Sejarah Mikroprosesor

Bicara komputer tentu tak lepas dari prosesor, yag umumnya dikenal sebagai otaknya komputer. Dialah yang mengatur dan mengolah semua kerja komponen dalam komputer.
Prosesor adalah lempengan khusus yang berisi rangkaian IC atau Integrated Circuit, yaitu kumpulan transistor yang terpadu dalam satu silicon. Prosesor digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk menjalankan tugas seperti melakukan perhitungan, memproses data atau program yang dimasukkan melalui input device. Oleh karena itu prosesor menjadi tolok ukur setiap komputer. Alat ini hanya mengenal angka biner (0 dan 1) yang pada sistem informasi komputer dikonversikan sebagai ON dan OFF.

Meskipun hanya sebentuk chip silikon tunggal nan kecil, peranti ini memegang peranan sangat penting. Jika komponen PC lainnya berfungsi sebagai pentransmisi data, maka prosesorlah yang berfungsi menentukan dan menghitung semua aktivitas tersebut.
Prosesor, atau tepatnya mikroprosesor, memang beragam merek dan tipenya. Namun, kesemuanya boleh dibilang memiliki fungsi yang sama.

Pusat unit pemroses komputer sederhana generasi pertama pada tahun 1940-an, masih berupa sekumpulan tabung kedap udara yang mirip botol. Botol-botol ini sama dengan yang yang biasa ditemukan di televisi model yang sangat kuno sekali.
Setiap CPU (Central Processing Unit) membutuhkan ribuan botol, dan daya tahannya hanya beberapa jam saja. Pula, ia boros tenagan listrik dan peregkat pendinginnya pun berukuran besar.

Komputer angkatan pertama yang menggunakan CPU model ini adalah ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), yang dikembangkan oleh J.P. Eckert dan J.W. Maughly di Amerika Serikat. ENIAC terdiri atas 18.000 tabung kedap udara, yang membutuhkan ruangan seluas 18×8 meter persegi untuk pengoperasiannya.

Dari model tabung, di tahun 1948, proses komputasi mulai masuk ke “komputer generasi kedua” yang menggunakan transistor. Penggunaannya didemonstrasikan pertama kali oleh Bell Telephone Laboratories. Dengan transistor, kebutuhan listrik jadi lebih rendah dan tingkat panasnya bisa dikurangi.

Pada komputer generasi ketiga mulai digunakan semikonduktor, yang menggabungkan lusinan transistor dalam sebuah chip silikon kecil. Dengan cara ini, sebuah sirkuit elektronik yang berisi komponen-komponen yang saling terkoneksi bisa disatukan dalam sebuah sirkuit tunggal. Dari sinilah, mikroprosesor berawal.

Di awal 1970-an, sirkuit semikonduktor sudah mula dikembangkan dengan klompleksitas 1.000 transistor per sirkuitnya. Selanjutnya, pada tahun 1971, komponen yang benar-benar disebut sebagai mikroprosesor untuk pertama kalinya dibuat oleh para teknisi dari perusahaan elektronik Intel. didesain oleh Ted Hoff, Federico Faggin, dan Stan Mazor.


Prosesor chp silikon tunggal ini berukuran sekitar 0,6 cm yang berisi sekitar 2.250 transistor. Komponen yang prototipenya dikembangkan sejak 1969 ini punya kemampuan memproses 4 bits informasi, dengan kecepatan sekitar 0,06 MHz saja. Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator , pada tahun yang sama (1971), intel membuat revisi ke i440. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator , ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diharapkan sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk perkembangan dan penelitian lebih lanjut. Untuk harga, mikroprosesor yang pernah digunakan untuk pesawat luar angkasa Pioner 10 ini dijual seharga US$ 200. Tehitung mahal saat itu.

Selanjutnya, pada tahun 1972, Intel merilis prosesor Intel 8008 dengan 3.500 transistor di dalamnya tapi agak kurang disukai karena multivoltage.. lalu baru muncul processor i8080, disini ada perubahan yaitu jadi triple voltage, pake teknologi NMOS (tidak PMOS lagi), dan mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pake chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP Array 40 pins. Kemudian muncul juga processor2 : MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor2 lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst. Z80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa rakitannya berbeda (tidak kompatibel level software). Prosesor i8080 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.
Pada tahun 1974, Motorola tidak mau ketinggalan. Ia merilis prosesor berjuluk Motorola 6800. Chip ini dirancang oleh Charlie Melear dan Chuck Peddle, yang dikhususkan penggunanya untuk “mesin bisnis” dan pengontrol otomotif. Inovasi baru prosesor untuk pengembangan PC (Personal Computer) kemudian diawali dengan dirilisnya Intel 386 pada tahun 1985, yang membuka babak baru teknologi komputer. Prosesor ini berdesain 32 bit, 4GB ruang untuk data dan 250.000 transistor.
Thn 77 muncul 8085, clock generatornya onprocessor, cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi s/d 486DX2, pd DX4 mulai +3.3V dst). Kemunculan produk Intel 8085 inilah cikal bakal mikroprosesor ….

Perkembangan prosesor dibagi menjadi 5 generasi, yaitu:

GENERASI PERTAMA:

Intel 8086 (1978, Clock : 5 MHz - 10 MHz)



Didesain oleh Intel dan diperkenalkan pertama kali kepada pasar pada 8 Juni 1978, Intel 8086 menandai kelahiran arsitekrut x86. Di dalam chip dengan fabrikasi 3 mikrometer ini, terdapat 29.000 transistor. Jumlah ini, empat kali lipat lebih banyak jika dibandingkan dengan transistor yang terdapat pada Intel 8085, yaitu 6500 transistor. Frekuensi Clock pada awal produksi dibatasi pada 5 MHz (IBM PC menggunakan 4,77 MHz), hingga pada versi terakhirnya, spesifikasinya meningkat menjadi 10 MHz.
8086 bukanlah chip 16-bit yang pertama ada, karena pada generasi sebelumnya, yaitu pada 8080 dan 8085, kedua microprocessor ini telah mendukung beberapa instruksi 16-bit. Namun, 8086 merupakan microprocessor pertama yang mengimplementasikan penuh teknologi 16-bit, baik itu register internal, serta data bus internal dan eksternal. Ditambah dengan 20-bit address bus eksternal, hingga mampu mengalamatkan (memproses) sampai 1 MB memori (2^20 = 1.048.576). Walaupun memiliki banyak perbedaan, Intel 8086 tetap mendukung software yang dibuat untuk chip pendahulunya, 8008, 8080, dan 8085.

Intel 8088 (1979, Clock : 5 MHz - 10 MHz)



Pada tanggal 1 Juni 1979, Intel merilis Intel 8088 yang merupakan versi ekonomis dari Intel 8086. Spesifikasi 8088 mirip dengan 8086, perbedaan mencolok terletak pada eksternal data bus dimana 8088 hanya menggunakan 8-bit.

GENERASI KEDUA


Pada masa ini, perkembangan processor ditandai dengan kebutuhan akan hardware untuk proses perhitungan yang cepat dimana diperkenalkan memory management unit (MMU) untuk mendukung protected mode, dan dukungan untuk kapasitas memory yang lebih besar, serta munculnya AMD sebagai pesaing Intel di pasar x86.

Intel 80286 (1982, Clock : 6 MHz - 12,5 MHz)



Pada tahun 1982, Intel merilis seri 80186 dan 80188, masing-masing sebagai penerus seri 8086 dan 8088. Intel 80186/80188 didesain untuk embedded systems (sistem komputer

untuk mengerjakan tugas yang spesifik) sebagai microcontrollers disertai memori eksternal. Oleh karena itu, tidak memungkinkan menggunakan kedua microprocessor ini untuk membangun komputer yang 100% PC-compatible.
Di tahun yang sama tepatnya 1 Februari 1982, Intel merilis seri 80286 yang sering juga disebut Intel 286 atau i286. Hadir dengan 134.000 transistor di dalam chip berteknologi 1,5 mikrometer, serta mendukung sampai 16 MB kapasitas memory. Edisi awal i286 berjalan pada kecepatan 6 MHz, dan terus meningkat hingga pada rilis terakhir mencapai 12,5 MHz. Untuk frekuensi clock yang sama, performa yang dihasilkan i286, dua kali lipat atau bahkan lebih jika dibandingkan dengan 8086.
Intel 286 merupakan keluarga x86 yang kali pertama memperkenalkan fitur protected mode, yang memungkinkan memory management unit (MMU) menangani akses untuk memory. Fitur ini membantu sistem software untuk memanfaatkan fitur virtual memory, paging, safe multitasking dan fitur-fitur lainnya yang berfungsi untuk meningkatkan kontrol sistem operasi atas software. Walau begitu, fitur ini tidak banyak digunakan. Hal ini disebabkan oleh beberapa kelemahan, seperti ketidakmampuan mengakses BIOS, dan berpindah ke real mode tanpa me-reset processor.



AMD Am286 (1983, Clock : 8 MHz - 20 MHz)



Pada tahun 1982 pula, Intel memberikan lisensi pada AMD untuk memproduksi, serta menjual processor 8086 dan 8088. Hal ini terpaksa dilakukan Intel untuk memenuhi persyaratan kontrak sebagai supplier IBM PC dimana supplier harus memiliki sumber manufaktur alternatif. Setahun kemudian, AMD merilis Am286, yang merupakan clone dari processor Intel 80286. Am286 meramaikan pasar dengan pilihan frekuensi yang lebih tinggi, hingga mencapai 20 MHz, dan hal ini bisa diibaratkan sebagai sebuah "pukulan" untuk Intel.

GENERASI KETIGA

Era 32-bit dimulai dengan memanasnya hubungan antara Intel dengan AMD. Ini terjadi pada masa generasi ketiga CPU x86.

Intel 386 (1985, Clock : 16 MHz - 33 MHz)




Intel 386 pertama kali dirilis pada 17 Oktober 1985, kemudian i386 berganti nama menjadi i386DX untuk membedakan dengan variannya yang dirilis belakangan (i386SX dan i386SL), dan baru berhenti diproduksi pada September 2007.
i386DX merupakan processor pertama dari Intel yang menggunakan Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit. Di dalam chip ini terdapat 275.000 transistor dengan pabrikasi 1 mikrometer. i386DX hadir dengan empat pilihan clockspeed, 16 MHz pada rilis awalnya, kemudian meningkat menjadi 20 MHz, 25 MHz, dan pada rilis terkahir 33 MHz. Processor ini mendukung perpindahan pada tiga mode operasi, yaitu : real mode, protected mode, dan virtual mode. Berbeda dengan i286 yang memperkenalkan protected mode, pada i386, aplikasi berbasis real mode dapat berjalan di protected mode. Serta meningkatkan kemampuan MMU untuk mengakses memory hingga 4 Gb. Dengan teknologi yang dibawa, i386 hadir tepat pada saat dunia game mulai berkembang, dan membutuhkan processor yang lebih "bertenaga". Chip ini mulai dikemas dalam bentuk PGA (pin Grid Array)


AMD Am386 (1991, Clock : 12 MHz - 40 MHz)



Kembali hadir sebagai clone dari produk Intel, Am386 dirilis pada tahun 1991. Lebarnya rentang waktu rilis Intel dengan AMD disebabkan adanya tuntutan dari Intel. Dimana Intel bersikeras bahwa perjanjian antara kedua belah pihak hanya boleh berlaku untuk processor Intel 80286, dan versi sebelumnya. Setelah menjalani persidangan yang panjang, AMD memenangkan kasus ini, dan berhak menjual Am386 mereka. Hal ini membuka persaingan di pasar processor 32-bit, yang kemudian menguntungkan konsumen, dengan menurunnya harga CPU.
Saat AMD merilis Am386DX 40 MHz, Intel telah mengeluarkan processor barunya, Intel 486. Persaingan keduanya makin memanas karena Am386DX 40 MHz dapat menyaingi performa processor baru Intel, 486SX 25 MHz, sementara processor dari Intel ini dipasarkan dengan harga yang lebih mahal.

GENERASI KEEMPAT

Pipelining, FPU (floating-point unit) yang terintegrasi, dan cache yang ditanamkan pada chip, adalah fitur-fitur baru yang diimplementasikan pada generasi keempat x86.

Intel 486 (1989, Clock : 25 MHz - 100 MHz)



Intel 486DX hadir menutup dekade 80-an, sebagai chip pertama yang menembus pemakaian satu juta transistor, tepatnya 1,2 juta dengan pabrikasi 1 mikromter, dan 0,8 mikrometer untuk versi 50 MHz. Bukan hanya peningkatan jumlah transistor yang membedakan i486 dengan pendahulunya. Intel juga mengintegrasikan 8 KB SRAM cache untuk menyimpan perintah dan data yangs ering digunakan, serta FPU (floating-point unit) untuk melakukan operasi perhitungan floating-point dengan cepat (kecuali untuk varian SX).

Selain i486DX, seri i486 memiliki banyak varian, seperti i486SL, i486DXL, i486SX, i486DX2, i486DX2-S, i486DXL, i486SX2, IntelDX4, IntelDX4WB, i486DX2WB, dan i486DX2, dengan variasi kecepatan antara 25 MHz sampai 100 MHz. Untuk para gamers saat itu, 486DX2 66 MHz adalah pilihan favorit karena kecepatannya. Namun, saat 3D graphics mulai diperkenalkan, i486 tidak mampu lagi untuk mengimbangi. Karena kebutuhan 3D graphics untuk melakukan perhitungan floating point cukup tinggi, serta CPU cache yang lebih cepat, dan bandwidth memory yang lebih tinggi.


AMD Am486 (1992, Clock : 20 MHz - 100 MHz)








AMD merilis Am486 empat tahun setelah Intel 486, dan sebulan setelah Pentium. Dan lagi-lagi, ini adalah clone dari processor Intel. Agar bisa bersaing, AMD menurunkan harga jual sembari menaikkan clocknya. Bahkan beberapa processor AMD dengan clock 66 MHz, mampu memberikan perlawanan terhadap Pentium versi awal dari Intel.

Diantara dua generasi : Cyrix Cx486




CPU x86 pertama dari Cyrix dirilis pada tahun 1992, yaitu 486SLC dan 486DLC.
Kedua chip ini menuai banyak protes karena tidak memberikan performa yang sesuai dengan kode pada namanya. Walaupun menggunakan kode 486, kedunya hadir dengan yang kompatibel dengan 386SX/DX. Cyrix menyertakan pada chipnya L1 cache antara 1-8 KB dan set instruksi untuk 486, dengan kecepatan maksimum 100 MHz. Untuk performa, kedua chip ini berada pada di antara seri i386 dan 1486.
Jadi dapat disimpulkan bahwa seri Cx486 bukan sepenuhnya processor generasi keempat. Namun Cyrix 486SLC dan 486DLC menjadi alternatif upgrade yang murah untuk platform 386 (generasi ketiga).



GENERASI KELIMA


Generasi kelima x86 diramaikan dengan implementasi arsitektur superscalar, dukungan 64-bit data bus, FPU yang lebih cepat serta mendongkrak kemampuan multimedia dengan MMX.


Pentium (1993, clock : 60 - 200 MHz) dan Pentium MMX (1997, clock : 166 -233 MHz)





Memasuki generasi kelima arsitektur x86, Intel menggunakan sistem penamaan baru untuk processor x86 produksi barunya. Pentium, berasal dari dua suku kata, "pente" dari bahasa Yunani yang berarti "lima", dan akhiran dari bahasa Latin "ium". Penggunaan nama baru ini disebabkan karena pengadilan memutuskan untuk menolak penggunaan merek dagang yang berbasis angka, seperti "i586" atau "80856".
Memulai debutnya pada 22 Maret 1993, ada banyak peningkatan yang bisa ditemukan pada Pentium, seperti :
• Processor pertama yang mengimplementasikan arsitektur superscalar dimana pada processor terdapat dua unit pipeline integer sehingga memungkinkan untuk menjalankan dua instruksi per siklus CPU.
• Memperbaiki kinerja operasi floating-point dengan mendesain ulang FPU, hingga dapat menjalankan sampai satu instruksi floating-point per siklus CPU.
• Penambahan data bus eksternal menjadi 64-bit, untuk meningkatkan kemampuan akses baca dan tulis pada memory.
Dengan nama sandi "P5" untuk seri perdana, kemudian berturut-turut "P45", "P54C", "P54CS", dan "P55C" untuk Pentium MMX. pentium menggunakan 3,1 juta transistor dengan pabrikasi 0,8 mikrometer, serta pilihan clock speed 60/66 MHz untuk seri P5. Spesifikasi ini terus meningkat hingga pada rilis P55C, Intel menawarkan pilihan clock speed 166/200/233 MHz dimana pada prosesor tertanam 4,5 juta transistor dengan pabrikasi 0,35 mikrometer.
Pada seri Pentium MMX (P55C), set instruksi MMX menyertakan register tambahan, dan dirancang untuk meningkatkan kemampuan aplikasi multimedia dan komunikasi.


Di antara dua generasi : Cyrix Cx5x86 (1995, clock : 100 - 133 MHz) dan AMD Am5x86 (1995, clock : 133 MHz)






Sebagai pendatang baru untuk pasar x86, Cyrix sadar akan persaingan yang ketat. Oleh karena itu, Cyrix mencoba mengincar segmen pasar x86 yang sedikit berbeda. Cyrix hadir dengan beberapa teknologi terbaru untuk digunakan pada sistem generasi sebelumnya. Taktik ini telah diterapkan pada seri Cx486, dan digunakan lagi pada seri 5x86, dengan mendesain Cx5x86 kompatibel dengan motherboard Socket 3 yang digunakan seri Intel 486.
Walaupun sempat mendapat gelar sebagai processor tercepat yang pernah diproduksi untuk Socket 3, Cx5x86 memiliki masalah dalam stabilitas. Cx5x86 yang dirilis pada Agustus 1995, ditarik dari pasar tidak lama berselang, dikarenakan Cyrix sudah merilis chip terbarunya, 6x86.
Bukan hanya Cyrix yang menawarkan alternatif upgrade untuk sistem 486. Pada November 1995, AMD merilis Am5x86 yang merupkan prosesor berbasis 486 DX. Dengan internal multiplier x4, hingga memungkinkan processor untuk berjalan pada frekuensi 133 MHz.
namun yang menjadi sorotan adalah penggunaan skema Performance Rating (PR) untuk kode prosesor. Skema PR tidak menandakan kecepatan sebenarnya dari chip tersebut, melainkan perbandingan dengan prosesor sederajat. Saat melepas Am5x86 ke pasar, AMD menggunakan kode "Am5x86-P75", ini menandakan prosesor AMD setara dengan Pentium 75 MHz.



MIKROPROSESOR GENERASI MODERN

1998: Intel® Pentium II Xeon® Processor






Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.





1999: Intel® Celeron® Processor






Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.



1999: Intel® Pentium® III Processor







Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.


1999: Intel® Pentium® III Xeon® Processor





Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.


2000: Intel® Pentium® 4 Processor






Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.



2001: Intel® Xeon® Processor






Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.



2001-2002: Intel® Itanium® Processor




Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel’s Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC ).



2004: Intel E7520/E7320 Chipsets






7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces.



2005: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz







Sebuah processor yang ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T, 2MB L2 cache, dan HyperThreading.



2005: Intel Pentium D 820/830/840






Processor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.


2006: Intel Core 2 Quad Q6600






Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP )
Poskan Komentar