Oleh : Yovi Citra Nengsih
A.
Sejarah Perkembangan Mikroprosesor
Sejarah mencatat bahwa orang-orang Babilonia
kuno telah memakai Abacus (alat hitung yang terbuat dari manik-manik) sekitar
500SM. Lalu sekitar tahun 1642 Blaise Pascal menciptakan mesin hitung yang menggunakan prinsip gigi roda (cikal bakal
kalkulator sekarang).
Perkembangan berikutnya adalah dengan
diciptakannya mesin hitung raksasa (1940-1950), yang dibangun dari relai-relai
dan tabung-hampa (vaccum-tube)
berukuran raksasa. Perkembangan berikutnya, memanfaatkan transistor dan
komponen zat padat (solid-state
electronic) digunakan untuk membangun mesin serupa yang berukuran lebih
kecil. Akhirnya, perkembangan rangkaian terpadu/terintegrasi (IC=Integrated Circuit) sekitar 1960,
telah mengantar ke pengembangan mikroprosesor dan sistem komputer berbasis
mikroprosesor (Microprocessor Based
Computer System).
Mikroprosesor / processor
merupakan bagian sangat penting dari sebuah komputer, yang berfungsi sebagai
otak dari komputer. Tanpa
processor komputer hanyalah sebuah mesin dungu yang tak bisa apa-apa. Processor yang kita pakai saat ini sudah
sangat cepat sekali. Tentu saja untuk mencapai kecepatan sampai saat ini
processor tersebut mengalami perkembangan. Nah berikut perkembangan processor
mulai dari generasi 4004 microprocessor yang di pakai pada mesin penghitung
Busicom sampai dengan intel Quad-core Xeon.
Perkembangan processor diawali oleh processor intel pada saat itu hanya
satu - satu nya microprocessor yang ada. Tetapi pada saat ini sudah banyak
beredar processor dari produsen yang lain, sehingga user sudah bisa mendapatkan
processor yang beragam.
1.1. Microprocessor 4004 (1971)
Pada awal tahun 1971, Intel Corporatioan & Marcion G.Hoff memperkenalkan
mikroprosesor pertama kali yaitu mikroprosesor 4 bit seri 4004, yang memiliki 4096 alamat,
masing-masing 4 bit memori dan memiliki 45 buah instruksi yang berbeda serta
hanya digunakan untuk keperluan terbatas, misal video game dan beberapa alat kendali (controller) sederhana. Dimana intel mengeluarkan processor
pertamanya yang dipakai pada mesin penghitung buscom. Ini adalah penemuan yang
memulai memasukan sistem cerdas ke dalam mesin. Chip intel 4004 ini mengawali
perkembangan CPU dengan mempelopori peletakan seluruh komponen mesin hitung
dalam satu IC.
1.2. Microprocessor 8008 (1971)
Pada akhir tahun 1971, dengan menyadari
bahwa mikroprosesor adalah produk komersial, Intel Corporation kembali
meluncurkan mikroprosesor 8 bit pertama yaitu 8008,
dengan memori yang lebih besar (16 KB x
8 bit) dan jumlah instruksi yang lebih banyak (48 instruksi). Oleh karena
pemakaian mikroprosesor 8008 yang makin meningkat dan meluas maka memori dan
jumlah instruksi tersebut menjadi kurang memadai, sehingga Intel Corp tahun
1973 meluncurkan mikroprosesor 8080
(mikroprosesor 8 bit modern pertama).
Setelah itu banyak perusahaan-perusahaan lain yang juga mengeluarkan
mikroprosesor 4 bit & 8 bit mereka yang pertama. Keistimewaan
mikroprosesor ini, selain alamat memori dan jumlah instruksinya yang lebih
besar, peningkatan juga terdapat kecepatan (speed)
yang fantastis dibanding dengan mikroprosesor 8008. Mikroprosesor 8008
melakukan satu operasi internal (kecepatan eksekusi) dalam 20mS, sedang
mikroprosesor 8080 hanya membutuhkan 2,0mS.
Versi yang lebih baru dari 8080, yaitu 8085
yang diluncurkan oleh Intel Corp tahun 1977, hanya sedikit peningkatan kinerja
yang dimiliki oleh 8085 bila dibandingkan dengan 8080 (alamat memori dan jumlah
instruksinya sama, clock-nya 1.3 mS). Microprocessor 8008 yang berkecepatan hitung 2 kali lipat dari
microprocessor sebelumnya.
1.3. Microprocessor 8080 (1974)
Pada tahun 1974 intel kembali mengeluarkan microprocessor terbaru dengan
seri 8080. Pada seri ini intel melakukan perubahan dari microprocessor
multivoltage menjadi triple voltage, teknologi yang di pakai NMOS, lebih cepat
dari seri sebelumnya yang memakai teknologi PMOS. Microprocessor ini adalah
otak pertama bagi komputer yang bernama altair.Pada saat ini pengalamatan
memory sudah sampai 64 kilobyte. Kecepatanya sampai 10X microprocessor
sebelumnya. Tahun ini juga muncul microprocessor dari produsen lain seperti
MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat),
dan prosessor - processor lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC,
NCR dst.
1.4. Microprocessor 8086 (1978)
Pada 1978 Intel Corp meluncurkan
mikroprosesor 8086. Processor 8086 adalah CPU pertama 16 bit tetapi pada saat
ini masih banyak di gunakan mainboard standard 8 bit, karena motherboard 16 bit merupakan hal yang mahal.
Akhirnya pada tahun 1979 intel merancang ulang processor ini sehingga
compatible dengan mainboard 8 bit yang diberi nama 8088 tetapi secara logika
bisa di namakan 8086sx. Perusahan komputer IBM menggunakan processor 8086sx ini
untuk komputernya karena lebih murah dari harga 8086, dan juga bisa menggunakan
mainboard bekas dari processor 8080. Teknologi yang di gunakan pada processor
ini juga berbeda dari seri 8080, dimana pada seri 8086 dan 8086sx intel
menggunakan teknologi HMOS. Setahun kemudian melepas mikroprosesor 8088 ke
pasaran. Keduanya adalah 16 bit,
dengan kecepatan eksekusi 400 ns, kapasitas alamat (1 Mb x 8 bit) atau 512 x 16
bit.Satu kemajuan penting yang dicapai oleh mikroprosesor 16 bit ini adalah kemampuan melakukan
perkalian dan pembagian secara perangkat keras (hardware multiplication and division) kemampuan ini tidak dimiliki
oleh mikroprosesor 8 bit, kecuali
Motorola MC 6809 yang mampu melakukan perkalian, tapi tidak
untuk pembagian.
Perkembangan mikroprosesor 16 bit tidak berhenti di sini, Intel
Corp kemudian memproduksi 80186, versi 80186 yang lebih canggih (lebih banyak
untuk pemakaian pengendalian). Versi terakhir dari mikroprosesor 80186 adalah
80286 yang memiliki alamat memori 16 Mb, kecepatan clock-nya juga mengalami peningkatan menjadi 16 MHz.
1.5.
Microprocessor 286 (1982)
Intel 286 atau yang lebih
dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat
mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya.
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. Intel 286 menghasilkan kerja lebih
banyak tiap detik clock daripada 8088/8086.
1.6. Microprocessor 386 &
486 (1985)
Setelah sukses dengan mikroprosesor 16 bit, Intel Corp meluncurkan 2 versi mikroprosesor 32 bit, yaitu 80386 dan 80486. Kecepatan clock yang lebih tinggi menjadi
kelebihan mikroprosesor ini, selain bus datanya yang lebih lebar dan ruang
memori yang lebih besar (4 Gb). Mikroprosesor
80486 adalah hasil pengembangan dari mikroprosesor 80386, dengan prosesor
tambahan Co-Processor, untuk
keperluan arithmatika, dan 8 Kb internal cache
memory. Mikroprosesor 80386 mengeksekusi sebagian besar instruksinya dalam 2 clock, sedang 80486 dalam 1 clock. Generasi berikutnya dari Intel
Corp adalah mikroprosesor Pentium, Pentium II dan seterusnya.
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.
1.7. Microprocessor (1992)
Processor
64-bit telah ada diantara kita sejak 1992, dan pada abad ke-21 mereka
semakin populer. Intel dan AMD telah memperkenalkan chip 64-bit, dan Mac G5
merupakan processor 64-bit. Processor 64-bit mempunyai ALU 64-bit, register
64-bit, bus 64-bit, dan seterusnya. Yang menjadi alasan mengapa
perlu processor 64-bit adalah karena ruang pengalamatan mereka yang besar.
Mikrprocessor 32-bit mempunyai akses RAM maksimum 2 GB atau 4 GB. Kedengarannya
mungkin banyak, apalagi kebanyakan komputer rumahan biasanya hanya menggunakan
RAM 256 MB sampai 512 MB. Namun, limit 4 GB bisa menjadi masalah berat bagi
mesin server dan mesin yang menjalankan database besar. Bahkan komputer
rumahan dalam waktu singkat mungkin akan terbentur dengan limit 2 GB atau 4 GB
jika trend terus berlanjut. Chip 64-bit tidak mempunyai batasan ini karena
ruang alamat 64-bit pada dasarnya tak terhingga untuk beberapa tahun mendatang
– RAM 264 byte adalah sama dengan kira-kira RAM 18,4 miliar GB ! Dengan address bus 64-bit dan data bus kecepatan tinggi
dan lebar pada motherboard, mesin 64-bit juga menawarkan kecepatan I/O
(input/output) yang lebih tinggi untuk hard disk dan kartu grafis. Fitur ini
secara signifikan dapat meningkatkan kinerja sistem.
Server tentunya
bisa mendapatkan keuntungan dari chip 64-bit, tetapi bagaimana dengan pengguna
biasa ? Selain solusi RAM, tidak jelas apakah chip 64-bit menawarkan keuntungan
yang nyata bagi “pengguna biasa” untuk saat ini. Chip 64-bit dapat memroses
data dengan cepat. Mereka yang melakukan video editing dan image editing pada
gambar yang sangat besar bisa mendapatkan keuntungan dari tenaga komputasi
sebesar ini. Games kelas atas juga bisa mendapatkan keuntungan, setelah mereka
dikode ulang untuk memanfaatkan fitur 64-bit. Tetapi pengguna rata-rata yang
membaca e-mail, Web browsing dan mengedit dokumen Word tidak benar-benar
menggunakan processor sebesar itu. Di tambah lagi, operating system seperti
Windows XP belum diupgrade untuk menangani CPU 64-bit. Karena kurangnya manfaat
yang dapat dirasakan, mungkin pada tahun 2010 atau lebih, kita baru bisa
melihat mesin 64-bit pada setiap desktop.
B.
Mengenal Processor Intel
Dulu ukuran kecepatan CPU adalah clock speed (GHz), contoh: 3GHz lebih
cepat dari 2GHz CPU. Semakin tinggi clock speed berarti CPU mampu memproses
instruksi komputer semakin cepat. Sekarang ukuran kecepatan tidak hanya
tergantung dari clock speed saja. Faktor lain yang
mempengaruhi kecepatan adalah:
·
Dual-Core
Mampu memproses beberapa aplikasi secara paralel. Dengan Hyper-Threading,
beberapa tugas dijalankan melalui satu arus, tapi dengan dual-core, tugas-tugas
ini dipisah menjadi dua arus dan tiap arus diproses sendiri-sendiri.
·
Hyper-Threading
(HT)
Memungkinkan 2 pekerjaan untuk dijalankan pada saat yang sama (paralel). Dengan HT, anda bisa menjalankan beberapa
aplikasi sekaligus tanpa merasakan lagging/lamban.
·
L2 Cache
Memori kecepatan tinggi
tempat menyimpan data yang sering dipakai oleh CPU. RAM juga memori tetapi
aksesnya lebih lamban. PC dengan L2 Cache yang besar memungkinkan lebih banyak
data yang bisa diakses dari memori ini sehingga keseluruhan sistem bekerja
lebih cepat. Cache ini
disebut juga secondary cache dan mempunyai chip sendiri; sedangkan primary
cache biasanya didalam CPU itu sendiri. Ukurang cache
ada yang 512Kb sampai 2Mb atau lebih.
·
Front Side Bus
Mempengaruhi kecepatan
data transfer dari CPU ke RAM dan graphics card dan sebaliknya. PC dengan FSB yang tinggi cocok untuk
games dan digital media.
·
Execute Disable Bit
Menurunkan ancaman
sekuriti dari virus seperti memory buffer overflow dimana aplikasi anti-virus
tidak bisa menanggulangi.
·
Enhanced Intel SpeedStep
Menyediakan kemampuan
yang maksimal jika diperlukan dan mengurangi jika tidak. Lebih sering dipakai
di laptop atau notebook untuk mengirit penggunaan listrik dari baterai.
·
Extended Memory 64 (64-bit)
Sistem dengan 32-bit CPU mempunyai maksimum
kapasitas 4GB untuk RAM. Untuk menjalankan aplikasi yang besar dan memerlukan
memori lebih besar dari 4GB, data extra akan ditulis di hard-disk sehingga
memperlamban prosesnya.
Merek dan Jenis Intel
CPU:
- Core 2 Extreme
- Core 2 Quad
- Core 2 Duo
- Core Duo
- Core Solo
- Pentium Extreme
- Pentium D
- Pentium 4
- Pentium M
- Mobile Pentium 4
- Celeron D
- Celeron M
- Xeon
- Itanium 2
Tabel 2. Ukuran Register & Padanan Mikroprosesor
|
REGISTER
|
MIKROPROSESOR
|
|
4-bit
|
|
|
8-bit
|
|
|
16-bit
|
|
|
32-bit
|
|
|
64-bit
|
C. Ringkasan
Perkembangan Prosesor Intel
Untuk lebih lengkapnya, bisa melihat gambar dan
tabel di bawah ini :
(Perbandingan
besar processor)
8080 (1974) 6000 6 2 MHz 8 0,64
8088 (1979) 29.000 3 5 MHz 16 bits, 8
bit bus 0,33
80286 (1982) 134.000 1,5 6 MHz 16 bits
1
80386 (1985) 275.000 1,5 16 MHz 32
bits 5
80486 (1989) 1.200.000 1 25 MHz 32
bits 20
Pentium (1993) 3.100.000 0,8 60 MHz 32 bits, 64
bit 100
Pentium II (1997) 7.500.000 0,35 233 MHz 32
bits, 64 bit bus 400
Pentium III (1999) 9.500.000 0,25 450 MHz 32
bits, 64 bit bus 1.000
Keterangan
1. Transistor berbentuk seperti tabung yang
sangat kecil, terdapat pada Chip.
2. Micron adalah ukuran dalam Micron
(10 pangkat -6), merupakan kabel terkecil dalam Chip
3. Clock Speed = kecepatan maksimal sebuah
prosesor
4. Data width = lebar dari Arithmatic Logic Unit (ALU) / Unit pengelola
aritmatika, untuk proses pengurangan,
pembagian, perkalian dan sebagainya.
5. MIPS = Millions of Instructions Per Second /
Jutaan perintah per detik.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar