Komputer merupakan peranti elektronik yang tidak asing lagi dalam masyarakat moden dan memainkan peranan yang sangat penting dari segi pembangunan manusia.

komputer terkecil dunia

Teknologi pada abad ini begitu maju dalam masa yang sangat singkat berbanding sebelumnya, hasil daripada keupayaan komputer untuk menyimpan dan memproses data berdasarkan arahan yang diberi.

Lihatlah di sekeliling anda. Teknologi komputer membantu menghidupkan telefon pintar, lampu isyarat di jalanan, lif dalam bangunan, kamera litar tertutup dan banyak lagi. Jelaslah, ia boleh ditemui di mana-mana sahaja.

Dahulu, teknologi komputer tidaklah seperti sekarang. Komputer lama bersaiz sangat besar, ada kalanya sebesar sebuah bilik. Walaupun besar, ia tidak boleh mencapai kuasa pemprosesan berbanding telefon pintar yang kecil dan boleh dimuatkan dalam saku.

Komputer lama juga memerlukan masa berjam-jam untuk menghasilkan sesuatu yang telefon pintar mampu lakukan dalam beberapa saat. Walaupun kita memerlukan masa berdekad-dekad lamanya untuk mencapai apa yang ada pada hari ini, ia sangat berbaloi.

Menyingkap semula perjalanan dunia pengkomputeran dari awal boleh membantu kita memahami dengan lebih baik bagaimana teknologi yang kita gunakan sekarang terhasil.

Mengapa komputer awal sangat besar?

komputer lama

Pada peringkat paling asas, tujuan pembinaan komputer adalah untuk mengambil input luaran yang disediakan oleh manusia. Bagi kes sekarang, ia mengambil input luaran daripada perisian lain dan memprosesnya untuk menghasilkan output yang berguna.

Komputer sebenarnya telah wujud dalam bentuk paling asas sebelum adanya elektrik lagi. Komputer yang dimaksudkan adalah peranti komunikasi satu sama satu yang menggunakan jari untuk melakukan aritmetik dan pengiraan mudah seperti abacus. Peranti-peranti ini kemudiannya dikembangkan lagi untuk melakukan pengiraan yang lebih cepat dan kompleks. 

Lonjakan kemajuan yang besar telah dilakukan oleh Joseph-Marie Jacquard pada tahun 1804 apabila dia telah membangunkan sebuah sistem di mana kad tebuk (punch card) digunakan sebagai input untuk mesin tenun.

Kad tebuk ini boleh digantikan dengan suapan dalam input baru, sambil membenarkan mesin utama beroperasi seperti biasa. Walau bagaimanapun, pada tahun 1833 barulah Charles Babbage yang dianggap sebagai "Bapa Komputer" mencipta komputer pelbagai guna yang pertama.

mesin tenun jacquard 391

Mesin tenun Jacquard 

Komputer pertama itu menyaksikan penggunaan revolusioner enjin analisis yang menggunakan kad tebuk sebagai input dan pencetak sebagai output.

Selepas tersebarnya penggunaan elektrik yang meluas, transmit elektromekanik digunakan sebagai suis untuk berinteraksi dengan komputer. Bagi komputer analog, kuantiti fizikal yang sentiasa berubah adalah sangat penting.

Bagi tujuan ini, fenomena fizikal untuk kuantiti elektrik, mekanikal dan hidraulik digunakan sebagai model permasalahan yang perlu diselesaikan. Komputer analog seperti ini digunakan secara meluas dalam Perang Dunia Pertama.

Sebaliknya, komputer digital memberikan arahan kepada kuantiti berbeza menggunakan simbol. Ia merupakan kelebihan terbesar kerana proses dalam komputer digital boleh dihasilkan berulang kali dengan lebih dipercayai.

Komputer Tiub Vakum

komputer tube vacuum

Komputer tiub vakum

Komputer generasi pertama bergantung kepada litar logik tiub vakum untuk pengaturcaraan (programming). Komputer ini biasanya ditempatkan di bilik besar dan ia kerap rosak.

Pada tahun 1950-an, penggunaan tiub vakum telah digantikan dengan transistor yang lebih pantas, kecil dan lebih tahan. Sebagai perbandingan, satu bit dalam tiub vakum adalah sebesar saiz ibu jari manakala satu bit dalam transistor sebesar kuku sahaja.

Kemajuan seterusnya menyaksikan transistor digantikan oleh litar bersepadu pada tahun 1960-an. Ia mewakili kemunculan generasi ketiga pengkomputeran di mana transistor MOS kecil (metal oxide semiconductor field-effect transistor) yang juga dikenali sebagai MOSFET digunakan.

Saiz transistor yang lebih kecil digunakan untuk membuat litar elektronik pada sekeping bahan rata (silikon adalah bahan yang paling banyak digunakan untuk membuat litar bersepadu).

Selain memberikan kuasa pemprosesan yang lebih, ia juga mengecilkan saiz komputer yang sedia ada. Litar bersepadu mampu memuatkan ribuan bit ke dalam ruang sebesar telapak tangan. Ia merupakan kemajuan yang membentuk dunia hari ini.

Hukum Moore dan ketibaan komputer peribadi

transistor kecil

Cip komputer silikon menjadi permulaan kepada potensi sebenar kuasa pemprosesan. Semakin lama, saiz transistor menjadi lebih kecil tetapi mampu membekalkan kuasa komputer yang sama. Transistor yang digunakan hari ini hanyalah berukuran 7 nanometer sahaja.

Gordon E. Moore iaitu pengasas bersama Intel telah menerbitkan satu artikel dalam Majalah Elektronik pada 19 April 1965. Ia memuatkan satu hukum yang kini menjadi sangat terkenal. 

Dia menyatakan bagaimana impak yang luar biasa berlaku hasil daripada pengecilan saiz teknologi. Moore juga menganggarkan bahawa dalam masa setiap 18 bulan, komputer mampu menggandakan dua kali ganda kuasa pemprosesannya. Ini dibuktikan apabila komputer pada hari ini berjuta-juta kali ganda lebih laju berbanding separuh abad yang lalu.

Ini bermakna, kos penghasilan juga akan berkurangan selama setiap 18 bulan. Pada tahun 1970, satu cip yang mengandungi 2000 transistor menelan belanja sebanyak USD 1,000. Cip yang sama berharga USD 500 pada 1972, USD 250 pada 1974, dan kira-kira USD 0.97 pada 1990.

Kos penghasilan sebuah cip pada hari ini hanyalah sekitar USD 0.02 sahaja. Ini adalah sebab mengapa komputer yang asalnya sebesar sebuah bilik menjadi begitu kecil sehingga boleh dimuatkan dalam saku anda.

Rujukan:

1. Sejarah penciptaan komputer

2. Hukum Moore dalam teknologi pengkomputeran

3. Teknologi pengkomputeran semakin maju dan kecil



Hakcipta iluminasi.com (2017)