Penjelasan Kinerja Komputer Menggunakan Parallel Processing

1. Pengertian

Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU

untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing

membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang

digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat

dieksekusi oleh CPU yang berbea-beda tanpa berkaitan di antaranya.

Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan

dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanyadiperlukan

saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data

dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak.

Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin

paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan

mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu

diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai

middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam

satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel

untuk merealisasikan komputasi.

Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan

eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu

(prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU.

Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa

komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam

waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.

Komputasi paralel membutuhkan:

• algoritma

• bahasa pemrograman

• compiler

Sebagian besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai

lebih dari satu. Bahkan juga ada komputer dengan ribuan CPU. Komputer dengan

satu CPU dapat melakukan parallel processing dengan menghubungkannya dengan

komputer lain pada jaringan. Namun, parallel processing ini memerlukan software

canggih yang disebut distributed processing software.

Parallel processing berbeda dengan multitasking, yaitu satu CPU mengeksekusi

beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut juga parallel computing.

2. Arsitektur Komputer Parallel

a.Berdasarkan simetrinya, multiprocessing dapat dibagi ke dalam

1. Asymmetric Multiproce ssing (ASMP)

2. Symmetric Multiprocessing (SMP)

3. Non-uniform memory access (NUMA)m u l t i processi n g

a) Pengertian

Non-Uniform Memory Accessatau Non-Uniform Memory Arsitektur

(NUMA) adalah memori komputer Rancangan yang digunakan dalam

multiprocessors , dimana waktu akses memori tergantung pada lokasi

memori relatif terhadap prosesor. Under NUMA, Dalam NUMA,

prosesor dapat mengakses memori lokal sendiri lebih cepat dari memori

non-lokal, yaitu, memori lokal ke prosesor atau memori bersama antara

prosesor.

NUMA architectures logically follow in scaling from symmetric

multiprocessing (SMP) architectures. Arsitektur NUMA logis mengikuti

skala dari symmetric multiprocessing (SMP) arsitektur. pembangunan

komersial mereka datang bekerja dengan Burroughs (kemudian Unisys

), Convex Komputer (kemudian Hewlett-Packard ), Silicon Graphics ,

Sekuen Sistem Komputer , Data General dan Digital selama tahun 1990-

an. Teknik yang dikembangkan oleh perusahaan-perusahaan ini

kemudian ditampilkan dalam berbagai Unix-seperti sistem operasi , dan

agak dalam Windows NT .

b) Konsep Dasar

Modern CPU beroperasi jauh lebih cepat daripada memori utama yang

mereka terpasang. In the early days of computing and data processing

the CPU generally ran slower than its memory. Pada hari-hari awal

komputasi dan pengolahan data CPU umumnya berlari lebih lambat

dari memori. Garis kinerja menyeberang pada tahun 1960 dengan

munculnya pertama superkomputer dan kecepatan komputasi tinggi.

Sejak saat itu, CPU, semakinkelaparan untukdat a, harus kios sementara

mereka menunggu untuk mengakses memori untuk menyelesaikan.

Banyak superkomputer desain 1980-an dan 90-an terfokus pada

penyediaan akses kecepatan tinggi memori sebagai lawan dari prosesor

yang lebih cepat, yang memungkinkan mereka untuk bekerja pada set

data besar pada kecepatan sistem lain tidak bisa pendekatan.

Membatasi jumlah akses memori yang disediakan kunci untuk

mengekstrak kinerja tinggi dari komputer modern. For commodity

processors, this means installing an ever-increasing amount of high-

speed cache memory and using increasingly sophisticated algorithms to

avoid "cache misses". Untuk prosesor komoditas, ini berarti untuk

memasang meningkat jumlah yang tinggi kecepatan memori cache dan

menggunakan algoritma semakin canggih untuk menghindari "cache

misses". Namun peningkatan dramatis dalam ukuran sistem operasi

dan aplikasi yang dijalankan pada mereka telah umum kewalahan

perbaikan ini cache-pengolahan. Multi-processor systems make the

problem considerably worse. Sistem multi-prosesor membuat masalah

jauh lebih buruk. Sekarang sistem bisa kelaparan beberapa prosesor

pada saat yang sama, terutama karena hanya satu prosesor dapat

mengakses memori pada suatu waktu.

NUMA berupaya untuk mengatasi masalah ini dengan menyediakan

memori terpisah untuk masing-masing prosesor, menghindari kinerja

beberapa prosesor menyerang ketika mencoba untuk mengatasi memori

yang sama. Untuk masalah yang melibatkan data menyebar (umum

untuk server dan aplikasi serupa), NUMA dapat meningkatkan kinerja

selama memori bersama tunggal dengan faktor kira-kira jumlah

prosesor (atau bank memori yang terpisah).

Tentu saja, tidak semua data akhirnya terbatas pada satu tugas, yang

berarti bahwa lebih dari satu prosesor mungkin memerlukan data yang

sama. Untuk menangani kasus ini, sistem NUMA termasuk tambahan

perangkat keras atau perangkat lunak untuk memindahkan data antar

bank. Operasi ini memiliki efek memperlambat prosesor yang melekat

pada bank-bank, sehingga meningkatkan kecepatan keseluruhan karena

NUMA akan sangat bergantung pada sifat yang tepat dari tugas

berjalan pada sistem pada suatu waktu tertentu.

4. Clustering

a) Pengertian

Cluster, dalam ilmu komputer dan jaringan komputer adalah

sekumpulan komputer (umumnya server jaringan) independen yang

beroperasi serta bekerja secara erat dan terlihat oleh klien jaringan

seolah-olah komputer-komputer tersebut adalah satu buah unit

komputer. Proses menghubungkan beberapa komputer agar dapat

bekerja seperti itu dinamakan denganCl u steri n g. Komponen cluster

biasanya saling terhubung dengan cepat melalui sebuah interkoneksi

yang sangat cepat, atau bisa juga melalui jaringan lokal (LAN).

Karena menggunakan lebih dari satu buahserver, maka manajemen dan

perawatan sebuahclust er jauh lebih rumit dibandingkan dengan

manajemenserver mainframe tunggal yang memiliki skalabilitas tinggi

(semacam IBM AS/400), meski lebih murah.

b)Kategori kluster komputer

Kluster komputer terbagi ke dalam beberapa kategori, sebagai berikut:

• Kluster untuk ketersediaan yang tinggi (High-availability clusters)

High-availability cluster, yang juga sering disebut sebagai Failover

Cluster pada umumnya diimplementasikan untuk tujuan

meningkatkan ketersediaan layanan yang disediakan oleh kluster

tersebut. Elemen kluster akan bekerja dengan memiliki node-node

redundan, yang kemudian digunakan untuk menyediakan layanan

saat salah satu elemen kluster mengalami kegagalan. Ukuran yang

paling umum dari kategori ini adalah dua node, yang merupakan

syarat minimum untuk melakukan redundansi. Implementasi

kluster jenis ini akan mencoba untuk menggunakan redundansi

komponen kluster untuk menghilangkan kegagalan di satu titik

(Single Point of Failure).

Ada beberapa implementasi komersial dari sistem kluster kategori

ini, dalam beberapa sistem operasi. Meski demikian, proyek Linux-

HA adalah salah satu paket yang paling umum digunakan untuk

sistem operasi GNU/Linux.

Dalam keluarga sistem operasi Microsoft Windows NT, sebuah

layanan yang disebut denganMi crosof tCl ust erS ervi c e (MSCS) dapat

digunakan untuk menyediakan kluster kategori ini. MSCS ini

diperbarui lagi dan telah diintegrasikan dalam Windows 2000

Advanced Server dan Windows 2000 Datacenter Server, dengan

namaMicrosoft Clustering Service. Dalam Windows Server 2003,

Microsoft Clustering Service ini ditingkatkan lagi kinerjanya.

• Kluster untuk pemerataan beban komputasi (Load-balancing clusters)

Kluster kategori ini beroperasi dengan mendistribusikan beban

pekerjaan secara merata melalui beberapa node yang bekerja di

belakang (back-end node). Umumnya kluster ini akan

dikonfigurasikan sedmikian rupa dengan beberapa front-end load-

balancing redundan. Karena setiap elemen dalam sebuah kluster

load-balancing menawarkan layanan penuh, maka dapat dikatakan

bahwa komponen kluster tersebut merupakan sebuah kluster

aktif/kluster HA aktif, yang bisa menerima semua permintaan yang

diajukan oleh klien.

• Kluster hanya untuk komputasi (Compute clusters)

Seringnya, penggunaan utama kluster komputer adalah untuk

tujuan komputasi, ketimbang penanganan operasi yang berorientasi

I/O seperti layanan Web atau basis data. Sebagai contoh, sebuah

kluster mungkin mendukung simulasi komputasional untuk

perubahan cuaca atau tabrakan kendaraan. Perbedaan utama untuk

kategori ini dengan kategori lainnya adalah seberapa eratkah

penggabungan antar node-nya. Sebagai contoh, sebuah tugas

komputasi mungkin membutuhkan komunikasi yang sering antar

node--ini berarti bahwa kluster tersebut menggunakan sebuah

jaringan terdedikasi yang sama, yang terletak di lokasi yang sangat

berdekatan, dan mungkin juga merupakan node-node yang bersifat

homogen. Desain kluster seperti ini, umumnya disebut juga sebagai

Beowulf Cluster. Ada juga desain yang lain, yakni saat sebuah tugas

komputasi hanya menggunakan satu atau beberapa node saja, dan

membutuhkan komunikasi antar-node yang sangat sedikit atau

tidak ada sama sekali. Desain kluster ini, sering disebut sebagai

"Grid". Beberapa compute cluster yang dihubungkan secara erat

yang didesain sedemikian rupa, umumnya disebut dengan

"Supercomputing". Beberapa perangkat lunak Middleware seperti

MPI atau Parallel Virtual Machine (PVM) mengizinkan program

compute clustering agar dapat dijalankan di dalam kluster-kluster

tersebut.

• Grid computing

Grid pada umumnya adalah compute cluster, tapi difokuskan pada

throughput seperti utilitas perhitungan ketimbang menjalankan

pekerjaan-pekerjaan yang sangat erat yang biasanya dilakukan oleh

Supercomputer. Seringnya, grid memasukkan sekumpulan

komputer, yang bisa saja didistribusikan secara geografis, dan

kadang diurus oleh organisasi yang tidak saling berkaitan.

Grid computing dioptimalkan untuk beban pekerjaan yang

mencakup banyak pekerjaan independen atau paket-paket

pekerjaan, yang tidak harus berbagi data yang sama antar pekerjaan

selama proses komputasi dilakukan. Grid bertindak untuk

mengatur alokasi pekerjaan kepada komputer-komputer yang akan

melakukan tugas tersebut secara independen. Sumber daya, seperti

halnya media penyimpanan, mungkin bisa saja digunakan bersama-

sama dengan komputer lainnya, tapi hasil sementara dari sebuah

tugas tertentu tidak akan mempengaruhi pekerjaan lainnya yang

sedang berlangsung dalam komputer lainnya.

Sebagai contoh grid yang sangat luas digunakan adalah proyek

Folding@home, yang menganalisis data yang akan digunakan oleh

para peneliti untuk menemukan obat untuk beberapa penyakit

seperti Alzheimer dan juga kanker. Proyek lainnya, adalah

SETI@home, yang merupakan proyek grid terdistribusi yang paling

besar hingga saat ini. Proyek SETI@home ini menggunakan paling

tidak 3 juta komputer rumahan yang berada di dalam komputer

rumahan untuk menganalisis data dari teleskop radio

observatorium Arecibo (Arecibo Observatoryradi ot el escope), mencari

bukti-bukti keberadaan makhluk luar angkasa. Dalam dua kasus

tersebut, tidak ada komunikasi antar node atau media

penyimpanan yang digunakan bersama-sama.

c) Implementasi

Daftar semi-tahunan organisasi TOP500, yang mencantumkan 500

komputer tercepat di dunia umumnya mencakup banyak kluster.

TOP500 adalah sebuah kolaborasi antara Universitas Mannheim,

Universitas Tennessee, dan National Energy Research Scientific

Computing Center di Lawrence Berkeley National Laboratory. Hingga

18 Juni 2008, superkomputer tercepat yang tercatat di dalam TOP500

adalah sistem Roadrunner yang dimiliki oleh Department of Energy

Amerika Serikat, yang kinerjanya mencapai 1026 TeraFlops (Triliun

Floating Point Operation per Second) dalam benchmark High-

Performance LINPACK.

d) Kluster dan Grid diIndonesia

Beberapa kluster yang ada di Indonesia adalah:

• LIPI Public Cluster (http://www.cluster.lipi.go.id/)

• Kluster Rekayasa Komputasional ITB (http://computational.engineering.or.id)

• NL Grid UGM (http://grid.te.ugm.ac.id/docs/)

• Grid UI (http://grid.ui.ac.id/)

• 
  

b.Berdasarkan jumlah instruksi dan datanya, dapat dibagi ke dalam Taksonomi Flynn dan model pemrosesan paralle

Keempat kelompok komputer tersebut adalah :

1. Komputer SISD (SingleInstruction stream-Single Data stream)

SIMD adalah singkatan dari Single Instruction,Multiple Data, merupakan

sebuah istilah dalam komputasi yang merujuk kepada sekumpulan operasi

yang digunakan untuk menangani jumlah data yang sangat banyak dalam

paralel secara efisien, seperti yang terjadi dalam prosesor vektor atau

prosesor larik. SIMD pertama kali dipopulerkan pada superkomputer skala

besar, meski sekarang telah ditemukan pada komputer pribadi.

Contoh aplikasi yang dapat mengambil keuntungan dari SIMD adalah

aplikasi yang memiliki nilai yang sama yang ditambahkan ke banyak titik

data (data point), yang umum terjadi dalam aplikasi multimedia. Salah satu

contoh operasinya adalah mengubah brightness dari sebuah gambar. Setiap

pixel dari sebuah gambar 24-bit berisi tiga buah nilai berukuran 8-bit

brightness dari porsi warna merah (red), hijau (green), dan biru (blue). Untuk

melakukan perubahanbri ght n ess, nilaiR,G, danB akan dibaca dari memori,

dan sebuah nilai baru ditambahkan (atau dikurangkan) terhadap nilai-nilai

R, G, B tersebut dan nilai akhirnya akan dikembalikan (ditulis kembali) ke

memori.

Prosesor yang memiliki SIMD menawarkan dua keunggulan, yakni:

• Data langsung dapat dipahami dalam bentuk blok data, dibandingkan

dengan beberapa data yang terpisah secara sendiri-sendiri. Dengan

menggunakan blok data, prosesor dapat memuat data secara keseluruhan

pada waktu yang sama. Daripada melakukan beberapa instruksi "ambil

pixel ini, lalu ambil pixel itu, dst", sebuah prosesor SIMD akan

melakukannya dalam sebuah instruksi saja, yaitu "ambil semua pixel itu!"

(istilah "semua" adalah nilai yang berbeda dari satu desain ke desain

lainnya). Jelas, hal ini dapat mengurangi banyak waktu pemrosesan (akibat

instruksi yang dikeluarkan hanya satu untuk sekumpulan data), jika

dibandingkan dengan desain prosesor tradisional yang tidak memiliki

SIMD (yang memberikan satu instruksi untuk satu data saja).

• Sistem SIMD umumnya hanya mencakup instruksi-instruksi yang dapat

diaplikasikan terhadap semua data dalam satu operasi. Dengan kata lain,

sistem SIMD dapat bekerja dengan memuat beberapa titik data secara

sekaligus, dan melakukan operasi terhadap titik data secara sekaligus.

Sayangnya, beberapa desainer SIMD terbentur dengan beberapa

pertimbangan desain yang berada di luar kontrol mereka. Salah satu

pertimbangan tersebut adalah harus menambahkan banyak register untuk

menampung data yang akan diproses. Idealnya, hal ini dapat dilakukan

dengan menambahkan unit SIMD ke dalam prosesor agar memiliki

registernya sendiri, tetapi beberapa desainer terpaksa menggunakan

register yang telah ada, umumnya yang digunakan adalah register floating-

point. Register floating-point umumnya memiliki ukuran 64-bit, yang lebih

kecil daripada yang dibutuhkan oleh SIMD agar bekerja secara optimal,

meskipun hal ini dapat mendatangkan masalah jika kode hendak mencoba

untuk menggunakan instruksi floating-point dan SIMD secara bersamaan.

Pada pendesainan awal SIMD, terdapat beberapa prosesor yang khusus

disiapkan untuk melakukan tugas ini, yang seringnya disebut sebagai

Digital Signal Processor (DSP). Perbedaan utama antara SIMD dan DSP

adalah DSP merupakan prosesor yang komplit dengan set instruksinya

sendiri (yang meskipun lebih sulit digunakan), sementara SIMD hanya

bergantung pada register general-purpose untuk menangani detail

program, dan instruksi SIMD hanya menangani manipulasi data

Penggunaan instruksi SIMD pertama kali dilakukan dalam superkomputer

vektor dan dipopulerkan oleh Cray pada tahun 1970-an. Akhir-akhir ini,

SIMD skala kecil (64-bit atau 128-bit) telah menjadi populer dalam CPU

yang bersifat general purpose, yang dimulai pada tahun 1994 dengan set

instruks MAX yang diaplikasikan pada Hewlett-Packard PA-RISC. Instruksi

SIMD, saat ini dapat ditemukan dalam kebanyakan prosesor, seperti halnya

AltiVec dalam prosesor PowerPC; Intel MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, AMD

3DNow! dalam prosesor Intel x86; VIS dalam prosesor prosesor SPARC;

MAX dalam Hewlett-Packard PA-RISC; MDMX serta MIPS-3D dalam MIPS

serta MVI dalam prosesor DEC Alpha. Meskipun demikian, perangkat

lunak pada umumnya tidak mengeksploitasi instruksi, dan bahkan instruksi

ini hanya digunakan dalam aplikasi yang khusus, seperti pengolahan

grafik.

Meskipun hal ini secara umum telah membuktikan bahwa sulitnya mencari

aplikasi komersial yang dikhususkan untuk prosesor SIMD, ada beberapa

kesuksesan yang terjadi seperti halnya aplikasi GAPP yang dikembangkan

oleh Lockheed Martin. Versi yang lebih baru dari GAPP bahkan menjadi

aplikasi yang dapat memproses video secara waktu-nyata (real-time) seperti

halnya konversi antar bermacam-macam standar video yang (seperti

konversi NTSC ke PAL atau sebaliknya, NTSC ke HDTV atau sebaliknya

dan lain-lain), melakukan deinterlacing, pengurangan noise (noise reduction),

kompresi video, dan perbaikan citra gambar (image enhancement).

2. Komputer SIMD (Single Instruction stream-Multiple Data stream)

Pada komputer SIMD terdapat lebih dari satu elemen pemrosesan yang

dikendalikan oleh sebuah unit pengendali yang sama. Seluruh elemen

pemrosesan menerima dan menjalankan instruksi yang sama yang

dikirimkan unit pengendali, namun melakukan operasi terhadap himpunan

data yang berbeda yang berasal dari aliran data yang berbeda pula.

3. Komputer MISD (MultipleInstruction stream-Single Data stream)

Komputer jenis ini memilikin unit pemroses yang masing-masing

menerima dan mengoperasikan instruksi yang berbeda terhadap aliran data

yang sama, dikarenakan setiap unit pemroses memiliki unit pengendali

yang berbeda. Keluaran dari satu pemroses menjadi masukan bagi

pemroses berikutnya. Belum ada perwujudan nyata dari komputer jenis ini

kecuali dalam bentuk prototipe untuk penelitian.

4. Komputer MIMD (MultipleInstruction stream-Multiple Data stream)

Pada sistem komputer MIMD murni terdapat interaksi di antaran

pemroses. Hal ini disebabkan seluruh aliran dari dan ke memori berasal

darispace data yang sama bagi semua pemroses. Komputer MIMD bersifat

tightly coupled jika tingkat interaksi antara pemroses tinggi dan disebut

loosely coupled jika tingkat interaksi antara pemroses rendah.

c. Berdasarkan kedekatan antar prosesor, dapat dibagi ke dalam

• Loosely coupled

• Thightly coupled

Pengertian Komputasi Modern

Komputasi dapat diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan permasalahan dari data input dengan suatu algoritma. Komputasi merupakan subbagian dari matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental dan kadang-kadang menggunakan tabel. Karena perkembangan jaman makan komputasi sekarang menggunakan komputer. Komputasi yang menggunakan komputer inilah maka disebut dengan Komputasi Modern. Komputasi modern digunakan untuk memecahkan masalah yang ada, perhitungan komputasi modern yaitu seperti :

Akurasi (bit, floating point)
Kecepatan (dalam satuanHz)
Problem volume besar (paralel)
Modeling (NN dan GA)
Kompleksitas (menggunakan Teori Bog O)


Secara umum iIlmu komputasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains). Dalam penggunaan praktis, biasanya berupa penerapan simulasi komputer atau berbagai bentuk komputasi lainnya untuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan, tetapi dalam perkembangannya digunakan juga untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu.

Pada paruh pertama abad 20, banyak kebutuhan komputasi ilmiah bertemu dengan semakin canggih komputer analog, yang menggunakan mekanis atau listrik langsung model masalah sebagai dasar perhitungan. Namun, ini tidak dapat diprogram dan umumnya tidak memiliki fleksibilitas dan keakuratan komputer digital modern.

George stibitz secara internasional diakui sebagai ayah dari komputer digital modern.
sementara bekerja di laboratorium bel di November 1937, stibitz menciptakan dan membangun sebuah relay berbasis kalkulator ia dijuluki sebagai "model k" (untuk "meja dapur", di mana dia telah berkumpul itu), yang adalah orang pertama yang menggunakan sirkuit biner untuk melakukan operasi aritmatika. Kemudian model menambahkan kecanggihan yang lebih besar termasuk aritmatika
dan kemampuan pemrograman kompleks.


Salah satu tokoh yang sangat mempengaruhi perkembangan komputasi modern adalah John von Neumann (1903-1957), Beliau adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya-karyanya . Beliau juga merupakan salah satu ilmuwan yang terkait dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.

Von Neumann dilahirkan di Budapest, ibu kota Hungaria, pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann dan Margaret Kann. Max Neumann memperoleh gelar dan namanya berubah menjadi Von Neumann. Max Neumann adalah seorang Yahudi Hungaria yang bergelar doktor dalam ilmu hukum. Dia juga seorang pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis, seniman dan musisi.

Pada tahun 1921, Von Neumann disekolahkan ayahnya ke Universitas Berlin untuk menjadi insinyur teknik kimia. Berselang dua tahun kemudian ia melanjutkan pendidikan ke Zurich. Sebenarnya Von Neumann kurang tertarik dengan bidang kimia atau bidang engineering, namun ayahnya mendorong dia untuk mempelajari kimia. Pada waktu itu teknik kimia sedang populer dan menjanjikan karier yang cerah bagi para insinyurnya. Oleh karena itu, ayahnya mengharuskan Von Neumann mengikuti pendidikan kimia tanpa gelar selama dua tahun di Berlin, lalu melanjutkan di Eidgennossische Technische Hochschule (ETH) Zurich pada bidang yang sama. Ujian masuk ETH terkenal sulit, bahkan Albert Einstein pernah gagal dalam ujian masuk di tahun 1895 dan berhasil lulus pada ujian tahun berikutnya.

Keinginan Von Neumann untuk mempelajari matematika dilakukannya pada musim panas setelah studinya di Berlin dan sebelum masuk ETH Zurich. Dia menjadi mahasiswa program doktor pada Universitas Budapest. Tesis doktornya bertemakan aksiomasisai teori himpunan (set theory) yang dikembangkan George Cantor. Pada masa itu, set theory merupakan salah satu topik 'menantang' di dunia matematika.

Di tahun 1926 pada umur 22 tahun, Von Neuman lulus dengan dua gelar yaitu gelar S1 pada bidang teknik kimia dari ETH dan gelar doktor (Ph.D) pada bidang matematika dari Universitas Budapest.

Von Neumann sangat tertarik pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi. Von Neumann menjadi seorang konsultan pada pengembangan komputer ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah seperangkat komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.

Berikut ini beberapa contoh komputasi modern sampai dengan lahirnya ENIAC :

Konrad Zuse’s electromechanical “Z mesin”.Z3 (1941) sebuah mesin pertama menampilkan biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programmability. Pada tahun 1998, Z3 operasional pertama di dunia komputer itu di anggap sebagai Turing lengkap.
Berikutnya Non-programmable Atanasoff-Berry Computer yang di temukan pada tahun 1941 alat ini menggunakan tabung hampa berdasarkan perhitungan, angka biner, dan regeneratif memori kapasitor.Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh lebih seragam (berukuran meja besar atau meja kerja).
Selanjutnya komputer Colossus ditemukan pada tahun 1943, berkemampuan untuk membatasi kemampuan program pada alat ini menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung dapat digunakan lebih baik dan elektronik reprogrammable.Komputer ini digunakan untuk memecahkan kode perang Jerman.
The Harvard Mark I ditemukan pada 1944, mempunyai skala besar, merupakan komputer elektromekanis dengan programmability terbatas.
Lalu lahirlah US Army’s Ballistic Research Laboratory ENIAC ditemukan pada tahun 1946, komputer ini digunakan unutk menghitung desimal aritmatika dan biasanya disebut sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik (ENIAC merupaka generasi yang sudah sangat berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s Z3 yang ditemukan padatahun 1941).

Bisnis Berbasis Internet

Electronic Commerce (E-Commerce) didefinisikan sebagai proses pembelian dan penjualan produk, jasa dan informasi yang dilakukan secara elektronik dengan memanfaatkan jaringan komputer. Salah satu jaringan yang digunakan adalah internet.
Sementara itu Kalakota dan Whinston mendefinisikan E-Commerce dari beberapa perspektif, yaitu[13]:
1) dari perspektif komunikasi, E-Commerce adalah pengiriman informasi, produk/jasa, atau pembayaran melalui jaringan telepon, atau jalur komunikasi lainnya;
2) dari perspektif proses bisnis, E-Commerce adalah aplikasi teknologi menuju otomatisasi transaksi bisnis dan work flow;
3) dari perspektif pelayanan, E-Commerce adalah alat yang digunakan untuk mengurangi biaya dalam pemesanan dan pengiriman barang; dan
4) dari perspektif online, E-Commerce menyediakan kemampuan untuk menjual dan membeli produk serta informasi melalui internet dan jaringan jasa online lainnya.
Selanjutnya Yuan Gao dalam Encyclopedia of Information Science and Technology (2005), menyatakan E-Commerce adalah penggunaan jaringan komputer untuk melakukan komunikasi bisnis dan transksaksi komersial. Kemudian di website E-Commerce Net, E-Commerce didefinisikan sebagai kegiatan menjual barang dagangan dan/atau jasa melalui internet. Seluruh komponen yang terlibat dalam bisnis praktis diaplikasikan disini, seperti customer service, produk yang tersedia, cara pembayaran, jaminan atas produk yang dijual, cara promosi dan sebagainya.
Seluruh definisi yang dijelaskan di atas pada dasarnya memiliki kesamaan yang mencakup komponen transaksi (pembeli, penjual, barang, jasa dan informasi), subyek dan obyek yang terlibat, serta media yang digunakan (dalam hal ini adalah internet).
Perkembangan teknologi informasi terutama internet, merupakan faktor pendorong perkembangan e-commerce. Internet merupakan jaringan global yang menyatukan jaringan komputer di seluruh dunia, sehingga memungkinkan terjalinnya komunikasi dan interaksi antara satu dengan yang lain diseluruh dunia. Dengan menghubungkan jaringan komputer perusahaan dengan internet, perusahaan dapat menjalin hubungan bisnis dengan rekan bisnis atau konsumen secara lebih efisien. Sampai saat ini internet merupakan infrastruktur yang ideal untuk menjalankan e-commerce, sehingga istilah E-Commerce pun menjadi identik dengan menjalankan bisnis di internet.
Pertukaran informasi dalam E-Commerce dilakukan dalam format dijital sehingga kebutuhan akan pengiriman data dalam bentuk cetak dapat dihilangkan. Dengan menggunakan sistem komputer yang saling terhubung melalui jaringan telekomunikasi, transaksi bisnis dapat dilakukan secara otomatis dan dalam waktu yang singkat. Akibatnya informasi yang dibutuhkan untuk keperluan transaksi bisnis tersedia pada saat diperlukan. Dengan melakukan bisnis secara elektronik, perusahaan dapat menekan biaya yang harus dikeluarkan untuk keperluan pengiriman informasi. Proses transaksi yang berlangsung secara cepat juga mengakibatkan meningkatnya produktifitas perusahaan.
Dengan menggunakan teknologi informasi, E-Commerce dapat dijadikan sebagai solusi untuk membantu perusahaan dalam mengembangkan perusahaan dan menghadapi tekanan bisnis. Tingginya tekanan bisnis yang muncul akibat tingginya tingkat persaingan mengharuskan perusahaan untuk dapat memberikan respon. Penggunaan E-Commerce dapat meningkatkan efisiensi biaya dan produktifitas perusahaan, sehingga dapat meningkatkan kemampuan perusahaan dalam bersaing.

Perkembangan Processor dalam Teknologi Komputer

Pada era globalisasi saat ini, kecanggihan teknologi telah berkembang pesat di berbagai sector salah satu teknologi yang berkembang sangat pesat adalah computer. Hampir semua kegiatan manusia ditunjang dengan computer, seiring dengan kegiatan dan kebutuhan manusia yang semakin meningkat, maka computer pun ikut berkembang sangat pesat untuk memenuhi kebutuhan manusia.

Sebuah computer tersusun atas berbagai macam perangkat keras (hardware) yang memiliki fungsi masing-masing, perangkat keras pada computer yang memiliki peran sebagai otak computer yaitu processor, merupakan perangkat vital pada computer karena tanpa adanya processor sebuah computer tidak akan dapat digunakan. Processor mengalami perkembangan dari generasi ke generasi.

Saat ini terdapat banyak perusahaan yang bergerak dibidang computer yang membuat processor, salah satu vendor raksasa computer yang membuat processor yaitu Intel, telah mengembangkan processor hingga generasi kedelapan, berikut ini adalah perkembangan processor hingga saat ini :

GENERASI 1 (Processor 8088 dan 8086)

Processor 8086 (1978) merupakan CPU 16 bit pertama Intel yang menggunakan bus sistem 16 bit. Tetapi perangkat keras 16 bit seperti motherboard saat itu terlalu mahal, dimana komputer mikro 8 bit merupakan standart. Pada 1979 Intel merancang ulang CPU sehingga sesuai dengan perangkat keras 8 bit yang ada. PC pertama (1981) mempunyai CPU 8088 ini. 8088 merupakan CPU 16 bit, tetapi hanya secara internal. Lebar bus data eksternal hanya 8 bit yang memberi kompatibelan dengan perangkat keras yang ada.

Sesungguhnya 8088 merupakan CPU 16/8 bit. Secara logika prosesor ini dapat diberi nama 8086SX. 8086 merupakan CPU pertama yang benar-benar 16 bit di keluarga ini.

GENERASI 2 Processor 80286

286 (1982) juga merupakan prosessor 16 bit. Prosessor ini mempunyai kemajuan yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama. Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikan yang utama ialah optimasi penanganan perintah. 286 menghasilkan kerja lebih banyak tiap tik clock daripada 8088/8086. Pada kecepatan awal (6 MHz) berunjuk kerja empat kali lebih baik dari 8086 pada 4.77 MHz. Belakangan diperkenalkan dengan kecepatan clock 8,10,dan 12 MHz yang digunakan pada IBM PC-AT (1984). Pembaharuan yang lain ialah kemampuan untuk bekerja pada protected mode/mode perlindungan – mode kerja baru dengan “24 bit virtual address mode”/mode pengalamatan virtual 24 bit, yang menegaskan arah perpindahan dari DOS ke Windows dan multitasking. Tetapi anda tidak dapat berganti dari protected kembali ke real mode / mode riil tanpa mere-boot PC, dan sistem operasi yang menggunakan hal ini hanyalah OS/2 saat itu.

GENERASI 3 Processor 80386 DX

386 diluncurkan 17 Oktober 1985. 80386 merupakan CPU 32 bit pertama. Dari titik pandang PC DOS tradisional, bukan sebuah revolusi. 286 yang bagus bekerja secepat 386SX pertama-walaupun menerapkan mode 32 bit. Prosessor ini dapat mengalamati memori hingga 4 GB dan mempunyai cara pengalamatan yang lebih baik daripada 286. 386 bekerja pada kecepatan clock 16,20, dan 33 MHz. Belakangan Cyrix dan AMD membuat clones/tiruan-tiruan yang bekerja pada 40 MHz. 386 mengenalkan mode kerja baru disamping mode real dan protected pada 286. Mode baru itu disebut virtual 8086 yang terbuka untuk multitasking karena CPU dapat membuat beberapa 8086 virtual di tiap lokasi memorinya sendiri-sendiri. 80386 merupakan CPU pertama berunjuk kerja baik dengan Windows versi- versi awal.

Processor 80386SX

Chip ini merupakan chip yang tidak lengkap yang sangat terkenal dari 386DX. Prosessor ini hanya mempunyai bus data eksternal 16 bit berbeda dengan DX yang 32 bit. Juga, SX hanya mempunyai jalur alamat 24. Oleh karena itu, prosessor ini hanya dapat mengalamati maksimum RAM 16 MB. Prosessor ini bukan 386 yang sesungguhnya, tetapi motherboard yang lebih murah membuatnya sangat terkenal.

GENERASI 4 Processor 80486 DX

80486 dikeluarkan 10 April 1989 dan bekerja dua kali lebih cepat dari pendahulunya. Hal ini dapat terjadi karena penanganan perintah-perintah x86 yang lebih cepat, lebih-lebih pada mode RISC. Pada saat yang sama kecepatan bus dinaikkan, tetapi 386DX dan 486DX merupakan chip 32 bit. Sesuatu yang baru dalam 486 ialah menjadikan satu math coprocessor/prosesor pembantu matematis.

Sebelumnya, math co-processor yang harus dipasang merupakan chip 387 yang terpisah, 486 juga mempunyai cache L1 8 KB.

Processor 80486 SX

Prosessor ini merupakan chip baru yang tidak lengkap. Math co-processor dihilangkan dibandingkan 486DX.

Processor Cyrix 486SLC

Cyrix dan Texas Instruments telah membuat serangkaian chip 486SLC. Chip-chip tersebut menggunakan kumpulan perintah yang sama seperti 486DX, dan bekerja secara internal 32 bit seperti DX. Tetapi secara eksternal bekerja hanya pada 16 bit (seperti 386SX). Oleh karena itu, chip-chip tersebut hanya menangani RAM 16 MB. Lagipula, hanya mempunyai cache internal 1 KB dan tidak ada mathematical co-processor. Sesungguhnya chip-chip tersebut hanya merupakan perbaikan 286/386SX. Chip-chip tersebut bukan merupakan chip-chip clone. Chip-chip tersebut mempunyai perbedaan yang mendasar dalam arsitekturnya jika dibandingkan dengan chip Intel.

Processor IBM 486SLC2

IBM mempunyai chip 486 buatan sendiri. Serangkaian chip tersebut diberi nama SLC2 dan SLC3. Yang terakhir dikenal sebagai Blue Lightning. Chip-chip ini dapat dibandingkan dengan 486SX Intel, karena tidak mempunyai mathematical coprocessor yang menjadi satu. Tetapi mempunyai cache internal 16 KB (bandingkan dengan Intel yang mempunyai 8 KB). Yang mengurangi unjuk kerjanya ialah antarmuka bus dari chip 386. SLC2 bekerja pada 25/50 MHz secara eksternal dan internal, sedangkan chip SLC3 bekerja pada 25/75 dan 33/100 MHz. IBM membuat chip-chip ini untuk PC mereka sendiri dengan fasilitas mereka sendiri, melesensi logiknya dari Intel.

GENERASI 5 Pentium Classic (P54C)

Chip ini dikembangkan oleh Intel dan dikeluarkan pada 22 Maret 1993. Prosessor Pentium merupakan super scalar, yang berarti prosessor ini dapat menjalankan lebih dari satu perintah tiap tik clock. Prosessor ini menangani dua perintah tiap tik, sebanding dengan dua buah 486 dalam satu chip. Terdapat perubahan yang besar dalam bus sistem : lebarnya lipat dua menjadi 64 bit dan kecepatannya meningkat menjadi 60 atau 66 MHz. Sejak itu, Intel memproduksi dua macam Pentium yang bekerja pada sistem bus 60 MHz (P90, P120, P150, dan P180) dan sisanya, bekerja pada 66 MHz(P100, P133,P166, dan P200).

GENERASI 6 Pentium Pro

Pengembangan Pentium Pro dimulai 1991, di Oregon. Diperkenalkan pada 1 November, 1995 . Pentium Pro merupakan prosessor RISC murni, dioptimasi untuk pemrosesan 32 bit pada Windows NT atau OS/2. Fitur yang baru ialah bahwa cache L2 yang menjadi satu Chip raksasa, dengan chip empat persegi panjang dan Socket-8nya. Unit CPU dan cache L2 merupakan unit yang terpisah di dalam chip ini.

Pentium II

Pentium Pro “Klamath” merupakan nama sandi prosessor puncak Intel. Prosessor ini mengakhiri seri Pentium Pro yang sebagian terdapat pengurangan dan sebagaian terdapat perbaikan.

Diperkenalkan 7 Mei 1997, Pentium II mempunyai fitur- fitur :

· CPU diletakkan bersama dengan 512 KB L2 di dalam sebuah modul SECC (Single Edge Contact Cartridge)

· Terhubung dengan motherboard menggunakan penghubung/konektor slot one dan bus P6 GTL+.

· Perintah-perintah MMX.

· Perbaikan menjalankan program 16 bit (menyenangkan bagi pengguna Windows 3.11)

· Penggandaan dan perbaikan cache L1 (16 KB + 16 KB).

· Kecepatan internal meningkat dari 233 MHz ke 300 MHz (versi berikutnya lebih tinggi).

· Cache L2 bekerja pada setengah kecepatan CPU.

Dengan rancangan yang baru, cache L2 mempunyai bus sendiri. Cache L2 bekerja pada setengah kecepatan CPU, seperti 133 MHz atau 150 MHz. Jelas merupakan sebuah kemunduran dari Pentium Pro, yang dapat bekerja pada 200 MHz antara CPU dan cache L2. Hal ini dijawab dengan cache L1. Dibawah ini terlihat perbandingan tersebut :

Pentium II telah tersedia dalam 233, 266, 300, 333,350, 400, 450, dan 500 MHz (kecepatan yang lebih tinggi segera muncul). Dengan chip set 8244BX dan i810 Pentium II mempunyai unjuk kerja yang baik sekali.

Pentium II berbentuk kotak plastik persegi empat besar, yang berisi CPU dan cache. Juga terdapat kontroler kecil (S824459AB) dan kipas pendingin dengan ukuran yang besar.

Pentium-II Celeron

Awal 1998 Intel mempunyai masa yang sulit dengan Pentium Pro II yang agak mahal. Banyak pengguna membeli AMD K6-233M, yang menawarkan unjuk kerja sangat baik pada harga yang layak.

Maka Intel membuat merek CPU baru yang disebut Celeron. Prosesor ini sama dengan Pnetium II kecuali cache L2 yang telah dilepas. Prosessor ini dapat disebut Pentium II-SX. Pada 1998 Intel mengganti Pentium MMX-nya dengan Celeron pertama. Kemudian rancangannya diperbaiki.

Cartridge Celeron sesuai dengan Slot 1 dan bekerja pda sistem bus 66 MHz. Clock internal bekerja pada 266 atau 300 MHz.

Pentium-II Celeron A : Mendocino

Bagian yang menarik dari cartridge baru dengan 128 KB cache L2 di dalam CPU. Hal ini memberikan unjuk kerja yang sangat baik, karena cache L2 bekerja pada kecepatan CPU penuh. Celeron 300A merupakan sebuah chip dalam kartu :

Pentium-II Celeron PPGA : Socket 370

Socket 370 baru untuk Celeron. Prosessor 400 dan 366 MHz (1999) tersedia dalam plastic pin grid array (PPGA). Socket PGA370 terlihat seperti Socket 7 tradisional.yang mempunyai 370 pin.

Pentium-II Xeon

Pada 26 Juali 1998 Intel mengenalkan cartridge Pentium II baru yang diberi nama Xeon. Ditujukan untuk server dan pemakai high-end. Xeon merupakan Pentium II degnan cartridge baru yang sesuai konektor baru yang disebut Slot two. Modul ini dua kal lebih tinggi dari Pentium II, tetapi ada perubahan dan perbaikan penting lain :

· Chip RAM cache L2 jenis baru: CSRAM (Custom SRAM), yang bekerja pada kecepatan CPU penuh.

· Ukuran cache L2 yang berbeda : 512, 1024, atau 2048 KB RAM L2.

· Memori RAM hingga 8 GB dapat di-cache.

· Hingga empat atau delapan Xeon dalam satu server.

· Mendukung server yang dicluster.

· Chip set baru 82440GX dan 82450NX.

Chip Xeon bekerja pada kecepatan clock CPU penuh. Dapat diperkirakan, bahwa akan mempunyai unjuk kerja yang sama seperti cache L1. Tetapi antarmuka dari L1 ke L2 bernilai beberapa tik clock pada awal tiap perpindahan, sehingga ada beberapa kelambatan. Tetapi jika data sudah dipindahkan, bekerja pada kecepatan clock penuh.

Generasi ke 8 Intel Core 2 duo

Processor generasi ke 8 adalah Core 2 Duo yang di luncurkan pada juli 2007. Processor ini memakai microprocessor dengan arsitektur x86. Arsitektur tersebut oleh Intel dinamakan dengan Intel Core Microarchitecture, di mana arsitektur tersebut menggantikan arsitektur lama dari Intel yang disebut dengan NetBurst sejak tahun 2000 yang lalu. Penggunaan Core 2 ini juga menandai era processor Intel yang baru, di mana brand Intel Pentium yang sudah digunakan sejak tahun 1993 diganti menjadi Intel Core.

Pada desain kali ini Core 2 sangat berbeda dengan NetBurst. Pada NetBurst yang diaplikasikan dalam Pentium 4 dan Pentium D, Intel lebih mengedepankan clock speed yang sangat tinggi. Sedangkan pada arsitektur Core 2 yang baru tersebut, Intel lebih menekankan peningkatan dari fitur-fitur dari CPU tersebut, seperti cache size dan jumlah dari core yang ada dalam processor Core 2. Pihak Intel mengklaim, konsumsi daya dari arsitektur yang baru tersebut hanya memerlukan sangat sedikit daya jika dibandingkan dengan jajaran processor Pentium sebelumnya.

Processor Intel Core 2 mempunyai fitur antara lain EM64T, Virtualization Technology, Execute Disable Bit, dan SSE4. Sedangkan, teknologi terbaru yang diusung adalah LaGrande Technology, Enhanced SpeedStep Technology, dan Intel Active Management Technology (iAMT2).