John von Neumann Bapak Komputer yang Terlupakan

Generasi milenimum jaman now, hampir tidak mengenal John von Neumann sang penemu arsitektur prosesor komputer. Mereka lebih mengenal Steve Jobs, Mark Zuckerberg ataupun Bill Gate. Mereka sangat terkenal,  sebab mereka adalah pendiri perusahaan Apple, Facebook dan Microsoft. Kita tak usah heran mengapa anak-anak sekarang tak mengenal Von Neumann(1903 - 1957), beliau seumuran kakek-buyut mereka tahun 1945, jaman Indonesia baru merdeka!

Komputer dan smartphone dapat bekerja karena mempunyai prosesor didalamnya. Prosesor merupakan otak dari komputer. Prosesor komputer (juga smartphone) dinamakan juga mesin Von Neumann, sebab beliaulah arsitek dari prosesor komputer! Seandainya kita harus bayar royalty pada keluarga Neumann mungkin sekarang keluarga Neumann adalah orang yang paling kaya. Hampir setiap rumah ada komputer dan semua orang punya smartphone. Untunglah kita tidak harus membayar royalti untuk mesin Von neumann yang tertanam di komputer/smartphone kita.

Ide jenius dari Neumann adalah: komputer bekerja seturut instruksi(program) yang dicantumkan dalam memori. Ini menyebabkan komputer menjadi serba guna, dapat mengerjakan apa saja sesuai dengan program yang dimuat didalammya. Smartphone dapat digunakan untuk membaca artikel ini melalui jaringan internet. Smartphone dapat juga digunakan untuk navigasi GPS, belanja on line, mendengarkan musik, main game dan seterusnya dan seterusnya. Singkatnya smartphone(komputer) dapat melakukan apa saja, asal terlebih dahulu dimuat dengan program yang sesuai. Itulah dahsyatnya ide dari Neumann, komputer menjadi serba guna, gegara komputer itu dapat diprogram (programable).

Komputer pertama di dunia yang mengadopsi arsitektur Von Neuman adalah EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer) pada tahun 1949 di USA, sudah lama sekali, akupun belum lahir saat itu! Tetapi arsitektur komputer Von Neuman ada kekurangannya. Kekurangannya adalah memori data dan memori program dihubungkan dengan CPU dalam satu saluran. Sehingga data dan program harus mengalir bergantian, ini mengakibatkan esekusi program jadi lambat(efek leher botol/botle neck). Daur mesin Von Neumann seperti ini:

1. Jemput (akses) instruksi di memori
2. jemput data di memori dan eksekusi data seturut instruksi
3. kembali ke point 1 yakni jemput instruksi berikutnya

Adalah Universitas Harvard yang merancang komputer dengan arsitektur yang berlainan dengan Neumann. Pada arsitektur Hardvard saluran untuk memori program dan saluran memori data dibuat terpisah, sehingga data dan program dapat mengalir bersamaan. Arsitektur Hardvard bekerja lebih cepat kerena menggunakan prinsip sambil menyelam minum air! Sambil data dijemput dan dieksekusi, instruksi berikutnya disiapkan!

arsitektur Von Neumann Vs Hardvard sumber: www.edgefxkits.com

Komputer Harvard pertama bernama Mark 1. Pada tahun 1944 Mark 1 digunakan Neumann untuk merancang bom Atom! Memang Neumann adalah matematikawan yang disertakan dalam dalam proyek rahasia: merancang bom Atom, yang kemudian dijatuhkan di Hirosima dan Nagasaki!

Prosesor komputer jaman now  mengadopsi kedua arstektur tersebut. Prosesor jaman now mempunyai memori cache yang dapat bekerja sangat cepat. Pertama blok data dan blok program disalin dari memori utama ke memori cache, kemudian data dieksekusi seturut perintah yang ada di memori cache. Data yang telah dimanipulasi dimemori cache kemudian disalin kembali ke memori utama. Daur mesin kemudian berulang, yakni menyalin block berikutnya dari memori utama kedalam memori cache. Prosesor jaman now, kalau dilihat dari memori utama bekerja seperti mesin von Neumann sedangkan di tingkat memori cache bekerja seperti mesin Harvard.

CPU (central processing unit) pada komputer jaman now bekerja sangat cepat, karena itu harus diimbangi dengan penjemputan memori yang cepat pula, itulah sebabnya komputer jaman now menggunakan memori cache yang dapat bekerja sangat cepat pula.

Komputer jaman now emang canggih banget, saking canggihnya sayapun bingung bagaimana persisnya cara kerja komputer jaman now. Dari pada bingung, makiper (mari kita perhatikan) diagram catur dibawah ini! Putih giliran melangkah, tiga langkah hitam mat!

problem-59eb106fc226f932821ee062.png

"Woi, penulis.....! Ini mah mbah Peang mode on, apapun artikelnya diakhiri dengan diagram catur.Apa hubungannya catur dengan tuan Von Neumann?". Ini hubungannya: Neumann adalah matematikawan jenius, banyak sekali sumbangan beliau di bidang matematika, diantaranya teori minimax. Program komputer untuk catur menggunakan algoritma minimax untuk mencari langkah catur terbaik. Pembaca yang tertarik dengan komputer atau catur atau keduanya silahkan menyimak bagaimana mesin Von Neumann mengeksekusi algoritma minimax yang juga temuan Von Neumann. Saksikanlah bagaimana algoritma minimax dapat menyelesaikan problem catur diatas dengan sempurna. Click disini!