Konsep Dasar Sistem Komputer

Walaupun komputer adalah inovasi muncul baru-baru ini, tetapi kebutuhan pengolahan data dan informasi sudah dilakukan sejak lama, setua sejarah terekam.

Komputer Generasi Pertama

Komputer generasi pertama dipergunakan kurang lebih pada tahun 1940-an dengan memanfaatkan teknologi tabung vakum. Beberapa komputer yang dikenal saat itu adalah ENIAC dan Mesin Von Neumann.

ENIAC

ENIAC singkatan dari Electronic Numerical Integrator and Computer, yang dirancang dan dibuat di bawah pengawasan John Mauchly dan John Presper, merupakan komputer digital elektronik untuk kebutuhan umum pertama di dunia.Dengan berat 30 ton, volume 15.000 kaki persegi, berisi 18.000 tabung vakum dan daya listrik 140 kilowatt, ENIAC mampu melakukan 5000 operasi penambahan per detik. 

Mesin  von  Neumann

Tahun 1946, von Neumann dan rekan-rekannya mulai melakukan perancangan stored- program komputer baru, dikenal sebagai komputer IAS. Struktur umum komputer IAS terdiri dari : 

- Memori utama, yang menyimpan baik data maupun instruksi-instruksi dalam bentuk biner 

- ALU yang memiliki kemampuan mengoperasikan data biner 

- Control Unit, yang melakukan intepretasi instruksi-instruksi di dalam memori dan menyebabkan instruksi tersebut dieksekusi 

- Peralatan I/O yang dioperasikan oleh Control Unit. 

Gambar 1. Struktur Komputer IAS

Memori IAS terdiri dari 1000 lokasi penyimpan, yang disebut word, yang masing-masing terdiri dari 40 binary digit (bit). Baik data maupun instruksi disimpan di sini. Sehingga bilangan harus dinyatakan dalam bentuk biner, dan instruksi juga harus berupa kode biner. 

Gambar 2. Format Memori Komputer IAS

Gambar diatas  menjelaskan format-format berikut :

 - Setiap bilangan dinyatakan oleh sebuah bit tanda dan 39 bit nilai 

- Sebuah word dapat juga terdiri dari 20 bit instruksi, dengan masing-masing instruksi terdiri dari 8-bit kode operasi (op code) yang menspesifikasikan operasi yang akan dibentuk dan sebuah 12 bit alamat yang menandai salah satu word di dalam memori (bilangan dari 0 hingga 999). 

- Control unit mengoperasikan IAS dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori dan mengeksekusinya sekaligus. 


ALU merupakan singkatan dari Arithmetic Logic Unit dan terdiri dari 4 komponen, yaitu :

- Akumulator (AC) dan Multiplier Quotient (MQ), yang digunakan untuk menyimpan sementara operand dan hasil operasi ALU. Misalnya, hasil perkalian dua buah bilangan 40 bit adalah sebuah bilangan 80 bit; 40 bit yang paling berarti disimpan di dalam AC, dan 40 bit yang kurang berarti disimpan di MQ. 

- Memory Buffer Register : berisi sebuah word yang akan disimpan di dalam memori atau digunakan untuk menerima word dari memori 

- Arithmetic-Logic Circuits

Sedangkan komponen yang ada di dalam control unit adalah : 

- Memory Address Register (MAR): Menentukan alamat word di memori untuk dituliskan dari MBR atau dibaca ke MBR. 

- Instruction Register (IR): Berisi instruksi 8-bit op code yang akan dieksekusi. 

- Instruction Buffer Register (IBR): Digunakan untuk menyimpan sementara instruksi sebe-lah kanan word di dalam memori. 

- Program Counter (PC): Berisi alamat pasangan instruksi berikutnya yang akan diambil dari memori. 

- Control Circuits

Komputer IAS memiliki 21 buah instruksi yang dikelompokkan seperti berikut ini : 

- Data transfer : memindahkan data di antara memori dengan register-register ALU atau antara dua register ALU 

- Unconditional branch : biasanya control unit mengeksekusi instruksi-instruksi di dalam urutan memori. Urutan ini dapat diubah dengan instruksi pencabangan yang memudahkan operasi repetitif

- Conditional branch : cabang dapat diubah tergantung pada suatu persyaratan, jadi memungkinkan titik-titik keputusan 
- Arithmetic : operasi yang dibentuk oleh ALU 
- Address modify : memungkinkan alamat-alamat untuk dikomputasi dalam ALU dakemudian disisipkan ke dalam instruksi-instruksi yang disimpan di dalam memorHal ini memungkinkan fleksibilitas alamat yang tinggi pada program.
Struktur komputer IAS inilah yang menjadi dasar pengembangan komputer-kompada era selanjutnya. 


berikut ini adalah sruktur detail komputer IAS

Gambar 3. Struktur Detail Komputer IAS

Sekilas Mengenai Konsep dasar komputer semoga membawa manfaat bagi pembaca sekalian