SEJARAH KOMPUTER
1.
Cikal Bakal Komputer
Pada tahun 1791-1871 Charles Babbage seorang ahli matematika
Inggris yang dikenal sebagai “Bapak Komputer”. Profesor Babage merupakan orang
pertama yang memperkenalkan prinsip-prinsip awal dari komputer digital yang
bisa deprogram. Bisa dikatakan bahwa dial ah tokoh dibalik cerita sejarah komputer
dan prekembangannya.
Cerita sejarah komputer dan perkembangannya pun dimulai.
Pada awalnya, Babbage membuat sebuah mesin penyimpan program yang mampu
melakukan penghitungan serta mencetak hasilnya secara otomatis. Mesin yang
digerakkan oleh tenaga uap ini disebut difference
engine atau mesin diferensial.
Beberapa tahun kemudian, Babbage berhasil merancang mesin
yang lebih canggih yang disebut mesin Analitik. Inilah rancangan komputer
general-purpose pertama di dunia. Mesin ini memiliki sekitar 50.000 komponen.
Adapun desain dasarnya menggunakan kartu-kartu berlubang (perforasi) yang
berisi intruksi-intruksi operasional. Mesin inilah yang mengawali cerita
sejarah komputer dan perkembangannya.
Berawal dari penemuan mesin yang digunakan hanya untuk
menghitung, sejarah komputer dan perkembangannya pun terus berkembang. Penemuan
Babbage telah menginspirasi beberapa ilmuwan lain. Salah satunya adalah Herman
Hollerith.
Herman Hollerith (1860-1929) terinspirasi untuk
mengembangkan peralatan sejenis. Pada 1889, ia menerapkan prinsip kartu
perforasi untuk melakukan penghitungan pada mesin analitik yang dibuatnya.
Selain efektif dan cepat dalam melakukan perhitungan, kartu perforasi ini dpat
digunakan sebagai media penyimpanan data.
2.
Komputer Generasi Pertama
(1946-1959)
Cerita mengenai sejarah komputer dan
perkembangannya terus berlanjut. Kali ini komputer generasi pertama mulai
dikembangkan pada masa berlangsungnya Perang Dunia ke-2 (1939-1945). Komputer
ini dirancang dengan menggunakan tabung vakum (tabung hampa udara) yang biasa
digunakan untuk menguatkan sinyal listrik.
Tampilan fisik komputer generasi
pertama ini sangat besar, ukurannya bisa sebesar rumah dan harganya bisa
semahal kapal perang. Sebuah benda yang memiliki dan menjadi tokoh utama dalam
perjalanan cerita sejarah komputer dan perkembangannya.
Walaupun demikian, system komputansi
yang dijalakannya tidak secepat dan seefektif komputer yang ada
sekarang.komputer dengan mainframe yang lebih kuat mulai dikembangkan pada
1950-an dan 1960-an. Akan tetapi, penggunaannya masih membutuhkan ruangan besar
dan energi listrik yang besar.
3.
Komputer Generasi Kedua (1959-1964)
Pada era ini, sejarah computer dan perkembangannya mulai
menemukan titik terang. Penemuan transistor -komponen elektronik yang berfungsi
sebagai penguat, pemotong, dan pembagi arus listrik- pada 1948, telah membawa
perubahan drastic pada perkembangan teknologi computer. Ukuran transistor yang
relatif kecil, yaitu hanya sebesar biji kacang, telah menjadikan perangkat
elektronik yang menggunakannya menjadi lebih kecil pula.
Itulah mengapa computer generasi kedua lebih kecil, lebih
cepat, dan lebih hemat energy. Stretch dan IBM 1401 adalah contoh computer
generasi kedua yang telah menggunakan transistor.
4.
Komputer Generasi Ketiga (1964-1970)
Perjalanan cerita sejarah computer
dan perkembangannya terus berlanjut. Kali ini penemuan berlanjut pada tahun
1958. Jack Kilby berhasil mengatasi kelemahan sistem transistor dengan
mengembangkan sirkuit terpadu (Integrated Circuit -IC- ) Sirkuit terpadu ini
mampu mengombinasikan tiga komponen elektronik dalam sebuah kepingan silicon
kecil yang terbuat dari kuarsa. Penggunaan IC kemudian menjadi landasan bagi
digunakannya system operasi (operating system).
Cara ini telah memungkinkan mesin
untuk menjalankan berbagai program secara serentak dengan sebuah program utama
yang memonitor dan mengendalikan komputer. Komputer generasi ketiga pun
memiliki kecepatan lebih tinggi, kapasitas memori lebih besar, lebih hemat
listrik, dan harganya lebih murah dibandingkan computer generasi kedua. Sejarah
computer dan perkembangannya serasa berjalan begitu cepat ditahun ini.
5.
Komputer Generasi Keempat (1970 –
Sekarang)
Komputer generasi keempat ukurannya menjadi semakin kecil.
Hal ini disebabkan karena seluruh komponen komputer bisa diletakkan dalam
sebuah chip yang sangat kecil. Pada era ini, penggunaan computer semakin marak.
Bagaimanapun keadaannya, cerita mengenai sejarah komputer dan perkembangannya
ikut serta dalam perjalanan computer hingga sekarang ini.
Pada awal tahun 1970-an, terjadi dua peristiwa penting bagi
pengembangan sistem komputansi, yaitu penggunaan LSI (Large Scale Integration)
berupa pemadatan beribu-ribu sirkuit terpadu (IC) menjadi satu chip.
LSI kemudian dikembangkan lagi menjadi VLSI (Very Large
Scale Intregation) sehingga ratusan ribu IC dapat dipadatkan dalam satu chip.
Setelah itu, digunakan Ultra-Large Scale Intregation (ULSI) yang mampu
menggandakan jumlah sirkuit menjadi jutaan.
Sebagai contoh, chip Intel 4004 buatan tahun 1971 mampu
memuat seluruh komponen dari sebuah computer (CPU, memori, dan kendali
input/output).
Rangkaian penemuan yang ikut meramaikan cerita sejarah
computer dn perkembangannya ini telah mampu meningkatkan daya kerja, efisiensi,
kehandalan, sekaligus menjadikan ukuran computer semakin kecil. Kita pun bisa
mengenal PC (personal computer), laptop, PDA, dan sejenisnya.
Seiring pengembangan riset-riset dalam teknologi computer,
bukan tidak mungkin generasi kelima teknologi computer akan segera dating.
Computer generasi ini diprediksi mampu menampilkan seluruh fungsi yang
diinginkan dari sebuah computer, termasuk melakukan percakapan dengan manusia,
menggunakan masukan visual, dan belajar dari pengalamannya sendiri. Sejarah Komputer
dan perkembangannya merupakan cerita sejarah yang panjang dari penemuan sebuah
media besar. Sebuah benda yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat luas.
CACHE MEMORY
Cache adalah
memory berukuran kecil yang sifatnya temporary (sementara). Walaupun ukuran
filenya sangat kecil, namun keceptannya sangat tinggi.
Dalam terminologi hardware, istilah ini biasanya merujuk pada memory
berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan
memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan jauh lebih rendah.
Dalam
terminologi hardware, istilah ini biasanya merujuk pada memory berkecepatan
tinggi yang menjembatani aliran data antara processor dengan memory utama (RAM)
yang biasanya memiliki kecepatan jauh lebih rendah. Penggunaan cache ditujukan
untuk meminimalisir terjadinya bottleneck dalam aliran data antara processor
dan RAM. Sedangkan dalam terminologi software, istilah ini merujuk pada tempat
penyimpanan sementara untuk beberapa file yang sering diakses (biasanya
diterapkan dalam network).
Elemen cache memory
1. Ukuran
cache
Disesuaikan dengan kebutuhan untuk membantu kerja memori.
Semakin besar ukuran cache semakin lambat semakin banyak jumlah gerbang dalam
pengalamatan cache.
2. Fungsi
pemetaan asosiatif
Pemetaan asosiatif dapat mengatasi kekurangan pemetaan
langsung dengan cara mengizinkan setiap blok memori utama untuk dimuatkan ke
sembarang saluran cache.
3. Algoritma
penggantian
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.
4. Ukuran
blok
Blok yang berukuran lebih besar mengurangi jumlah blok yang
menempati cache. Dengan meningkatkan ukuran blok, maka jarak setiap word
tambahan menjadi lebih jauh dari word yang diminta, sehingga menjadi lebih
kecil kemungkinannya untuk diperlukan dalam waktu dekat.
5. Line
size
Jumlah cache, satu atau dua tingkat.
Prinsip cache memory
Prinsip elemen cache
memory adalah mekanisme penyimpanan data sekunder berkecepatan tinggi yang
digunakan untuk menyimpan data atau intruksi yang sering di akses. Memori ini
merupakan memori berkapasitas terbatas, berkecepatan tinggi yang lebih mahal
dibanding memori utama. Cache memori terletak diantara memori utama dan
register CPU, dan berfungsi agar CPU tidak langsung mengacu ke
memori utama tetapi di cache yang kecepatan aksesnya lebih tinggi. Cache
berasal dari kata cash. Dari istilah tersebut cache adalah tempat
menyembunyikan atau tempat menyimpan sementara. Sesuai definisi tersebut cache
ini dimaksudkan untuk meningkatkan transfer data dengan menyimpan data yang
pernah diakses pada cache tersebut. Sehingga apabila ada data yang ingin
diakses adalah data yang sama maka akses akan dapat dilakukan lebih cepat.
Cache memori ini terletak antara register dan memori utama hingga pemprosesan
data tidak langsung mengacu pada memori utama.
Istilah penting yang berhubungan
·
Cache hit
Jika data yang diminta oleh unit yang
lebih tinggi dan ada dalam cache disebut “hit”. Permintaan dapat dilayani
dengan cepat. Maksud urutan unit dari rendah hingga tinggi yaitu: Streamer –
Hardisk Memori – Second Level – First level – CPU cache.
·
Cache miss
Bila data yang diminta tidak ada
dalam cache, harus diambil dari unit dibawahnya yang cukup memakan waktu. Ini
disebut miss (gagal).
·
Burst mode
Dalam modus cepat ini cache mengambil
banyak data sekaligus dari unit dibawahnya. Ia mengambil lebih dari yang
dibutuhkan dengan asumsi, data yang diminta berikutnya letaknya berdekatan.
·
LRU (Least Recently Used)
Algoritma penggantian cache.
·
COAST
Cache on the stick adalah bentuk
khusus L2, yang dapat diganti-ganti seperti RAM dan ditempatkan pada modul.
·
DRAM
Memori dinamik (”Dynamic Random
Access Memory) adalah bentuk yang paling umum. DRAM hanya menggunakan sebuah
kapasitor untuk menyimpan, sehingga kecil dan murah untuk kapasitas besar.
Kekurangannya: kecepatannya tidak begitu tinggi.
·
SRAM
Memori statik (Static RAM) ini
menggunakan sakelar elektronik (flip-flop) untuk menyimpan. secara teknis
flip-flop pada RAM lebih rumit dari kapasitor pada DRAM. Karena lebih cepat,
SRAM biasanya digunakan untuk cache L1 atau L2.
·
SDRAM
Memori dinamik tersinkronisasi
(Synchronous DRAM) merupakan perkembangan lebih lanjut dari DRAM. Akses pada
memori disinkronkan dengan frekuensi sistim prosesor sehingga menghemat waktu.
Pada motherboard modern, SDRAM berfungsi sebagai pengganti langsung DRAM.
·
First level cache (L1)
Ini tingkat cache teratas dalam
hirarki, dengan kapasitas memori terkecil, termahal dan tercepat.
·
Second level cache (L2)
Cache level dua ini memiliki
kapasitas lebih besar dari L1, tetapi lebih lambat dan murah. Cache L2 masih
lebih cepat dibandingkan dengan RAM.
·
Write back (WB)
Cache digunakan tidak hanya saat
membaca, tetapi juga dalam proses menulis.
·
Write through (WT)
Mementingkan keamanan: cache hanya
digunakan saat membaca, sedangkan untuk menulis ditunggu hingga memori yang
dituju selesai menulis.
Sumber : http://anggaradian.wordpress.com/2013/04/29/pengertian-dan-fungsi-cache-pada-komputer/
http://faishallathif.blogspot.com/2013/09/prinsip-dan-elemen-cache-memory.html
https://id-id.facebook.com/notes/belajar-komputer/apa-itu-cache-memory/10150641452363916
