Komputer benar-benar menjadi penemuan yang hebat dan sangat bermanfaat dalam dua dekade terakhir abad ke-20. Tetapi sejarah mereka membentang kembali lebih dari 2500 tahun yang lalu, berawal dari sempoa; kalkulator sederhana yang terbuat dari manik-manik dan kabel, yang masih digunakan di beberapa bagian dunia hingga saat ini. Perbedaan antara sempoa kuno dan komputer modern tampaknya sangat besar, tetapi prinsipnya yaitu membuat penghitungan berulang lebih cepat daripada otak manusia, jadi cara kerjanya cukup sama persis.
Roda Penggerak dan Kalkulator
Berawal dari kecemerlangan sempoa, alat perthitungan yang ditemukan di Timur Tengah sekitar 500 SM, dan tetap menjadi bentuk kalkulator tercepat hingga pertengahan abad ke-17. Kemudian, pada tahun 1642, yang baru berusia 18 tahun, ilmuwan dan filsuf Prancis Blaise Pascal (1623-1666) menemukan kalkulator mekanis praktis pertamanya, Pascaline, untuk membantu ayahnya menghitung karena profesinya sebagai pemungut pajak. Mesin itu memiliki serangkaian roda yang saling mengunci (roda gigi dengan gigi di sekeliling tepi luarnya) yang dapat menambah dan mengurangi angka desimal.
Beberapa dekade kemudian, pada 1671, ahli matematika dan filsuf asal Jerman Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) muncul dengan mesin yang serupa tetapi lebih canggih. Alih-alih menggunakan roda penggerak, alat ini memiliki “drum berundak”, silinder dengan gigi yang semakin panjang di sekeliling tepinya, sebuah inovasi yang dapat bertahan dalam kalkulator mekanis selama 300 ratus tahun. Mesin Leibniz dapat melakukan lebih dari sekedar Pascal: selain menambah dan mengurangi, mesin dapat mengalikan, membagi, dan menghitung akar kuadrat. Fitur perintis lainnya adalah penyimpanan memori pertama atau “register.”
Selain mengembangkan salah satu kalkulator mekanis paling awal di dunia, Leibniz dikenang karena kontribusi penting lainnya untuk dunia komputasi karena dialah orang yang menemukan kode biner, cara untuk merepresentasikan bilangan desimal apa pun hanya dengan menggunakan dua digit nol dan satu. Meskipun Leibniz tidak menggunakan biner dalam kalkulatornya sendiri, hal itupun membuat orang lain berpikir.
Pada tahun 1854, satu abad lebih sedikit setelah Leibniz meninggal, orang Inggris George Boole (1815-1864) menggunakan ide tersebut untuk menciptakan cabang baru matematika yang disebut Al-Jabar Boolean. Dalam komputer modern, kode biner dan aljabar Boolean memungkinkan komputer membuat keputusan sederhana dengan membandingkan string panjang nol dan satu. Namun, di abad ke-19, sepertinya ide-ide ini masih terlalu maju beberapa dekade di zamannya. Diperlukan waktu 50 hingga 100 tahun lagi bagi ahli matematika dan ilmuwan komputer untuk mengetahui cara menggunakannya.
Mesin Perhitungan
Baik sempoa maupun kalkulator mekanis yang dibuat oleh Pascal dan Leibniz benar-benar tidak memenuhi syarat sebagai komputer. Kalkulator adalah perangkat yang berfungsi untuk mempercepat dan mempermudah orang dalam menghitung, tetapi membutuhkan operator manusia. Komputer, di sisi lain adalah mesin yang dapat beroperasi secara otomatis, tanpa bantuan manusia, dengan mengikuti serangkaian instruksi tersimpan yang disebut program. Kalkulator berkembang menjadi komputer ketika orang menemukan cara untuk membuat kalkulator yang sepenuhnya otomatis dan dapat diprogram.
Orang pertama yang mencoba membuat sebuah program adalah seorang matematikawan Inggris yang agak obsesif dan terkenal pemarah, orang tersebut bernama bernama Charles Babbage (1791-1871). Banyak yang menganggap Babbage sebagai “bapak komputer” karena mesinnya memiliki input (cara memasukkan angka), memori (sesuatu untuk menyimpan angka-angka ini saat kalkulasi kompleks sedang berlangsung), prosesor (pemecah angka yang melakukan kalkulasi), dan output (mekanisme pencetakan), yang memiliki komponen dasar yang sama yang dimiliki oleh semua komputer modern.
Selama masa hidupnya, Babbage tidak pernah menyelesaikan satu pun dari mesin yang sangat ambisius yang dia coba ciptakan. Hal itu tidaklah mengherankan, karena setiap “mesin” yang dapat diprogram dirancang untuk menggunakan puluhan ribu roda gigi yang dibuat dengan presisi. Bentuknya seperti arloji saku yang diperbesar seukuran mesin uap, mesin Pascal atau Leibniz yang diperbesar ribuan kali lipat dalam hal dimensi, ambisi, dan kompleksitas.
Pada suatu waktu, pemerintah Inggris membiayai Babbage dengan modal sebesar £ 17.000, ketika itu jumlah tersebut bisa dibilang sangat besar untuk biaya Research and Development (R&D). Tetapi ketika Babbage mendesak pemerintah untuk meminta lebih banyak uang untuk membangun mesin yang lebih canggih, mereka kehilangan kesabaran dan mundur. Babbage lebih beruntung menerima bantuan dari Augusta Ada Byron (1815–1852), Countess of Lovelace, putri dari penyair Lord Byron. Seorang ahli matematika yang antusias, dia membantu menyempurnakan ide Babbage untuk membuat mesinnya dapat diprogram. Dan hal inilah mengapa dia kadang-kadang masih disebut sebagai programmer komputer pertama di dunia. Sedikit dari karya Babbage bertahan setelah kematiannya. Tetapi ketika, secara kebetulan, buku catatannya ditemukan kembali pada tahun 1930-an, para ilmuwan komputer akhirnya menghargai kecemerlangan ide-idenya. Sayangnya, pada saat itu, sebagian besar ide ini telah diciptakan kembali oleh orang lain.
Babbage bermaksud agar mesinnya tidak merepotkan perhitungan berulang-ulang. Awalnya, dia membayangkan hal itu akan digunakan oleh tentara untuk menyusun tabel yang membantu para penembak mereka menembakkan meriam agar lebih akurat. Menjelang akhir abad ke-19, penemu lain lebih berhasil dalam upaya mereka membangun “mesin” penghitungan. Ahli statistik Amerika Herman Hollerith (1860–1929) membuat salah satu mesin hitung praktis pertama di dunia, yang disebutnya tabulator, untuk membantu mengumpulkan data sensus.
Kemudian, seperti sekarang, sensus dilakukan setiap satu dekade sekali, tetapi pada tahun 1880-an, populasi di Amerika Serikat telah berkembang pesat melalui imigrasi sehingga analisis skala penuh data dengan tangan memakan waktu tujuh setengah tahun. Para ahli statistik segera mengetahui bahwa, jika tren berlanjut, mereka akan kehabisan waktu untuk menyusun satu sensus sebelum sensus berikutnya jatuh tempo. Untungnya, tabulator Hollerith sukses luar biasa: alat itu dapat menghitung seluruh sensus hanya dalam enam minggu dan menyelesaikan analisis lengkap hanya dalam dua setengah tahun.
Segera setelah itu, Hollerith menyadari bahwa mesinnya memiliki aplikasi lain, jadi dia mendirikan Perusahaan Mesin Tabulasi pada tahun 1896 untuk memproduksinya secara komersial. Beberapa tahun kemudian, perusahaannya berganti nama menjadi perusahaan Computing-Tabulating-Recording (C-T-R) dan kemudian, pada tahun 1924, memperoleh nama yang sekarang kita kenal sebagai International Business Machines (IBM).
Bush dan bomnya
Sejarah komputasi mengingat karakter yang penuh warna seperti Babbage, tetapi sayangnya orang lainlah yang memainkan peran penting tersebut, dia memang sangat mendukung, tapi kurang dikenal. Pada saat C-T-R menjadi IBM, kalkulator terkuat di dunia sedang dikembangkan oleh ilmuwan pemerintah AS yaitu Vannevar Bush (1890–1974).
Pada tahun 1925, Bush membuat versi pertama dari serangkaian alat berat dengan nama yang sama rumitnya: the New Recording Product Integraph Multiplier. Kemudian, dia membuat mesin yang disebut Penganalisis Diferensial, yang menggunakan roda gigi, tuas, ikat pinggang, dan poros untuk merepresentasikan angka dan melakukan kalkulasi dengan cara yang sangat fisik, seperti mistar hitung mekanis raksasa.
Kalkulator terakhir Bush adalah mesin yang disempurnakan bernama Rockefeller Differential Analyzer, yang dirakit pada tahun 1935 dari kabel sepanjang 320 km dan 150 motor listrik. Mesin seperti ini dikenal sebagai kalkulator analog, disebut analog karena alat ini menyimpan angka dalam bentuk fisik (seperti banyak putaran pada roda atau putaran sabuk) bukan sebagai angka. Meskipun mereka dapat melakukan perhitungan yang sangat rumit, butuh beberapa hari untuk memutar roda dan memutar sabuk sebelum hasilnya akhirnya muncul.
Mesin yang mengesankan seperti Differential Analyzer hanyalah salah satu dari beberapa kontribusi luar biasa yang dibuat oleh Bush untuk teknologi pada abad ke-20. Yang lain datang sebagai guru Claude Shannon (1916–2001), seorang matematikawan brilian yang menemukan bagaimana rangkaian listrik yang dapat dihubungkan bersama untuk memproses kode biner dengan aljabar Boolean (cara membandingkan bilangan biner yang menggunakan logika) dan dengan demikian bisa membuat keputusan yang sederhana.
Selama Perang Dunia II, Presiden Franklin D. Roosevelt menunjuk Bush sebagai ketua pertama dari Komite Riset Pertahanan Nasional AS dan kemudian direktur Kantor Penelitian dan Pengembangan Ilmiah (OSRD). Dalam kapasitas ini, dia bertanggung jawab atas Proyek Manhattan, inisiatif rahasia senilai $ 2 miliar dolar yang mengarah pada pembuatan bom atom.
Salah satu kontribusi masa perang terakhir Bush adalah membuat sketsa, pada tahun 1945, sebuah ide untuk perangkat penyimpanan dan berbagi memori yang disebut Memex yang kemudian akan menginspirasi Tim Berners-Lee untuk menciptakan World Wide Web (www). Hanya sedikit orang di luar dunia komputasi yang mengingat warisan Vannevar Bush saat ini. Sebagai bapak komputer digital, pengawas bom atom, dan jadi inspirasi bagi terciptanya Website, Bush memainkan peran penting dalam tiga teknologi paling luas di abad ke-20.
Tes Alan Turing
Meskipun tidak semuanya, banyak pelopor di dunia komputasi adalah seorang peneliti langsung. Salah satu tokoh kunci dalam sejarah komputasi pada abad ke-20, Alan Turing (1912-1954) adalah ahli matematika Cambridge yang brilian yang kontribusi utamanya adalah pada teori bagaimana komputer memproses informasi.
Pada tahun 1936, pada usia 23 tahun, Turing menulis sebuah makalah matematika inovatif yang disebut “Pada bilangan yang dapat dihitung, dengan aplikasi untuk masalah Entscheidung,” di mana ia mendeskripsikan komputer teoretis yang sekarang dikenal sebagai mesin Turing (pemroses informasi sederhana yang berfungsi melalui serangkaian instruksi, membaca data, menulis hasil, dan kemudian melanjutkan ke instruksi berikutnya). Ide Turing sangat berpengaruh di tahun-tahun berikutnya dan banyak orang menganggapnya sebagai bapak komputasi modern yang setara dengan Babbage di abad ke-20.
Meskipun pada dasarnya adalah seorang ahli teori, Turing benar-benar terlibat dengan mesin praktis dan nyata, tidak seperti banyak ahli matematika pada masanya. Selama Perang Dunia II, ia memainkan peran penting dalam pengembangan mesin pemecah kode yang memainkan peran penting dalam kemenangan Inggris di masa perang dunia II.
Kemudian, dia memainkan peran yang lebih kecil dalam pembuatan beberapa komputer eksperimental skala besar termasuk ACE (Automatic Computing Engine), Manchester / Ferranti Mark I, dan Colossus. Saat ini, Alan Turing terkenal karena memahami apa yang kemudian dikenal sebagai Turing Tes, cara sederhana untuk mengetahui apakah komputer dapat dianggap cerdas dengan melihat apakah komputer dapat mempertahankan percakapan yang masuk akal dengan manusia sungguhan.
Komputer modern pertama
Tahun-tahun Perang Dunia II adalah periode penting dalam sejarah komputasi ketika komputer raksasa yang kuat mulai muncul. Tepat sebelum pecahnya perang, pada tahun 1938, insinyur Jerman Konrad Zuse (1910–1995) di ruang tamu orang tuanya membangun Z1 miliknya, komputer biner pertama yang dapat diprogram di dunia.
Pada tahun berikutnya, fisikawan Amerika John Atanasoff (1903–1995) dan asistennya, insinyur listrik Clifford Berry (1918–1963), membangun mesin biner yang lebih rumit yang mereka beri nama Atanasoff Berry Computer (ABC). Hal ini adalah kemajuan yang luar biasa, karena kemampuannya seribu kali lebih akurat daripada Penganalisis Diferensial Bush. Mesin biner ini adalah mesin pertama yang menggunakan sakelar listrik untuk menyimpan nomor; yang cara kerjanya yaitu ketika sakelar “mati”, ia menyimpan angka nol; membalik ke posisi “on” yang lain, menyimpan nomor satu. Terdapat ratusan atau ribuan sakelar, yang dengan demikian dapat menyimpan banyak sekali digit biner (meskipun biner jauh kurang efisien dalam hal ini daripada desimal karena membutuhkan hingga delapan digit biner untuk menyimpan angka desimal tiga digit). Mesin-mesin ini adalah komputer digital yang tidak seperti mesin analog, yang menyimpan angka menggunakan posisi roda dan batang, namun mesin ini menyimpan angka sebagai digit.
Komputer digital skala besar pertama dari jenis ini muncul pada tahun 1944 di Universitas Harvard, dibuat oleh seorang ahli matematika Howard Aiken (1900-1973). Disponsori oleh IBM, mesin itu dikenal sebagai Harvard Mark I atau IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC). Sebuah mesin raksasa, dengan panjang 15m, dan mesin itu seperti kalkulator mekanis besar yang dipasang di dinding.
Pasti terdengar mengesankan karena menyimpan dan memproses nomor menggunakan relai elektromagnetik “clickety-clack” (magnet yang dioperasikan secara elektrik yang secara otomatis mengganti saluran dalam pertukaran telepon) sebanyak kurang lebih 3304. Mungkin memang mengesankan, tetapi relay mengalami beberapa masalah dalam hal ukuran. Relay itu terlalu besar yang juga membuat ukuran Harvard Mark I harus begitu besar. Mesin ini juga membutuhkan pulsa daya yang cukup besar untuk membuat peralihan, dan mesin ini juga lambat karena membutuhkan waktu untuk relai beralih dari “mati” ke “hidup” atau dari 0 ke 1).
Sebagian besar mesin yang dikembangkan di masa ini ditujukan untuk keperluan militer. Seperti mesin mekanis Babbage yang tidak pernah dibuat, mesin ini dirancang untuk menghitung tabel penembakan artileri dan mengerjakan tugas-tugas kompleks lainnya yang pada waktu itu banyak dilakukan oleh ahli matematika di kemiliteran.
Selama Perang Dunia II, militer memilih ribuan pemikir ilmiah terbaik, mereka mengakui bahwa sains akan memenangkan perang, Kantor Penelitian dan Pengembangan Ilmiah Vannevar Bush mempekerjakan 10.000 ilmuwan dari Amerika Serikat saja. Keadaan sangat berbeda di Jerman. Ketika Konrad Zuse menawarkan untuk membangun komputer Z2-nya untuk membantu tugas tentara, dengan melihat kebutuhannya, namun pada akhirnya usulannya ditolak.
Di pihak Sekutu, para pemikir hebat mulai membuat terobosan besar. Pada tahun 1943, tim matematikawan yang berbasis di Bletchley Park dekat London, Inggris (termasuk Alan Turing) membangun komputer bernama Colossus untuk membantu mereka memecahkan kode rahasia Jerman. Colossus adalah komputer elektronik penuh pertama.
Alih-alih menggunakan relai, mesin menggunakan bentuk sakelar yang lebih baik yang dikenal sebagai tabung vakum (juga dikenal sebagai katup). Tabung vakum, masing-masing sebesar ibu jari seseorang dan bersinar merah membara seperti bola lampu listrik kecil, telah ditemukan pada tahun 1906 oleh Lee de Forest (1873–1961), yang menamakannya Audion. Terobosan ini membuat de Forest mendapat julukan sebagai “bapak radio” karena penggunaan utama pertama mereka adalah pada penerima radio, di mana Audion dapat memperkuat sinyal masuk yang lemah sehingga orang dapat mendengarnya dengan lebih jelas. Pada komputer seperti ABC dan Colossus, tabung vakum menemukan penggunaan alternatif sebagai sakelar yang lebih cepat dan lebih kompak.
Sama seperti kode yang coba dipecahkan, Colossus sangatlah rahasia dan keberadaannya tidak dikonfirmasi sampai setelah perang berakhir. Bagi kebanyakan orang, tabung vakum dipelopori oleh komputer yang lebih terlihat yang muncul pada tahun 1946 yang disebut Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC).
Penemu ENIAC adalah dua ilmuwan dari Universitas Pennsylvania, John Mauchly (1907–1980) dan J. Presper Eckert (1919–1995), awalnya terinspirasi oleh Penganalisis Diferensial Bush; bertahun-tahun kemudian Eckert ingat bahwa ENIAC adalah “keturunan dari mesin Dr Bush.” Tapi mesin yang mereka buat jauh lebih ambisius. Mesin itu berisi hampir 18.000 tabung vakum (sembilan kali lebih banyak dari Colossus), panjangnya sekitar 24 meter, dan beratnya hampir 30 ton. ENIAC secara umum diakui sebagai komputer digital serbaguna pertama di dunia yang sepenuhnya elektronik. Colossus mungkin memenuhi syarat juga untuk diberi gelar komputer digital, tetapi mesin itu dirancang murni untuk satu pekerjaan sebagai pemecahan kode, karena tidak dapat menyimpan program, ia tidak dapat dengan mudah diprogram ulang untuk melakukan hal lain.
ENIAC baru permulaan. Kedua penemunya membentuk Eckert Mauchly Computer Corporation pada akhir 1940-an, yang berbasis di Universitas Princeton. Bekerja sama dengan ahli matematika Hongaria yang brilian, John von Neumann (1903–1957), mereka kemudian merancang mesin yang lebih baik yang disebut EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Dalam sebuah karya kunci, von Neumann membantu menentukan bagaimana mesin menyimpan dan memproses programnya, meletakkan dasar untuk bagaimana semua komputer modern beroperasi.
Setelah EDVAC, Eckert dan Mauchly mengembangkan UNIVAC 1 (UNIVersal Automatic Computer) pada tahun 1951. Mereka dibantu dalam tugas ini oleh seorang matematikawan muda Amerika yang sebagian besar tidak dikenal dan cadangan Angkatan Laut bernama Grace Murray Hopper (1906–1992), yang awalnya telah dipekerjakan oleh Howard Aiken di Harvard Mark I. Seperti tabulator Herman Hollerith lebih dari 50 tahun sebelumnya, UNIVAC 1 digunakan untuk memproses data dari sensus AS. Kemudian diproduksi untuk pengguna lain yang kemudia menjadi komputer komersial skala besar pertama di dunia.
Mesin seperti Colossus, ENIAC, dan Harvard Mark I bersaing untuk mendapatkan signifikansi dan pengakuan di benak para sejarawan komputer. Manakah yang benar-benar merupakan komputer modern besar pertama? Semuanya termasuk, dan beberapa mesin penting lainnya yang mengembangkan gagasan tentang komputer elektronik modern selama periode kunci antara akhir 1930-an dan awal 1950-an.
Di antara mesin lainnya adalah komputer perintis yang disatukan oleh akademisi Inggris, terutama Manchester / Ferranti Mark I, yang dibuat di Universitas Manchester oleh Frederic Williams (1911-1977) dan Thomas Kilburn (1921–2001), dan EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Kalkulator), dibangun oleh Maurice Wilkes (1913-2010) di Universitas Cambridge.
Revolusi mikroelektronik
Tabung vakum merupakan kemajuan besar dalam sakelar relai, tetapi mesin seperti ENIAC terkenal tidak dapat diandalkan. Istilah modern untuk masalah yang menahan program komputer adalah “bug.” Legenda populer mengatakan bahwa kata ini memasuki kosakata pemrogram komputer sekitar tahun 1950-an ketika ngengat, yang tertarik oleh lampu tabung vakum yang bersinar, terbang ke dalam mesin seperti ENIAC, yang kemudia menyebabkan korsleting, dan membuat mesin bermasalah.
Tapi ada juga masalah lain dengan tabung vakum yaitu dapat menghabiskan banyak daya; ENIAC menggunakan listrik sekitar 2000 kali lebih banyak daripada laptop modern. Dan tabung vakum juga menghabiskan lebih banyak ruang. Kebutuhan militer mendorong perkembangan mesin seperti ENIAC, tetapi ukuran tabung hampa udara yang sangat besar telah menjadi masalah yang nyata ketika itu.
ABC telah menggunakan 300 tabung vakum, Colossus memiliki 2000, dan ENIAC memiliki 18.000. Para perancang ENIAC telah membual dengan mengatakan bahwa kecepatan penghitungannya “berkemampuan setidaknya 500 kali lebih besar dari mesin komputasi lain yang ada” pada saat itu. Tetapi mengembangkan komputer yang besarnya lebih kuat masih membutuhkan ratusan ribu atau bahkan jutaan tabung vakum yang akan sangat memakan biaya yang sangat mahal, sulit, dan tidak dapat diandalkan. Jadi, teknologi baru sangatlah dibutuhkan ketika itu.
Solusinya muncul pada tahun 1947 berkat tiga fisikawan yang bekerja di Bell Telephone Laboratories (Bell Labs). William Shockley (1910-1989), Walter Brattain (1902-1987), dan John Bardeen (1908-1991) yang kemudian membantu Bell mengembangkan teknologi baru untuk sistem telepon umum Amerika, sehingga sinyal listrik yang membawa panggilan telepon dapat diperkuat lebih mudah dan dibawa lebih jauh.
Shockley, yang memimpin tim, percaya bahwa dia dapat menggunakan semikonduktor (bahan seperti germanium dan silikon yang memungkinkan listrik mengalir melaluinya hanya jika telah diolah dengan cara khusus) untuk membuat bentuk penguat yang lebih baik daripada tabung vakum. Ketika eksperimen awalnya gagal, dia mengatur Bardeen dan Brattain untuk mengerjakan tugas untuknya. Akhirnya, pada bulan Desember 1947, mereka menciptakan bentuk penguat baru yang dikenal sebagai transistor kontak titik. Bell Labs memuji Bardeen dan Brattain dengan transistor dan memberi mereka paten. Hal tersebut membuat Shockley membuat marah dan mendorongnya untuk menciptakan desain yang lebih baik, transistor junction, yang telah membentuk dasar dari kebanyakan transistor sejak saat itu.
Seperti tabung vakum, transistor dapat digunakan sebagai amplifier atau sebagai sakelar. Tetapi mereka memiliki beberapa keunggulan utama. Ukurannya lebih kecil dari ukuran tabung vakum (biasanya sebesar kacang polong), tidak menggunakan daya sama sekali kecuali ketika mereka sedang beroperasi, dan hampir 100 persen dapat diandalkan. Transistor adalah salah satu terobosan terpenting dalam sejarah komputasi dan penemunya mendapatkan hadiah sains terbesar di dunia, Hadiah Nobel Fisika 1956. Namun, pada saat itu, ketiga pria itu sudah berpisah. John Bardeen telah mulai merintis penelitian superkonduktivitas, yang akan memberinya Hadiah Nobel kedua pada tahun 1972. Walter Brattain pindah ke bagian lain dari Bell Labs.
William Shockley memutuskan untuk tetap menggunakan transistor, yang akhirnya membentuk perusahaannya sendiri untuk mengembangkannya lebih jauh. Keputusannya tentu membawa konsekuensi luar biasa bagi industri komputer. Dengan sedikit modal, Shockley mulai mempekerjakan otak terbaik yang bisa dia temukan di universitas Amerika, termasuk insinyur listrik muda Robert Noyce (1927–1990) dan ahli kimia riset Gordon Moore (1929-) yang di kemudian hari menjadi salah satu penemu perusahaan raksasa pembuat chip prosesor, yaitu Intel Corporation.
Tidak lama kemudian gaya manajemen Shockley yang aneh dan mengintimidasi membuat marah para pekerjanya. Pada tahun 1956, delapan dari mereka, termasuk Noyce dan Moore meninggalkan Shockley Transistor untuk mendirikan perusahaan mereka sendiri, Fairchild Semiconductor. Maka dimulailah pertumbuhan “Silicon Valley,” bagian dari California yang berpusat di Palo Alto, tempat banyak perusahaan komputer dan elektronik terkemuka dunia yang bermarkas di situ sejak saat itu.
Di gedung Fairchild California-lah terobosan berikutnya terjadi meskipun, agak aneh, hal itu juga terjadi pada waktu yang persis sama di laboratorium Texas Instruments di Dallas. Di Dallas, seorang insinyur muda dari Kansas bernama Jack Kilby (1923–2005) sedang mempertimbangkan bagaimana memperbaiki transistor. Meskipun transistor merupakan kemajuan besar pada tabung vakum, satu masalah utama tetap ada.
Mesin yang menggunakan ribuan transistor masih harus disambungkan dengan tangan untuk menghubungkan semua komponen ini bersama-sama. Proses itu sangat melelahkan, mahal, dan rawan kesalahan. Jack Kilby berpendapat; “bukankah lebih baik jika banyak transistor dapat dibuat dalam satu paket?” Hal ini mendorongnya untuk menciptakan integrated circuit (IC) “monolitik”, yang kumpulan transistor dan komponen lain dapat diproduksi sekaligus dalam satu blok pada permukaan semikonduktor.
Penemuan Kilby ini adalah langkah maju lainnya, tetapi juga memiliki kekurangan yaitu komponen di sirkuit terintegrasi masih harus dihubungkan dengan tangan. Sementara Kilby membuat terobosan di Dallas, Robert Noyce tanpa sepengetahuannya menyempurnakan ide yang hampir persis sama di Fairchild di California. Noyce melangkah lebih baik, bagaimanapun dia telah menemukan cara untuk memasukkan koneksi antar komponen dalam sirkuit terintegrasi, sehingga dapat mengotomatiskan seluruh proses.
Sirkuit terpadu, seperti halnya transistor, berperan dalam membantu mengecilkan komputer selama tahun 1960-an. Pada tahun 1943, bos IBM Thomas Watson pernah menyindir: “Saya pikir ada pasar dunia untuk sekitar lima komputer.” Lalu, dua dekade kemudian, perusahaan dan pesaingnya telah memasang sekitar 25.000 sistem komputer besar di seluruh Amerika Serikat.
Seiring berlalunya tahun 1960-an, sirkuit terintegrasi menjadi semakin canggih dan kompak. Segera setelah itu, para insinyur berbicara tentang integrasi skala besar (large-scale integration), di mana ratusan komponen dapat dijejalkan ke dalam satu chip, dan kemudian sangat besar-skala terintegrasi (very large-scale integrated), ketika chip yang sama dapat berisi ribuan komponen.
Kesimpulan logis dari semua miniaturisasi ini adalah bahwa, suatu hari, seseorang akan dapat memasukkan seluruh komputer ke dalam sebuah chip. Pada tahun 1968, Robert Noyce dan Gordon Moore meninggalkan Fairchild untuk mendirikan perusahaan baru mereka sendiri. Dengan banyak integrasi dalam pikiran mereka, mereka menyebutnya Integrated Electronics atau disingkat Intel.
Awalnya mereka berencana membuat memori chip, tetapi ketika perusahaan mendapatkan pesanan untuk membuat chip untuk berbagai kalkulator saku, sejarah menuju ke arah yang berbeda. Beberapa insinyur mereka, Marcian Edward (Ted) Hoff (1937-) dan Federico Faggin (1941-) menyadari bahwa alih-alih membuat berbagai chip khusus untuk berbagai kalkulator, mereka dapat membuat chip universal yang dapat diprogram untuk bekerja pada semua program. Maka lahirlah komputer atau mikroprosesor untuk keperluan umum, chip inilah yang membawa fase berikutnya dalam revolusi komputer.
Komputer Pribadi (PC)
Pada tahun 1974, Intel telah meluncurkan mikroprosesor populer yang dikenal sebagai 8080, dan penggemar komputer segera membuat komputer rumahan pada saat itu. Yang pertama adalah MITS Altair 8800, yang dibuat oleh Ed Roberts. Dengan panel depan yang ditutupi dengan lampu LED merah dan sakelar-sakelar, namun hal itu masih sangatlah jauh dari PC dan laptop modern. Meski begitu, komputer itu terjual ribuan dan membuat Roberts kaya raya.
Altair menginspirasi seorang penyihir elektronik California bernama Steve Wozniak (1950-) untuk mengembangkan komputernya sendiri. “Woz” sering kali digambarkan sebagai “hacker” atau peretas, insinyur yang secara teknis brilian dan sangat kreatif yang mendorong batas komputasi sebagian besar untuk kesenangannya sendiri. Pada pertengahan 1970-an, dia bekerja di perusahaan komputer Hewlett-Packard di California, dan menghabiskan waktu luangnya dengan bermain-main sebagai anggota Klub Komputer Homebrew di Bay Area.
Setelah melihat Altair, Woz menggunakan mikroprosesor 6502 (dibuat oleh saingan Intel, Teknologi Mos) untuk membuat komputer rumahan yang lebih baik; yang saat itu dinamakan Apple I. Saat dia memamerkan mesinnya kepada rekan-rekannya di klub, mereka semua menginginkannya. Salah satu temannya, Steve Jobs (1955–2011), membujuk Woz bahwa mereka harus terjun ke bisnis pembuatan mesin. Woz setuju sehingga, terkenal, mereka mendirikan Apple Computer Corporation di garasi milik orang tua Steve Jobs.
Setelah menjual 175 buah Apple I seharga $ 666.66 dolar AS, Woz membuat mesin yang jauh lebih baik yang disebut Apple] [ (dibaca “Apple Two”). Sementara Altair 8800 tampak seperti sesuatu yang keluar dari laboratorium sains, dan Apple I lebih dari sekadar papan sirkuit kosong, Apple] [ mengambil inspirasi dari hal-hal seperti televisi dan stereo Sony, komputer ini memiliki tampilan yang rapi dan ramah kotak plastik krim. Diluncurkan pada April 1977, ini adalah “komputer mikro” rumah pertama yang mudah digunakan di dunia.
Tak lama kemudian, pengguna rumahan, bisnis kecil, dan sekolah-sekolah membeli mesin dalam jumlah puluhan ribu dengan harga $ 1298 dolar AS. Dua hal yang mengubah Apple] [ menjadi mesin yang sangat kredibel untuk perusahaan kecil. Unit disk drive diluncurkan pada tahun 1978, yang membuatnya memudahkan dalam menyimpan data, dan program spreadsheet bernama VisiCalc, yang memberi pengguna Apple kemampuan untuk menganalisis data tersebut. Hanya dalam dua setengah tahun, Apple menjual sekitar 50.000 mesin, dengan cepat keluar dari garasi Jobs untuk menjadi salah satu perusahaan terbesar di dunia. Lusinan mikrokomputer lainnya diluncurkan sekitar waktu ini, termasuk Commodore PET dan TRS-80 dari Radio Shack.
Keberhasilan Apple dalam menjual produknya kepada pelaku bisnis datang sebagai kejutan besar bagi IBM dan perusahaan besar lainnya yang mendominasi industri komputer. Tidak perlu spreadsheet VisiCalc untuk mengetahuinya. Jika tren terus berlanjut, pemula seperti Apple akan merusak pasar bisnis IBM yang sangat menguntungkan yang menjual komputer mereka yang dinamakan “Big Blue”. Pada tahun 1980, IBM akhirnya menyadari bahwa mereka harus melakukan sesuatu dan meluncurkan proyek yang sangat efisien untuk menyelamatkan bisnisnya. Satu tahun kemudian, ia merilis IBM Personal Computer (PC), yang dilengkapi mikroprosesor Intel 8080, yang dengan cepat membalikkan keberuntungan perusahaan dan mencuri pasar kembali dari Apple.
IBM PC berhasil pada dasarnya karena satu alasan. Semua lusinan mikrokomputer yang telah diluncurkan pada tahun 1970-an, termasuk Apple II tidak kompatibel. Semua menggunakan perangkat keras yang berbeda dan bekerja dengan cara yang berbeda. Sebagian besar diprogram menggunakan bahasa sederhana seperti bahasa Inggris yang disebut BASIC, tetapi masing-masing menggunakan rasa BASIC sendiri yang terkait erat dengan desain perangkat keras mesin. Akibatnya, program yang ditulis untuk satu mesin umumnya tidak akan berjalan di mesin lain tanpa banyak konversi. Perusahaan yang menulis perangkat lunak secara profesional biasanya menulisnya hanya untuk satu mesin dan, akibatnya, tidak ada industri perangkat lunak yang bisa berkembang ketika itu.
Pada tahun 1976, Gary Kildall (1942–1994), seorang guru dan ilmuwan komputer, dan salah satu pendiri Homebrew Computer Club telah menemukan solusi untuk masalah ini. Kildall menulis sistem operasi (Operating System), sebuah perangkat lunak kontrol fundamental komputer yang disebut CP/M yang bertindak sebagai perantara antara program pengguna dan perangkat keras mesin.
Dengan kejeniusannya, Kildall menyadari bahwa yang harus dia lakukan hanyalah menulis ulang CP/M sehingga sistem operasi dapat bekerja di setiap mesin yang berbeda. Kemudian semua mesin itu dapat menjalankan program pengguna yang identik tanpa modifikasi sama sekali di dalam CP/M. Hal itu akan membuat semua mikrokomputer kompatibel dengan satu langkah.
Pada awal 1980-an, Kildall telah menjadi multijutawan melalui keberhasilan penemuannya dalam menemukan sistem operasi komputer pribadi pertama. Secara alami, ketika IBM mengembangkan komputer pribadinya, mereka mendekatinya dengan harapan dapat memasang CP/M di mesinnya sendiri. Desas-desus mengatakan bahwa Kildall sedang keluar menerbangkan pesawat pribadinya ketika IBM menelepon, sehingga melewatkan salah satu penawaran terbesar di dunia. Tetapi kenyataannya tampaknya IBM ingin membeli CP/M langsung hanya dengan $ 200.000, sementara Kildall menyadari bahwa produknya bernilai jutaan lebih dan menolak untuk menjualnya.
Sebaliknya, IBM beralih ke programmer muda bernama Bill Gates (1955-). Perusahaan kecilnya, Microsoft, dengan cepat menyusun sistem operasi yang disebut DOS, berdasarkan produk yang disebut QDOS (Quick and Dirty Operating System), yang mereka peroleh dari Seattle Computer Products. Beberapa orang percaya Microsoft dan IBM menipu Kildall dari tempatnya dalam sejarah komputer. Sementara itu Kildall sendiri menuduh mereka meniru idenya. Yang lain mengira Gates hanyalah pebisnis yang cerdik. Bagaimanapun juga, IBM PC yang didukung oleh sistem operasi Microsoft, sukses besar di pasaran.
Namun kemenangan IBM berumur pendek. Sayangnya, Bill Gates telah menjual hak IBM atas satu rasa dari DOS (PC-DOS) dan mempertahankan hak atas versi yang sangat mirip (MS-DOS) untuk digunakan sendiri. Ketika produsen komputer lain, terutama Compaq dan Dell mulai membuat perangkat keras yang kompatibel dengan IBM, mereka juga mendatangi Gates untuk bekerjasama dengan memasang perangkat lunak tersebut ke dalam perangkat keras mereka.
IBM mengenakan harga premium untuk mesin yang mereka ciptakan, tetapi konsumen segera menyadari bahwa PC adalah sebuah komoditas, karena mereka mengandung komponen yang hampir identik, mikroprosesor Intel misalnya; tidak peduli nama siapa yang mereka miliki pada kasing sebuah komputer. Saat IBM kehilangan pangsa pasar, pemenang terakhir adalah Intel dan Microsoft, yang segera memasok perangkat lunak dan perangkat keras untuk hampir setiap PC di muka bumi. Apple, IBM, dan Kildall telah menghasilkan banyak uang pada waktu itu, tetapi semuanya gagal memanfaatkan kesuksesan awal mereka secara meyakinkan.
Revolusi pengguna
Untungnya bagi Apple, mereka mempunyai ide bagus lainnya. Salah satu kelebihan terkuat Apple II adalah “kemudahan bagi penggunaannya”. Bagi Steve Jobs, mengembangkan komputer yang benar-benar mudah digunakan menjadi misi pribadi di awal 1980-an. Apa yang benar-benar menginspirasinya adalah kunjungan ke PARC (Palo Alto Research Center), laboratorium komputer mutakhir yang kemudian dijalankan sebagai divisi dari Xerox Corporation. Xerox telah mulai mengembangkan komputer pada awal 1970-an, percaya bahwa mereka akan membuat kertas dan mesin fotokopi yang sangat menguntungkan.
Salah satu proyek penelitian PARC adalah komputer canggih seharga $ 40.000 dolar AS yang disebut Xerox Alto. Tidak seperti kebanyakan komputer mikro yang diluncurkan pada tahun 1970-an, yang diprogram dengan mengetikkan perintah teks, Xerox Alto memiliki layar seperti desktop dengan ikon gambar kecil yang dapat dipindahkan dengan mouse; software ini adalah GUI (graphical user interface) pertama. Ide yang diusung oleh oleh Alan Kay (1940-) dan sekarang digunakan di hampir semua komputer modern. Xerox Alto meminjam beberapa idenya, termasuk mouse, dari pelopor komputer di tahun 1960-an, Douglas Engelbart (1925-2013).
Kembali ke Apple, Jobs meluncurkan proyek Alto versinya sendiri untuk mengembangkan komputer yang mudah digunakan yang disebut PITS (Person In The Street). Mesin ini kemudian menjadi Apple Lisa yang diluncurkan pada Januari 1983, yang merupakan komputer pertama yang tersedia secara luas dengan desktop GUI. Dengan harga eceran $ 10.000 dolar AS, lebih dari tiga kali lipat dari harga PC IBM, Lisa gagal secara komersial.
Tapi hal tersebut membuka jalan bagi mesin yang lebih baik dan lebih murah bernama Macintosh yang diluncurkan Jobs setahun kemudian, pada Januari 1984. Dengan iklan peluncurannya yang mengesankan untuk Macintosh yang terinspirasi oleh novel George Orwell 1984, dan disutradarai oleh Ridley Scott (direktur distopik film Blade Runner), Apple mengambil risiko pada monopoli IBM, mengkritik apa yang digambarkannya sebagai pendekatan perusahaan yang mendominasi, bahkan totaliter; Big Blue benar-benar Big Brother.
Iklan Apple menjanjikan visi yang sangat berbeda. Pada 24 Januari, Apple Computer akan memperkenalkan Macintosh. Dan Anda akan melihat mengapa 1984 tidak seperti ‘1984’.” Macintosh sukses kritis dan membantu menciptakan bidang baru penerbitan desktop pada pertengahan 1980-an, namun tidak pernah mendekati posisi IBM.
Ironisnya, mesin Jobs yang mudah digunakan juga membantu Microsoft menyingkirkan IBM sebagai kekuatan terdepan di dunia dalam komputasi. Ketika Bill Gates melihat bagaimana Macintosh bekerja, dengan desktop ikon gambar yang mudah digunakan, dia meluncurkan Windows, versi yang ditingkatkan dari perangkat lunak MS-DOS miliknya. Apple melihat ini sebagai plagiarisme terang-terangan dan mengajukan gugatan hak cipta senilai $ 5,5 miliar dolar AS pada tahun 1988.
Empat tahun kemudian, kasus tersebut runtuh dengan Microsoft secara efektif mengamankan hak untuk menggunakan “tampilan dan nuansa” Macintosh di semua versi Windows sekarang dan yang akan datang. Sistem Microsoft Windows 95 diluncurkan tiga tahun kemudian, memiliki desktop mirip Macintosh dan MS-DOS yang cara pengoperasiannya mudah digunakan.
Dari Net hingga Internet
PC standar yang menjalankan perangkat lunak standar membawa manfaat besar bagi dunia bisnis ketika komputer dapat dihubungkan bersama ke dalam jaringan untuk berbagi informasi. Di Xerox PARC tahun 1973, insinyur listrik Bob Metcalfe (1946-) mengembangkan cara baru untuk menghubungkan komputer “melalui eter” (ruang kosong) yang disebutnya Ethernet. Beberapa tahun kemudian, Metcalfe meninggalkan Xerox untuk membentuk perusahaannya sendiri, 3Com yang bertujuan untuk membantu perusahaan mewujudkan “Hukum Metcalfe”. Komputer menjadi berguna jika semakin dekat hubungannya dengan komputer orang lain.
Karena semakin banyak perusahaan yang mengeksplorasi kekuatan jaringan area lokal atau biasa disebut Local Area Network (LAN), maka, seiring berjalannya tahun 1980-an, menjadi jelas bahwa ada manfaat besar yang bisa diperoleh dengan menghubungkan komputer melalui jarak yang lebih jauh ke dalam apa yang disebut jaringan area luas atau Wide Area Network ( WAN).
Saat ini, WAN yang paling terkenal adalah Internet, yang merupakan jaringan global dari komputer individu dan LAN yang menghubungkan ratusan juta orang. Sejarah Internet adalah cerita lain, tetapi dimulai pada 1960-an ketika empat universitas Amerika meluncurkan proyek untuk menghubungkan sistem komputer mereka bersama-sama untuk membuat WAN pertama. Belakangan, dengan pendanaan untuk Departemen Pertahanan, jaringan itu menjadi proyek yang lebih besar yang disebut ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).
Pada pertengahan 1980-an, US National Science Foundation (NSF) meluncurkan WAN-nya sendiri yang disebut NSFNET. Konvergensi semua jaringan ini menghasilkan apa yang sekarang kita sebut Internet di akhir 1980-an. Tak lama kemudian, kekuatan jaringan memberi programmer komputer Inggris Tim Berners-Lee (1955-) dengan ide besarnya menggabungkan kekuatan jaringan komputer dengan ide berbagi informasi yang diusulkan Vannevar Bush pada tahun 1945. Dengan demikian, lahirlah World Wide Web (www), yang merupakan cara mudah untuk berbagi informasi melalui jaringan komputer, yang memungkinkan era modern komputasi awan, di mana setiap orang dapat mengakses daya komputasi yang luas melalui Internet tanpa harus khawatir tentang di mana atau bagaimana data mereka diproses. Dan hal itu adalah hasil dari penemuan Tim Berners-Lee yang membawakan Anda sejarah komputasi jaringan yang sangat bermanfaat hingga hari ini!
Komputer masa kini
Komputer yang kita gunakan saat ini bentuk dan cara kerjanya memang tidak jauh berbeda dengan komputer yang ada pada tahun pertengahan tahun 90an. Dengan menggabungkan chip prosesor, memori-RAM, media penyimpanan seperti hard drive atau SSD, kartu-grafis, power supply, konektor, soundcard, dan fungsi lainnya dihubungkan ke dalam sebuah papan sirkut yang bernama motherboard. Gabungan perangkat tersebut lalu di sambungkan ke monitor dengan mouse dan keybaord sebagai pengendali sistem operasi yang ditanam untuk menjalankan berbagai perangkat lunak. Yang berubah dari tahun ke tahun hanyalah bentuknya yang menjadi semakin tipis dan kecil, serta kemampuannya yang lebih cepat setiap tahunnya.
Selain komputer dalam bentuk PC, ada juga komputer portabel yang dinamakan laptop, notebook, netbook, dan ultrabook. Dikemudian hari ditemukanlah teknlogi ponsel-pintar dan tablet yang menggabungkan fungsi komunikasi, komputer, dan fotografi ke dalam bentuk yang lebih kecil dan portabel.
Masa depan dunia perkomputeran?
Bagaimana dengan masa depan? Kekuatan komputer telah berlipat ganda kira-kira setiap hampir setiap 18 bulan hingga 2 tahun sejak era 1960-an. Tetapi hukum fisika diharapkan menghentikan Hukum Moore, sebagaimana gagasan ini dikenal, dan memaksa kita untuk mengeksplorasi cara-cara baru dalam membangun komputer. Seperti apa tampilan PC masa depan? Salah satu gagasan yang telah lama dipuji adalah bahwa mereka akan menggunakan partikel cahaya foton, bukan elektron, suatu pendekatan yang dikenal sebagai komputasi optik atau fotonik.
Saat ini, banyak para investor yang bertaruh pada komputer kuantum, yang menyebarkan cara licik dengan memanipulasi atom untuk memproses dan menyimpan informasi secepat kilat. Ada juga harapan kami dapat menggunakan spintronics (memanfaatkan “spin” partikel) dan teknologi biomolekuler (menghitung dengan DNA, protein, dan molekul biologis lainnya), meskipun keduanya berada dalam tahap penelitian yang sangat awal. Chip yang dibuat dari bahan baru seperti graphene juga dapat menawarkan cara untuk memperluas hukum Moore. Teknologi mana pun yang menang, Anda bisa yakin bahwa masa depan komputasi akan sama menariknya dengan masa lalu!
