC), pada tahun 1970-an. Biaya komputer secara bertahap menjadi sangat rendah sehingga komputer pribadi pada tahun 1990-an, dan kemudian komputer seluler (ponsel pintar dan tablet) pada tahun 2000-an, menjadi tersebar di mana-mana.

Kuno dan abad pertengahan

Perangkat telah digunakan untuk membantu komputasi selama ribuan tahun, sebagian besar menggunakan korespondensi satu-ke-satu dengan jari. Alat hitung paling awal mungkin adalah bentuk tongkat penghitung.

Tulang Lebombo dari pegunungan antara Swaziland dan Afrika Selatan mungkin merupakan artefak matematika tertua yang diketahui. Ini berasal dari 35.000 SM dan terdiri dari 29 takik berbeda yang sengaja dipotong menjadi fibula babon.

Alat bantu pencatatan selanjutnya di seluruh Bulan Sabit Subur termasuk batu (bola tanah liat, kerucut, dll.) Yang mewakili jumlah barang, mungkin ternak atau biji-bijian, disegel dalam wadah tanah liat berongga yang belum dipanggang.

Penggunaan batang hitung adalah salah satu contohnya. Sempoa awalnya digunakan untuk tugas-tugas aritmatika. Apa yang sekarang kita sebut sempoa Romawi digunakan di Babilonia sejak c. 2700–2300 SM.

Sejak itu, banyak bentuk papan atau tabel perhitungan lainnya telah ditemukan. Di rumah hitung Eropa abad pertengahan, kain kotak-kotak akan diletakkan di atas meja, dan spidol dipindahkan di atasnya sesuai dengan aturan tertentu, sebagai bantuan untuk menghitung jumlah uang.

Beberapa komputer analog dibangun pada zaman kuno dan abad pertengahan untuk melakukan perhitungan astronomi. Ini termasuk mekanisme astrolabe dan Antikythera dari dunia Helenistik (sekitar 150–100 SM).

Di Mesir Romawi, Hero of Alexandria (sekitar 10–70 M) membuat perangkat mekanis termasuk automata dan kereta yang dapat diprogram. Perangkat mekanis awal lainnya yang digunakan untuk melakukan satu atau jenis perhitungan lainnya termasuk planisfer dan perangkat komputasi mekanis lainnya yang ditemukan oleh Abu Rayhan al-Biruni (c. 1000 M); equatorium dan astrolabe bebas lintang universal oleh Abū Ishāq Ibrāhīm al-Zarqālī (c. 1015 M); komputer analog astronomis dari para astronom dan insinyur Muslim abad pertengahan lainnya; dan menara jam astronomi Su Song (1094) selama dinasti Song.

Jam kastil, jam astronomi mekanis bertenaga air yang ditemukan oleh Ismail al-Jazari pada tahun 1206, adalah komputer analog pertama yang dapat diprogram. Ramon Llull menemukan Lullian Circle: mesin nosional untuk menghitung jawaban atas pertanyaan filosofis (dalam hal ini, yang berkaitan dengan agama Kristen) melalui kombinatorika logis.

Ide ini diambil oleh Leibniz berabad-abad kemudian, dan dengan demikian merupakan salah satu elemen pendiri dalam ilmu komputasi dan informasi.

Alat hitung Renaisans

Ahli matematika dan fisikawan Skotlandia John Napier menemukan bahwa perkalian dan pembagian bilangan dapat dilakukan dengan penambahan dan pengurangan, masing-masing, dari logaritma bilangan tersebut.

Saat membuat tabel logaritmik pertama, Napier perlu melakukan banyak perkalian yang membosankan. Pada titik inilah dia merancang ‘Tulang Napier’ miliknya, alat mirip sempoa yang sangat menyederhanakan perhitungan yang melibatkan perkalian dan pembagian.

Karena bilangan real dapat direpresentasikan sebagai jarak atau interval pada sebuah garis, mistar hitung ditemukan pada tahun 1620-an, tak lama setelah karya Napier, untuk memungkinkan operasi perkalian dan pembagian dilakukan secara signifikan lebih cepat daripada sebelumnya.

Edmund Gunter membangun perangkat hitung dengan skala logaritmik tunggal di Universitas Oxford. Perangkatnya sangat menyederhanakan perhitungan aritmatika, termasuk perkalian dan pembagian. William Oughtred sangat meningkatkan ini pada tahun 1630 dengan aturan geser melingkar.

Dia mengikuti ini dengan mistar hitung modern pada tahun 1632, yang pada dasarnya merupakan kombinasi dari dua aturan Gunter, yang disatukan dengan tangan. Aturan slide digunakan oleh generasi insinyur dan pekerja profesional lain yang terlibat secara matematis, sampai penemuan kalkulator saku.

Kalkulator mekanis

Wilhelm Schickard, seorang polymath Jerman, merancang mesin hitung pada tahun 1623 yang menggabungkan bentuk mekanis dari batang Napier dengan mesin penambah mekanis pertama di dunia yang dibangun di dasarnya. Karena menggunakan satu gigi, ada beberapa situasi di mana mekanisme pembawa akan macet. Kebakaran menghancurkan setidaknya satu mesin pada tahun 1624 dan diyakini Schickard terlalu putus asa untuk membangun yang lain.

Pada tahun 1642, saat masih remaja, Blaise Pascal memulai beberapa pekerjaan perintis pada mesin hitung dan setelah tiga tahun berusaha dan 50 prototipe dia menemukan kalkulator mekanik. Dia membangun dua puluh mesin ini (disebut kalkulator Pascal atau Pascaline) dalam sepuluh tahun berikutnya.

Sembilan Pascalines selamat, sebagian besar dipajang di museum-museum Eropa. Perdebatan terus berlanjut tentang apakah Schickard atau Pascal harus dianggap sebagai “penemu kalkulator mekanis” dan kisaran masalah yang akan dipertimbangkan dibahas di tempat lain.

Gottfried Wilhelm von Leibniz menemukan penghitung berundak dan mekanisme drum berundaknya yang terkenal sekitar tahun 1672. Dia mencoba untuk membuat sebuah mesin yang dapat digunakan tidak hanya untuk penjumlahan dan pengurangan tetapi juga akan menggunakan kereta yang dapat dipindahkan untuk memungkinkan perkalian dan pembagian yang panjang.

Leibniz pernah berkata, “Tidak layak bagi orang-orang hebat untuk kehilangan jam kerja seperti budak dalam perhitungan yang bisa dengan aman diturunkan kepada orang lain jika mesin digunakan.” Namun, Leibniz tidak menggunakan mekanisme membawa yang berhasil sepenuhnya.

Leibniz juga menggambarkan sistem angka biner, bahan utama dari semua komputer modern. Namun, hingga 1940-an, banyak desain berikutnya (termasuk mesin Charles Babbage tahun 1822 dan bahkan ENIAC tahun 1945) didasarkan pada sistem desimal.

Sekitar tahun 1820, Charles Xavier Thomas de Colmar menciptakan apa yang selama sisa abad ini menjadi kalkulator mekanis pertama yang berhasil diproduksi secara massal, Thomas Arithmometer. Ini dapat digunakan untuk menambah dan mengurangi, dan dengan kereta yang dapat dipindahkan, operator juga dapat mengalikan, dan membagi dengan proses perkalian panjang dan pembagian panjang. Ini menggunakan drum bertingkat yang serupa dalam konsepsi dengan yang ditemukan oleh Leibniz. Kalkulator mekanis tetap digunakan hingga tahun 1970-an.

Pemrosesan data kartu berlubang

Pada tahun 1804, penenun Prancis Joseph Marie Jacquard mengembangkan alat tenun di mana pola yang ditenun dikontrol oleh selotip kertas yang dibuat dari kartu berlubang. Pita kertas dapat diubah tanpa mengubah desain mekanis alat tenun.

Ini adalah pencapaian penting dalam kemampuan program. Mesinnya merupakan peningkatan dari alat tenun serupa. Kartu berlubang didahului oleh pita berlubang, seperti pada mesin yang diusulkan oleh Basile Bouchon. Pita ini akan menginspirasi perekaman informasi untuk piano otomatis dan peralatan mesin kontrol numerik yang lebih baru.

Pada akhir 1880-an, orang Amerika Herman Hollerith menemukan penyimpanan data pada kartu berlubang yang kemudian dapat dibaca oleh mesin. Untuk memproses kartu berlubang ini, ia menemukan tabulator dan mesin keypunch. Mesinnya menggunakan relai dan penghitung elektromekanis. Metode Hollerith digunakan dalam Sensus Amerika Serikat tahun 1890. Proses pencacahan dilakukan dua tahun lebih cepat dari pencacahan sebelumnya. Perusahaan Hollerith akhirnya menjadi inti dari IBM.

Pada 1920, mesin tabulasi elektromekanis dapat menambah, mengurangi, dan mencetak total yang terakumulasi. Fungsi mesin diarahkan dengan memasukkan lusinan jumper kawat ke panel kontrol yang dapat dilepas.

Ketika Amerika Serikat memberlakukan Jaminan Sosial pada tahun 1935, sistem kartu berlubang IBM digunakan untuk memproses catatan 26 juta pekerja. Kartu berlubang menjadi umum di industri dan pemerintahan untuk akuntansi dan administrasi.

Artikel Leslie Comrie tentang metode kartu berlubang dan publikasi WJ Eckert tentang Metode Kartu Punched dalam Komputasi Ilmiah pada tahun 1940, menjelaskan teknik kartu berlubang yang cukup maju untuk menyelesaikan beberapa persamaan diferensial atau melakukan perkalian dan pembagian menggunakan representasi floating point, semuanya pada kartu dan unit berlubang mesin perekam.

Mesin semacam itu digunakan selama Perang Dunia II untuk pemrosesan statistik kriptografi, serta sejumlah besar penggunaan administratif. Biro Komputasi Astronomi, Universitas Columbia, melakukan perhitungan astronomi yang mewakili keadaan seni dalam komputasi.

Kalkulator

Pada abad ke-20, kalkulator mekanis sebelumnya, mesin kasir, mesin akuntansi, dan lain-lain didesain ulang untuk menggunakan motor listrik, dengan posisi roda gigi sebagai representasi dari keadaan variabel.

Kata “komputer” adalah jabatan yang diberikan terutama kepada wanita yang menggunakan kalkulator ini untuk melakukan penghitungan matematis. Pada 1920-an, minat ilmuwan Inggris Lewis Fry Richardson dalam prediksi cuaca membuatnya mengusulkan komputer manusia dan analisis numerik untuk memodelkan cuaca; hingga hari ini, komputer paling kuat di Bumi dibutuhkan untuk memodelkan cuacanya secara memadai menggunakan persamaan Navier – Stokes.

Baca Juga : Inilah Folder dan File Default Windows yang Tidak Boleh Dihapus

Perusahaan seperti Friden, Marchant Calculator, dan Monroe membuat kalkulator mekanis desktop dari tahun 1930-an yang dapat menambah, mengurangi, mengalikan, dan membagi. [35] Pada tahun 1948, Curta diperkenalkan oleh penemu Austria Curt Herzstark. Itu adalah kalkulator mekanik kecil yang dapat diputar dengan tangan dan karenanya, keturunan dari Stepped Reckoner dari Gottfried Leibniz dan Arithmometer Thomas.

Kalkulator desktop semua elektronik pertama di dunia adalah British Bell Punch ANITA, dirilis pada tahun 1961. Kalkulator ini menggunakan tabung vakum, tabung katoda dingin dan Dekatron di sirkuitnya, dengan 12 tabung katoda dingin “Nixie” untuk layarnya.

ANITA laris manis karena itu satu-satunya kalkulator desktop elektronik yang tersedia, dan senyap serta cepat. Teknologi tabung digantikan pada bulan Juni 1963 oleh Friden EC-130 yang diproduksi AS, yang memiliki desain semua transistor, tumpukan empat angka 13 digit yang ditampilkan pada CRT 5 inci (13 cm), dan memperkenalkan notasi Polandia terbalik. (RPN).