prosesor
BAB I.
SEJARAH PROCESSOR
Pada Akhir Tahun 1960-an banyak perusahaan penghasil semikonduktor berupaya memanfaatkan teknologi LSI (Large Scale Integration) dan VLSI (Very Large Scale Integration) yang ketika itu masih relatif baru, guna merancang sistem digital yang kompleks, misalnya untuk pembuatan kalkulator dan komputer-komputer kecil. Salah satu perusahaan-perusahaan itu adalah Intel Corporation.
Pada tahun 1969 perusahaan ini mulai mengembangkan suatu set IC jenis LSI untuk digunakan dalam kalkulator seri baru.Chips ini diorganisasikan sebagai suatu komputer serba guna (general-purpose computer) dan diprogram selama proses pembuatannya agar berfungsi sebagai sebuah kalkulator.
Pada tahun 1971 intel mulai memasarkan IC-IC tersebut sebagai seri MCS-4 (microcomputer set four). Seri MCS-4 ini asalnya terdiri atas empat IC PMOS (P-channel metal-oxide semiconductor), yakni sebuah chip RAM (random access memory) 4002 sebagai read-write memory, sebuah chip CPU (central processing unit) 4004. Chip 4004 inilah yang sekarang dianggap sebagai mikroprosessor pertama yang diproduksi secara komersil.
Mikroprosessor Intel 4 bit
Intel 4004 : 1971
Pada tahun 1971 munculah mikroprosessor pertama Intel ,yaitu mikroprosessor 4004 yang memiliki 2300 transistor PMOS dan dapat memproses 4 bit sekaligus. Jadi IC 4004 merupakan sebuah mikroprosessor 4 bit yang memiliki 16 register sementara serbaguna ( General-purpose temporary registers), sebuah ALU (Arithmetic and logical unit) yang terutama terdiri atas sebuah adder (penjumlah) 4 bit, dan rangkaian-rangkaian logik lain yang diperlukan untuk memproses 45 tipe instruksi yang dimiliki IC 4004.
Mikroprocessor 4004 ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Tetapi beberapa perancang logik menyadari bahwa chip ini dapat menggantikan satu PCB (printed circuit chip) yang penuh dengan rangkaian-rangkaian logik kombinasi dan sekuensial. Selain itu kemampuannya untuk mengubah fungsi suatu sistem hanya dengan mengubah programnya tanpa mengubah desain perangkat kerasnya. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati dan mendorong perkembangan mikroprosessor.
BAB II.
PERKEMBANGAN PROCESSOR
Mikroprosessor Intel 8 bit
Intel 8008 : 1972
Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8 bit yang pertama yaitu intel 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu 4004. Teknologi yang digunakan masih PMOS, sama seperti yang digunakan untuk pembuatan 4004. IC 8008 memerlukan kira-kira 20 chips tambahan untuk membentuk sebuah CPU yang fungsional dan dianggap terlalu banyak. Sedangkan kecenderungan perkembangan mikroprosessor adalah sebanyak mungkin mengurangi jumlah chips tambahan yang diperlukan, serta mengurangi jumlah tegangan catu daya yang diperlukan.
Intel 8080 : 1974
Pada tahun 1974 intel memperkenalkan sebuah mikroprosessor 8 bit yang baru, yakni Intel 8080 yang dapat menggantikan intel 8008. Jumlah intruksi yang dimiliki 8080 jauh lebih banyak daripada yang dimiliki intel 8008 dan juga dapat bekerja jauh lebih cepat,karena menggunakan teknologi NMOS (N-Channel metal oxide semiconductor). Intel 8080 hanya memerlukan 2 chip tambahan untuk membentuk sebuah CPU yang fungsional, yakni IC 8224 (sebuah sistem clock generator) dan IC 8228 (sebuah sistem controller and bus driver).
Mikroprosessor intel 8080 dikemas dalam sebuah DIP (Dual In-line Package) dengan 40 pin, diantaranya 16 pin untuk alamat dan 8 pin untuk data (dua arah). Prosessor 8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memori addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.
Intel 8085 : 1977
Pada tahun 1977 Intel mengeluarkan suatu versi yang diperbaiki dari mikroprosessor intel 8080,yakni intel 8085. Intel 8085 juga menggunakan teknologi NMOS dan dikemas dalam sebuah DIP dengan 40 pin.Arsitektur dan intruksi-intruksi yang dimiliki intel 8085 sama dengan intel 8080.kelebihan utama intel 8085 adalah tidak memerlukan suatu system clock generator dan suatu system controller tersendiri tapi telah di integrasikan dalam chip intel 8085 .Intel 8085 juga hanya memerlukan satu tegangan catu, yakni +5 V dan merupakan cikal bakal penggunaan single voltage.
Mikroprosessor Intel 16 bit
Intel 8086 dan Intel 8088 : 1978
Mikroprosessor Intel 16 bit yang pertama adalah intel 8086 dan juga disebut iAPX 86/10 yang mulai dipasarkan pada tahun 1978.Intel 8086 dibuat dengan menggunakan teknologi HMOS (High-performance MOS) dan dikemas dalam sebuah DIP dengan 40 pin. Address bus-nya 20 bit. Data bus internal maupun eksternalnya 16 bit.Mikroprosessor intel 8086 memiliki dua bagian fungsional yang independen, yakni BUS (Bus Interfece Unit) dan EU (Execution Unit). Untuk membentuk sebuah CPU yang fungsional ,intel 8086 memerlukan sebuah generator clock eksernal (IC 8248),sebuah Bus controller eksternal (IC 8288), dan address meltiplexers eksternal.
Mikroprosessor Intel 8088 mulai dipasarkan tidak lama setelah intel 8086. Arsitektur yang dimiliki sama dengan arsitektur intel 8086,tetapi data bus eksternalnya hanya 8 bit.Intel 8088 lebih murah daripada intel 8086, dan karena data bus eksternalnya hanya 8 bit,dapat lebih mudah dihubungkan dengan peralatan periferal 8 bit.Setelah terpilih oleh IBM, intel 8088 menjadi sangat populer dan dengan cepat menjadi suatu standar industri untuk komputer-komputer pribadi.
Mikroprosessor Intel 80186 (iAPX/186) adalah integrasi dari intel intel 80186 dengan sejumlah unit penunjang di atas satu chip.Intel 80186 memiliki address bus 20 bit dan data bus 16 bit.Intel 8086 juga mengandung sebuah generator clock,sebuah programmable interupt controller,programmable timers,sebuah programmable DMA (Direct Memory Acces) unit, dan sebuah chip select unit, yang semuanya di integrasikan di atas satu chip.
Mikroprosessor Intel 80188 memiliki keistimewaan yang sama dengan yang dimiliki intel 80186.Tetapi data bus eksternal intel 80188 bukan 16 bit melainkan 8 bit saja, sama seperti yang dimiliki prosessor asalnya, yakni intel 8088.
Mikroprosessor Intel 80286 juga merupakan prosessor 16 bit dan diperkenalkan pada tahun 1982. Prosessor ini mempunyai kemajuan Yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama. Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikan yang utama ialah optimasi penanganan perintah.80286 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.
Mikroprosessor Intel 32 bit
Intel 80386DX : 1985
Intel 80386 diluncurkan 17 Oktober 1985. 80386 merupakan CPU 32 bit pertama. Dari titik pandang PC DOS tradisional, bukan sebuah revolusi. 80286 yang bagus bekerja secepat 80386SX 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.
Intel 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.
Intel 80486 : 1989
Intel 80486 pertama kali dipasarkan pada musim semi 1989. Mikroprosessor 80486 memiliki 1,2 juta transistor dan dikemas dalam sebuah PGA dengan 168 pin.
· Seri 486DX. Mikroprosesor intel 80486 yang sebenarnya.frekuensi clock-nya 33 MHz.
· Seri 486SL. Menggunakan tegangan suplai 3,3 V.frekuensi clock-nya 25 MHz dan 33 MHz.sering digunakan untuk komputer-komputer notebook.
· Seri 486DX2. Notasi DX2 disini berarti double speed, artinya memiliki frekuensi clock internal dua kali frekuensi clock eksternalnya.
· Seri Intel DX4. Notasi DX4 disini berarti tripple speed, artinya memiliki frekuensi clock internal tiga kali frekuensi clock eksternalnya.
Intel juga mengeluarkan versi yang di sederhanakan dari intel 80486, yaitu seri 486SX. Seri ini sama dengan seri 486DX, tetapi dengan co-processor (FPU) yang dinonaktifkan (disabled), sehingga mirip sebuah intel 80386. Tetapi memiliki cache 8 Kbytes di atas chip dan data bus internal 64 bit, sama seperti ser 486DX.
Intel Pentium : 1993
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).
Intel Pentium Pro : 1995
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.
Intel Pentium II : 1997
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 MH(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.
Intel Pentium II Xeon : 1998
Pada 26 Juli 1998 Intel mengenalkan cartridge Pentium II baru yang diberi nama Xeon. Ditujukan untuk server dan pemakai high-end. Xeon merupakan Pentium II dengan cartridge baru yang sesuai konektor baru yang disebut Slot two. Modul ini dua kali 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.
Intel Pentium III : 1999
Berdasarkan pada mikro arsitektur P6, merupakan media Intel MMX yang ditingkatkan dengan penyediaan Streaming SIMD Extensions. Diaman terdapat 70 instruksi baru yang memungkinkan penggambaran image tingkat lanjut, grafik 3D, audio dan video, dan pengenalan percakapan. Fitur barunya adalah processor serial number, yaitu suatu nomer elektronik yang ditambahkan ke setiap Processor Pentium III, yang dapat digunakan oleh departement IT untuk manajemen informasi/asset.
Processor ini memiliki fitur :
· kecepatan berkisar 450MHz, 500MHz, 550MHz dan 600MHz (di tahun 1999)
· 70 Instruksi baru
· Intel® Processor Serial Number
· P6 Microarchitecture
· 100MHz system bus
· 512K Level Two Cache
· Intel® 440BX chipset
Intel Pentium III Xeon : 1999
Merupakan processor yang dapat diskalakan (multiprocessor) sebanyak 2, 4, 8 atau lebih dan didesain secara khusus untuk mid-range dan server/workstations yang lebih tinggi tingkatannya.
· Processor ini memiliki fitur :
· Sesuai untuk high end workstations atau high end servers
· Kecepatan berkisar dari 500 sampai 550MHz (di tahun 1999)
· Mendukung penskalaan multiprocessor
· Memiliki processor serial number
· 32KB (16KB data /16KB instruction) non-blocking, L1 cache
· 512Kbytes L2 cache
Intel Pentium 4 : 2000
