Komputasi modern adalah sebuah konsep untuk menyelesaikan masalah matematis dengan menggunakan media komputer dengan cara menyusun sebuah algoritma pemrogramman yang dapat dimengerti oleh komputer. Dalam sudut pandang komputasi modern sendiri mengharuskan sebuah perangkat dapat menerima instruksi dan menyimpan hasil perhitungan dalam sebuah memori. Komputasi modern pertama kali digagas oleh John Von Neuman, seorang ilmuwan matematika, fisika dan ahli komputer dari Hongaria.
Sejarah Komputasi Modern
Dalam sejarah kehidupannya, Von Neumann menghasilkan 150 makalah mulai dari fisika kuantum, aljabar operator, pemrograman linear, self-replication machine, statistika dan teori komputasi yang kita kenal sebagai arsitektur Von Neumann.
Arsitektur Von Neuman inilah yang kemudian menjadi cikal bakal komputer modern yang kita gunakan hingga saat ini. Arsitektur Von Neuman merupakan dasar dari istilah komputasi modern yang kita kenal.
Dalam arsitektur ini, Von Neuman membagi sebuah komputer menjadi tiga bagian dasar yaitu
Related Posts:
- CPU yang berisi Control Unit dan Arithmatic Logic Unit
- Input Output sebagai cara manusia berinteraksi dengan komputer dan
- Memory dimana sistem komputer dapat menyimpan instruksi dan hasil perhitungan
Konsep ini dikembangkan pertama kali dalam mesin komputer ENIAC (Electronical Numerical Integrator dan Computer) yang dikembangkan tahun 1943 untuk Angkatan Darat Amerika Serikat. ENIAC mampu melakukan
- 5000 proses penambahan dan pengurangan
- 385 proses perkalian
- 40 proses pembagian
- 3 proses akar dua
- dan mampu menerjemahkan unit pembaca dalam bentuk punch card
Untuk melakukan proses perhitungan, operator harus memprogram ENIAC dengan mengatur urutan kabel komputer agar sesuai dengan tujuan penghitungan aritmatika.
Mengingat zaman itu semikonduktor aktif seperti transistor dan IC belum ditemukan, ENIAC menggunakan 17.468 tabung vakum, 7.200 kristal diode, 1500 pemancar 70.000 resistor, 10.000 kapasitor dan 5 juta solderan. Ukuran mesin komputer modern pertama ini adalah seluas 167 meter persegi dengan konsumsi daya 160 KW.
Setelah semikonduktor ditemukan dalam bentuk transistor dan chip, penggunaan ENIAC pun ditinggalkan, meski demikian konsep komputasi modern tetap menggunakan arsitektur Von Neumann, yakni terdiri dari CPU, I/O dan memori. Semua jenis perangkat elektronik yang memiliki tiga unsur tersebut dapat disebut sebagai komputer modern.
Karakteristik Komputasi Modern
Untuk membedakan komputasi modern dengan komputasi konservatif setidaknya dapat dibagi menjadi tiga karakteristik komputasi modern yaitu
- Komputer yang terlibat dalam komputasi modern memiliki sifat heterogen baik dari jenis perangkat keras, jenis sistem operasi, dan aplikasi yang digunakan
- Komputer dalam komputasi modern terhubung dalam jaringan melalui kapasitas bandwith yang berbeda satu sama lain
- Komputer dan jaringan bersifat asynchronus, dapat menyala dan mati kapan saja namun tetap dapat melakukan komunikasi saat terhubung dengan perangkat lain
Perhitungan yang Dilakukan Komputasi Modern
Komputasi modern diperlukan guna menyelesaikan beberapa masalah yang dihadapi manusia, dengan mekanisme komputasi modern membuat masalah ini dapat ditangani secara simultan oleh komputer yang saling terhubung dalam jaringan.
Berikut adalah masalah yang dapat diselesaikan oleh komputasi modern
Masalah Akurasi Data
Untuk melakukan perhitungan big data menggunakan tipe data floating point, tentunya membutuhkan range penyimpanan yang cukup besar. Penggunaan komputasi modern dapat menyediakan kemampuan komputasi yang cepat untuk tipe data yang membutuhkan mekanisme penyimpanan besar seperti tipe data floating point
Kecepatan Pemrosesan
Komputasi modern memungkinkan proses pengolahan data menjadi lebih cepat, sebagai contoh, proses komputasi untuk menghasilkan jenis vaksin yang cepat seperti saat pandemi Covid membutuhkan mekanisme pemrosesan yang sangat cepat karena berpacu dengan waktu.
Volume Data Besar
Di era big computing seperti sekarang, data yang perlu di proses sangat banyak metode scalling, down sizing dan parallel dapat digunakan untuk menangani proses data yang sangat besar.
Modelling Data
Komputasi modern menggunakan modelling data guna melakukan perhitungan kompleks terhadap permasalahan yang dihadapi. Dengan menggunakan modelling data proses pemecahan masalah dapat menjadi lebih singkat dalam komputasi modern.
Kompleksitas Data
Komputasi modern dirancang untuk dapat menangani data kompleks untuk dipecahkan oleh komputer yang terlibat. Biasanya untuk menghadapi kompleksitas data komputasi modern menggunakan Big-O notation guna menyelesaikan permasalahan.
Big-O Notation sendiri adalah mengkonversi langkah algoritma menjadi bentuk aljabar dengan menghiraukan konstanta kecil dan koefisien yang memiliki dampak tidak signifikan.
Jenis Komputasi Modern
Seiring perkembangan jaman kita melihat penetrasi teknologi komputer semakin memudahkan masyarakat, jika dahulu kita mengenal komputer sebagai perangkat personal computer. Maka saat ini komputer yang kita kenal bisa dalam bentuk wearable device, smartphone, maupun perangkat lain yang dapat saling berkomunikasi satu sama lain.
Dengan perkembangan komputasi modern tersebut setidaknya terbagi menjadi tiga jenis komputasi modern
Mobile Computing
Mobile computing adalah teknologi komputasi modern yang memungkinkan pengguna untuk dapat bergerak tanpa harus duduk di depan layar komputer. Mobile computing didesain untuk dapat melakukan transmisi dan komunikasi data, suara, gambar maupun video dengan menggunakan jaringan nirkabel. Seperti gelombang radio, sinyal Wifi, RFID, bluetooth, dan lain sebagainya.
Perangkat mobile computing tidak terbatas pada laptop, tablet maupun smartphone saja. Tetapi juga berbagai perangkat lain yang dapat terhubung secara realtime dan mendukung mobilitas. Misalnya
- Smartphone
- Laptop
- Tablet
- GPS tracker
- Smartwatch
- Embedded system
- Car-computerized dashboard
- Wearable devices
- Smarthome
- PDA
- Drone
- UAV – Unmanned Aerial Vehicle
- Robot
- VR Camera
Grid Computing
Grid computing adalah teknologi komputasi yang terdistribusi/terpisah namun melakukan koordinasi pada sebuah mekanisme guna mendukung sebuah tugas. Unsur utama dalam grid computing adalah bagaimana setiap komputer dapat berbagi sumberdaya untuk meningkatkan quality of service.
Sistem grid computing merupakan sistem terdistribusi, yang tidak menggunakan pengendali pusat untuk mengatur alokasi resource, konsep ini merupakan konsep peer to peer dalam dunia jaringan komputer. Protocol yang digunakan harus bersifat terbuka agar dapat dimengerti oleh seluruh perangkat komputasi yang terhubung.
Jaringan komputer grid membentuk super computer virtual berkat adanya kerjasama antar setiap perangkat yang menyusunnya.
Contoh proyek yang menerapkan Grid Computing
- Medical image – eDiamond projects
- Penemuan obat – Computer Aided Drug Discovery
- Big Science – Deisa
- Desain Mikrprocessor – IBM Austin
- Ilmu Pengetahuan – Advanced Industrial Science and Technology
Cloud Computing
Cloud computing merupakan komputasi modern yang memungkinkan akses sebuah software/aplikasi melalui internet, cloud computing dikembangkan untuk mendukung reliabilitas sebuah layanan.
Cloud computing sendiri terdiri dari beberapa layanan
- Software as services; Gmail, Google Docs, Google Forms, Telegram, Office 365
- Platform as services; AWS, Microsoft Azure
- Infrastructure as services; Digital Ocean, Rackspace, AWS, Microsoft Azure
Penggunaan email, social media, instant messaging, google docs, merupakan contoh penerapan cloud computing. Dimana data disimpan dalam server cloud dan pengguna dapat terhubung ke layanan tersebut.
Perbedaan Grid dan Cloud Computing
Perbedaan grid computing dan cloud computing adalah grid computing berfokus pada sharing sumber daya untuk mencapai tujuan, sedangkan cloud computing menjamin reliabilitas dan availabilitas data.
Grid computing menggunakan arsitektur terdistribusi, sedangkan cloud computing menggunakan arsitektur client-server.
Nah itulah sejarah dan jenis komputasi modern yang kita kenal hingga saat ini