Sejarah Perkembangan Komputer (Generasi 1-5)

Komputer pada saat ini telah masuk pada seluruh sendi kehidupan kita. Komputer saat ini sangat terjangkau dan memiliki banyak bentuk. Komputer tidak lagi berbentuk desktop, tetapi juga dapat berbentuk laptop, ponsel pintar, jam tangan, kacamata, bahkan menyatu dengan beragam benda yang kita sebut sebagai internet of things.

Akan tetapi, tidak banyak yang menyadari bahwa komputer yang kita ketahui sekarang memiliki sejarah yang amat panjang. Mungkin karena kebanyakan orang berpikiran bahwa mempelajari komputer berarti mempelajari pengetahuan terbaru dan bahkan masa depan. Hal itu tidak salah karena pemanfaat terbaik dari komputer adalah dengan memaksimalkan apa yang sekarang telah ada dan dikenal stabil.

Namun demikian, mempelajari sejarah perkembangan komputer sangatlah penting. Kenapa? Karena kita dapat banyak belajar dari masa lalu. Mulai dari keberhasilan dan kegagalan, serta betapa mesin dan teknologi yang ditemukan akan mempercepat penemuan mesin-mesin baru dan komponen-komponen yang lebih tangguh, dengan ukuran yang makin kecil, tetapi kapasitas dan kinerjanya makin tinggi.

Mesin komputer yang kini teramat canggih juga lahir dari konsep, penelitian, dan pembelajaran para ilmuwan dan insinyur yang mendapatkan pengetahuan serta ketangkasannya dari percobaan dan berbagai pengetahuan pendahulunya di masa lalu pula. Oleh karena itu, sejarah perkembangan komputer menjadi materi yang penting untuk dipelajari.

Perkembangan Komputer

Sejarah mesin komputasi dimulai bahkan jauh sebelum Masehi, yaitu +/- 2400 BC. Perkembangan komputer pertama dimulai dengan Abacus, sebelum mesin elektronik pertama diciptakan. Selanjutnya, komputer kemudian dapat diprogram, yang dirancang oleh Charles Babbage, dengan pemrogram pertamanya adalah seorang wanita bernama Ada Lovelace.

Ya, Ada Lovelace adalah seorang matematikawan andal yang dianugerahi sebagai programmer pertama di dunia. Mengapa? Karena ia berhasil menulis algoritma untuk menyelesaikan permasalah-permasalahan umum yang merupakan cikal bakal dari bagaimana komputer hari ini bekerja. Model komputasi yang melahirkan komputer elektronik yang dipakai saat ini ialah Mesin Turing. Mesin ini diciptakan oleh Alan Turing.

Mesin Turing merupakan model komputasi, sebuah mesin abstrak yang mengolah simbol pada sepotong pita dengan mengacu ke sebuah tabel aturan. Walaupun sangat sederhana, ketika diberikan sebuah algoritma komputer, sebuah Mesin Turing dapat menyimulasikan logika algoritma yang dirancang. Mesin abstrak sederhana ini menjadi dasar pengembangan bahasa-bahasa pemrograman dan teori otomata yang mendasari otomasi.

Dapat kita perhatikan bahwa perkembangan perangkat keras dan perangkat lunak selalu dimulai dari model abstrak. Ini membuktikan, bahwa teori, pengetahuan, serta cara berpikir komputasional selalu mendahului dan mendorong lahirnya teknologi.

Sejak itu, beragam benda untuk membantu perhitungan ditemukan, dengan kompleksitas dan kinerja yang makin tinggi. Perubahan komputer yang berlangsung terus sepanjang waktu dan secara berjenjang dipacu dengan perkembangan ilmu pengetahuan membuat komputer berevolusi.

Perkembangan teknologi juga tak lepas dari perkembangan ilmuwan dan insinyur yang mengembangkannya. Tokoh-tokoh tersebut tidak hanya menciptakan mesin, tetapi juga menciptakan konsep-konsep yang dipakai sampai sekarang, misalnya Algoritma ditemukan pada tahun 830 oleh Al-Khawarizmi.

Lima Generasi Komputer

Dari segi perkembangannya, komputer dapat dibagi menjadi lima generasi utama. Lima generasi komputer adalah sebagai berikut.

Komputer Generasi Pertama (1946-1959)

Komputer generasi pertama adalah komputer yang masih dibuat sangat sederhana dan belum mampu melakukan komputasi kompleks. Hal ini tentunya menyebabkan penggunaannya juga sederhana dan belum bisa menyelesaikan masalah yang besar pula.

Komputer elektronik digital pertama dirancang oleh John V. Atanasoff pada tahun 1937 (Simarmata, 2006, hlm. 18). Pada saat itu perkembangan komputer didorong oleh keadaan perang dunia II di mana militer sangat membutuhkan perhitungan-perhitungan yang cepat, matang, dan akurat untuk keperluan perang. Atas kondisi tersebut maka berkembanglah gagasan-gagasan untuk mengembangkan teknologi komputer baik hardware maupun software.

Perkembangan komputer lain pada masa ini adalah Electronic Numerical Integrator Computer (ENIAC) yang dibuat oleh pemerintah Amerika Serikat dan University of Pennsylvania. Komputer ini terdiri atas 18.000 vakum, 70.000 resistor dan lima juta titik solder. Komputer ini mengonsumsi daya sebesar 160kW. Komputer ENIAC dirancang oleh John Presper Eckert dan John W. Mauchly (Lubis & Safii, 2018, hlm. 13).

Pada 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Komputer I) yang dibuat oleh Remington Rand menjadi komputer komersial pertama yang berdasarkan arsitektur Von Neumann. Salah satu hasil yang mengesankan adalah memprediksi kemenangan Dwilight D. Eisenhower dalam pemilihan presiden pada 1952.

Ciri-Ciri Komputer Generasi 1

Ciri-ciri dari komputer generasi pertama adalah sebagai berikut.

1. Instruksi operasi dibuat secara spesifik.
2. Komputer masih sulit untuk deprogram.
3. Kecepatannya masih sangat terbatas.
4. Penggunaan tube vakum membuat komputer sangat besar.
5. Menggunakan silinder magnetik untuk penyimpanan data (Lubis & Safii, 2018, hlm. 13).

Komputer Generasi Kedua (1954-1959)

Komputer generasi kedua ini merupakan pengembangan dari komputer generasi pertama yang dibuat untuk menyempurnakan bentuk dari komponen dan penggunaan listrik yang lebih hemat. Pada 1948, ada alat yang disebut transistor. Alat ini mempengaruhi perkembangan komputer dengan amat pesat.

Transistor menggantikan tube vakum di televisi, radio, dan komputer sehingga ukurannya semakin kecil. Transistor digunakan pada 1956 dan pengembangan memori inti-magnetik membuat komputer generasi kedua lebih kecil, lebih cepat, dan lebih dapat diandalkan serta lebih hemat energi.

Mesin pertama yang memanfaatkan teknologi ini adalah super komputer dari IBM (yang bernama Stretch) dan LARC (yang bernama Sprery-Rand). Komputer-komputer ini dikembangkan untuk laboratorium energi atom sehingga terlalu mahal dan kompleks untuk komputasi bisnis.

Pada awal 1960-an mulai bermunculan komputer generasi kedua yang sukses di bidang bisnis, universitas, dan di pemerintahan. Pada 1965 hampir seluruh bisnis-bisnis besar menggunakan komputer generasi kedua (1401 komputer) untuk memproses informasi keuangan.

Pada saat itu sudah mulai muncul beberapa bahasa pemrograman sehingga memberikan fleksibilitas kepada komputer dan meningkatkan kinerja pengguna bisnis. Bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN) mulai umum digunakan sehingga mulai bermunculan pekerjaan-pekerjaan baru mengenai programmer, analis sistem, dan ahli sistem komputer).

Ciri-Ciri Komputer Generasi 2

Ciri-ciri komputer generasi kedua adalah sebagai berikut.

1. Komponen telah menggunakan transistor
2. Ukuran fisiknya lebih kecil
3. Kecepatan prosesnya lebih cepat
4. Tidak cepat panas
5. Membutuhkan listrik lebih sedikit
6. Memori yang digunakan lebih besar
7. Telah menggunakan bahasa tingkat tinggi h. Sudah dapat digunakan untuk real time dan time sharing yang artinya, komputer digunakan bersama-sama dan komputer dapat membagi waktu untuk tiap-tiap pemakai serta menghasilkan data yang sama sesuai dengan yang sedang diproses dalam sekejap (Setiawan, 2007, hlm. 20).

Komputer Generasi Ketiga (1965-1970)

Komputer generasi ketiga dibuat dengan menggabungkan beberapa komponen dalam satu tempat dan disempurnakan tampian dari komputer tersebut. Salah satu karakteristik yang paling menonjol dari komputer generasi ini adalah digunakannya IC (integrated Circuit) atau yang disebut chip.

Jack Kilby, seorang insinyur dari Texas, Amerika Serikat menggembangkan sirkuit integrasi (IC) pada 1958 (Lubis & Safii, 2018, hlm. 14). IC mengkombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silikon kecil terbuat dari pasir kuarsa. Selanjutnya para ilmuwan kemudian berhasil memasukkan lebih banyak komponen ke dalam chip tunggal yang disebut semi-konduktor. Hasilnya komputer semakin kecil dan sistem operasi dapat dengan serentak menjalankan berbagai program yang berbeda dengan program utama yang memonitor dan mengkoordinasi memori komputer.

Ciri-Ciri Komputer Generasi 3

Menurut Setiawain (2007, hlm. 23) komputer generasi ketiga mempunyai cirri-ciri sebagai berikut.

1. Komponen telah menggunakan IC (Integrated Circuit)
2. Kecepatan prosesnya lebih cepat
3. Membutuhkan listrik lebih hemat
4. Memori yang digunakan lebih besar, dapat menyimpan sampai ratusan ribu karakter
5. Telah menggunakan penyimpanan luar yang bersifat random access, yaitu magnetic disk yang berkapasitas besar.
6. Dapat digunakan untuk multi processing dan multi programming.
7. Telah dibuatnya alah input-output dengan menggunakan visual display terminal yang dapat menampilkan grafik, dapat menerima dan mengeluarkan suara, dan telah digunakannya alat pembaca tinta magnetic MICR (Magnetic Ink Character Reader).

Komputer Generasi Keempat (1971-Sekarang)

Pada 1971, Chip Intel 4004 membawa kemajuan pada IC dengan meletakkan seluruh komponen sebuah komputer pada sebuah chip. Sebelumnya IC dibuat hanya untuk tugas yang spesifik namun tidak lama kemudian sekarang sebuah mikroprosesor dapat diproduksi kemudian diprogram untuk memenuhi kebutuhan yang diinginkan seperti microwave dan televisi. Mobil electronic fuel injection dilengkapi dengan mikroprosesor.

Pada 1970-an, para perakit komputer menjual kepada khalayak ramai disebut mini-komputer piranti yang paling popular adalah program word processing dan spreadsheet. Pada awal 1989-an, video game menarik perhatian konsumen seperti Atari 2600.

Pada 1981, IBM memperkenalkan Personal Komputer (PC) untuk penggunaan rumah, sekolah, dan kantor dengan jumlah dua juta unit pada 1981 menjadi 5,5 juta unit pada 1982, dan 10 tahun kemudian menjadi 65 juta PC yang digunakan. Komputer lalu berevolusi dari desktop ke laptop sekarang palmtop.

IBM PC bersaing dengan Apple Machintosh dalam memperebutkan pasar komputer. Apple Machintosh menjadi terkenal karena mempopulerkan sistem grafis pada komputernya, sementara saingannya masih menggunakan komputer yang berbasis teks. Apple Machintosh juga mempopulerkan piranti mouse.

Pada masa sekarang, IBM compatible dengan pemakaian CPU: IBM PC/486, Pentium I,II,III, dan IV, juga AMD k6, Athlon, dsb. Ini semua masuk ke dalam golongan komputer generasi keempat. Kini dapat kita temui prosesor terbaru seperti Intel i3 – i9, X series, AMD Ryzen 3 – 9, hingga prosesor-prosesor lainnya yang jauh lebih hemat daya namun justru lebih cepat seperti Apple M1.

Ciri-Ciri Komputer Generasi 4

Komputer generasi keempat mempunyai ciri-ciri sebagai berikut.

1. Telah menggunakan LSI (Large Scale Integration), yaitu penggabungan beribu-ribu IC yang dipadatkan dalam satu buah chip.
2. LSI dikembangkan menjadi VLSI (Very Large Scale Integration) yang dapat memuat 150.000 transistor yang dipadatkan.
3. Chip yang digunakan telah berbentuk segi empat yang memuat rangkaian-rangkaian terpadu (Setiawan, 2007, hlm. 26).

Komputer Generasi Kelima

Sebetulnya, komputer generasi kelima masih belum bisa dibuat dengan sempurna. Hal ini karena komputer generasi kelima diharapkan akan membawa perubahan baru paradigma komputerisasi di dunia. Untuk melakukannya, maka kita harus keluar dari batasan dari apa yang industri saat ini mampu lakukan.

Namun, preposisi untuk komputer dengan paradigma komputerisasi baru ini adalah komputasi kuantum atau quantum computing. Quantum Computer ingin menggantikan bagaimana sistem biner yang digunakan oleh komputer di masa kini bekerja. Cara bekerja komputer saat ini adalah dengan memberikan instruksi berupa 0 atau 1. Quantum Computer menembus pola instruksi semacam itu dengan memproposisikan qubit yang tidak hanya mampu menampung value 0 atau 1.

Ya, qubit tidak hanya dapat memiliki value 0 atau 1, namun setiap bit-nya dapat menjadi 0 atau 1. Artinya, setiap bit dimanfaatkan dengan sangat maksimal karena tidak hanya mampu menampung satu value yang sama. Sehingga kemungkinan besar, jika hal ini dapat dilakukan, maka performa komputasi komputer kuantum akan menjadi jauh lebih cepat dari komputer konvensional.

Bahkan diperkirakan bahwa model standar (paling bawah) dari komputer kuntum saja dapat mengalahkan kecepatan komputasi super computer dengan telak. Komputer kuantum dapat menyelesaikan suatu perhitungan matematis rumit hanya dalam 200 detik, sedangkan super computer IBM Summit membutuhkan waktu 10.000 tahun untuk menyelesaikannya.

Paradigma qubit berasal dari salah satu teori fisika kuantum, yaitu superposition.  Superposition adalah Superposisi adalah kemampuan sistem kuantum untuk berada di beberapa keadaan pada saat yang sama sampai diukur. Mudahnya, suatu materi dapat memiliki dua state yang berbeda dalam satu posisi. Dalam aplikasi komputer kuantum, hal tersebut diterapkan pada qubit yang mampu menyimpan dua value yang berbeda.

Referensi

Agung Setiawan (2007). Pengantar Sistem Komputer. Bandung: Informatika.

1. Janner Simarmata (2006). Pengenalan Teknologi Komputer dan Informasi,. Yogyakarta: Andi, 2006.
2. Lubis, Iman & Safii, Mohamad. (2018). SMART ECONOMY Kota Tangerang Selatan. Tangerang Selatan: KAMI.