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
