MICROPROSESOR, MICROKOMPUTER DAN MICROKONTROLER
Sejarah Mikroprosesor
Mikroprosesor adalah sebuah chip (IC) yang bekerja dengan program. Fungsi Mikroprosesor adalah sebagai pengontrol atau pengolah utama dalam suatu rangkaian elektronik. Mikroprosesor biasa disebut juga CPU (Central Processing Unit).
Cara kerja sebuah Mikroprosesor diarahkan oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin yang telah dimasukkan terlebih dahulu ke dalam sebuah memori. Di dalam Mikroprosesor minimal terdiri dari rangkaian digital, register, pengolah logika aritmatika, rangkaian sekuensial.
Sejarah Mikroprosesor.
Th. 1946 : Komputer modern pertama dibuat di University of Pennsylvania USA yang disebut ENIAC (Electronics Numerical Integrator and Calculator.
ENIAC terdiri dari 17.000 tabung hampa, 500 mil kabel, berat > 30 ton, dapat menjalankan 100.000 operasi per detik, diprogram dengan mengatur jalur kabel pada rangkaiannya.
Th. 1948 : Transistor pertama dibuat di Bell Labs, USA.
Th. 1958 : IC (Integrated Circuit) pertama dibuat oleh Jack Kilby dari Texas Instrument, USA.
Penemuan IC ini mendorong pengembangan IC Digital (1960), dan mikroprosesor pertama oleh Intel (1971).
Mikroprosesor pertama di dunia adalah Intel 4004 merupakan prosesor 4-bit, Kebanyakan Kalkulator masih berbasis mikroprosesor 4-bit.
Th. 1971 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 8-bit yaitu Intel 8008.
Th. 1973 : Intel memperkenalkan mikroprosesor 8-bit modern pertama Intel 8080 (10x lebih cepat dari 8008), dan diikuti Motorola MC6800.
Th. 1977 : Intel memperkenalkan 8085 yang merupakan mikroprosesor 8-bit terakhir yang dibuat Intel dengan frek.clock dan kecepatan lebih tinggi.
Perusahaan lain yang mampu menyaingi Intel 8085 adalah Zilog Corporation dengan Z80.
Th. 1978 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 16-bit yaitu 8086, setahun kemudian mengeluarkan 8088 dengan kecepatan eksekusi dan memori lebih besar dari 8085, serta mulai digunakannya cache memori (sistem antrian yang mengatur pemberian instruksi sebelum menjalankannya).
Intel 8086/8088 disebut juga CISC (Complex Instruction Set Computer) karena jumlah dan kompleksitas instruksinya.
Th. 1981 : IBM membuat PC menggunakan mikroprosesor 8088 untuk menjalankan aplikasi seperti spreadsheet dan pengolah kata.
Th. 1983 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 16-bit 80286, dengan kemampuan memori 16 MB.
Th. 1986 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 32-bit pertama 80386, dengan kemampuan memori 4 GB.
Th. 1989 : Intel mengeluarkan mikroprosesor 32-bit 80486, dengan kemampuan memori 4 GB + 8K Cache.
Th. 1993 : Intel memperkenalkan mikroprosesor 32-bit Pentium I, Th. 1997 Pentium II,kemudian berturut-turut Pentium III dan Pentium 4 pada Th. 2000, dimana mulai digunakan teknologi memori RAMBUS menggantikan teknologi SDRAM
4 Hal yang Perlu Anda Tahu Soal Mikroprosesor
Bagaimana mendapat klarifikasi seperti ini? "Athlon 64-bit, 3200+, 2.0 GHz, 1 MB L2 cache."
Dengan tidak sengaja, Anda tahu itu bukan ide yang bagus. Uraian di atas adalah untuk mikroprosesor, yang pada umumnya komponen paling mahal dalam komputer itu. Juga yang paling membingungkan.
Jadi mari kita lihat jika kita dapat menyingkapkan sebagian kabut itu. Di sini ada empat hal yang harus Anda pahami tentang mikroprosesor.
1. Jangan kuatir soal bits. Itu berlaku bagi acuan " 64-bit" di kalimat pertama itu. Chip Athlon 64 dibuat oleh AMD (Advanced Micro Devices), dan dia sangat vital, tentu saja. Sesungguhnya, itu menjadi sangat vital karena tidak ada perangkat lunak yang bisa dijalankan tanpa chip.
" 64-Bit" mengacu pada potensi kemampuan chip untuk menangani 64 bit data serentak. Chip lain menangani hanya 32 bit. Tetapi tidak ada Versi Windows yang tersedia untuk Athlon 64. Chip ini saat ini menjalankan perangkat lunak karena dapat menelan 32 bit pada saat bersamaan.Ini adalah kependekan chip rangkap. Dia mampu menangani perangkat lunak masa kini dan akan disiapkan untuk masa depan.Apple juga mempunyai 64-bit chip dalam PowerMac G5 nya . Dia menggunakan sistem operasi OS XPanther. Sistem operasi perlu dilengkapi penulisan ulang untuk 64 bit. Chip Apple dapat juga menjalankan software 32-bit dengan mudah.
Jangan sampai salah — 64-bit computing adalah untuk masa depan. Tapi chip 32 bit biasa masih bagus untuk saat ini.
2. Jangan kuatir soal kecepatan jam. Secara tradisional, komputer dijual berdasarkan chip mikroprosesor. Masyarakat secara tidak sengaja memahami bahwa 100 megahertz chip lebih baik dari yang dijalankan pada 66 megahertz. Selama beberapa tahun, Intel dengan kejam mendorong kecepatan.
Tapi kecepatan jam hanya salah satu indikator kualitas. Chips dibuat oleh AMD dan Apple menjalankan kecepatan jam yang lebih rendah. Tapi di banyak kasus, mereka bekerja lebih cepat daripada buatan Intel.
Hal ini karena struktur internal chip sangat penting seperti halnya kecepatan. AMD, Motorola dan IBM (pensuplai chip terkini dari Apple) lebih konsentrasi ke internal. Uji yang dipublikasikan konsisten menunjukkan chip AMD'S sedikit outrunning itu dibanding buatan Intel. Chip Apple juga mengalahkan Intel dalam beberapa tes.
Apakah chip Intel lambat? Tidak. Dari semua fakta mereka sangat bertenaga. Perbedaan antara merek biasanya tidaklah signifikan dalam dunia nyata.
Jadi saat Anda menawar di toko, penjual mungkin memberitahu mesin peralatan Intel berfungsi dengan 3 GHz, sedang mesin AMD hanya menjalankan 2.0 GHz. Mesin AMD mungkin lebih cepat. Dalam kasus ini, chip AMD memiliki designation seperti 3000+. Ini adalah cara AMD menunjukkan chipnya hampir sebanding dengan Intel 3.06 GHz.
3.L2 cache masih penting. L2 berarti "level 2." Ini adalah bank memori yang ditanamkan di chip atau berlokasi dekat chip. Ini mengandung perintah-perintah. Jika perintah Anda berikutnya berkoresponden dengan salah satu di L2 cache, chip dapat bergerak lebih cepat. Jika tidak, hal itu marus menuju random access memory (RAM), system memori utama. Hal itu butuh waktu yang lebih lama.
Sesungguhnya, makin besar L2 cache , makin banyak perintah yang bisa disimpan disana. Dan lebih banyak perintah yang disimpan, tampaknya chip akan lebih mampu mencari apa yang dibutuhkan.
Chip 32-bit untuk kelas atas dibuat Intel dan AMD memiliki L2 cache 512 kilobytes. Chip 64-bit milik Apple juga 512 kilobytes. Chip AMD 64-bit malah punya 2 kali lipatnya — 1 megabyte.
Jadi apakah L2 cache sangat penting?Jawabannya adalah iya jika Anda mengerahkan kemampuan mikroprosesor. Sebagai contoh, photo dan edit video yang diinginkan. Juga untuk banyaknya permainan.
Tapi jika Anda menjalankan program office biasa dan surfing Web, L2 cache sebetulnya kurang penting. Misalnya Intel Celeron dimana chipnya mempunya L2 cache 128 kB yang berjalan cukup baik.
Mikroprosesor tidak sepenting yang mungkin Anda pikirkan. aren't as important as you might think. Itu adalah penyamarataan yang sangat besar.Para pembuat game membutuhkan banyak kekuatan seperti halnya editor video. Tapi bila kebanyakan kita bekerja pada dokumen bisnis dan berkutat di sekitar web, kekuatan besar tidaklah perlu.
Boleh dibilang Anda bisa seringkali menemukan chip yang ampuh pada harga yang miting. Mereka adalah mesin yang menjalankan chip [yang] Dikatakan itu, kamu kaleng sering temukan chip kuat AMD Athlon XP. Mikro prosesor ini dapat dibandingkan dengan Intel Pentium 4s, tetapi pada umumnya lebih murah. Sesungguhnya, harga mereka semakin dekat kepada Celeron. Tetapi Athlon XP menjalankan lingkungan sekitar Celeron.
Faktanya ada suatu waktu manakala perangkat lunak benar-benar perlu menggunakan kekuatan mikro prosesor. Peningkatan kecepatan tetap itu diperlukan. Tapi itu bukan kasus hari ini. Mikro prosesor biasanya mempunyai lebih kuat dari peralatan perangkat lunak.
Jika Anda masuk ke kelompok office-document danWeb-surfing kelompok, menjalankan mikroprosesor apa saja bisa. Jika Anda ada dana, simpan chip dan belilah RAM ekstra.
Pengertian Mikroprosesor
Sebuah mikroprosesor (disingkat µP atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.
Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy, dll.
Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.
Tentang Intel XeoN
BAB 1
INTEL XEON
1. 1. Tentang Intel XEON
Xeon merupakan microprosesor untuk PC yang ditujukan bagi kelas server. Xeon merupakan produk buatan Intel. Prosesor Xeon pertama dirilis pada tahun 1998 dengan nama Pentium II Xeon dan menggantikan Pentium Pro. Pentium II Xeon menggunakan 440GX (yaitu sebuah dual-processor workstation chipset) atau 450NX (quad processor) chipset. Ukuran dari cache-pun beragam mulai 512KB, 1MB dan 2MB, dan dia menggunakan bus 100MHz.
Pada tahun 1999, Pentium II Xeon digant dengan keluarnya Pentium III Xeon. Versi awalnya (dengan kode Tanner) tidak memiliki perbedaan dengan versi terdahulunya, hanya ada beberapa peningkatan di sisi cache controller. Versi berikutnya (dengan kode Cascades) lebih kontroversial, karena dia memiliki bus 133 MHz tetapi hanya memiliki 256KB pada L2 cache-nya. Dengan kata lain maka hal ini tidak ada bedanya antara Xeon dengan Pentium III for desktop. Untuk mengatasi situasi ini maka Intel kemudian merilis versi kedua dari Cascades ini dengan cache 2MB pada L2 cache-nya.
1. 2. Jenis Xeon
Intel Xeon terdiri dari dua jenis, yakni Intel Xeon DP dan Intel Xeon MP.
1.2.1. Intel Xeon DP
Intel Xeon DP adalah prosesor Intel Xeon yang dapat dikonfigurasikan agar dapat berjalan pada modus dua prosesor (maksimum).
1.2.2. Intel Xeon MP
Intel Xeon MP adalah prosesr Intel Xeon yang dapat dikonfigurasikan agar dapat berjalan pada modus banyak prosesor (empat prosesor atau lebih). Umumnya, menggunakan jenis konfigurasi memori Non-Uniform Memory Access (NUMA).
BAB 2
VERSI XEON
2. 1. Versi XEON
Intel Xeon juga terdiri atas banyak versi, tergantung dari basis mikroarsitektur yang ia gunakan. Berikut ini adalah versi-versi dari Intel Xeon.
2.1.1. Intel Pentium II Xeon (basis P6 + MMX)
Pentium II Xeon diperkenalkan pada bulan Juni 1998. Prosesor ini awalnya dikenal dengan nama Drake. Pentium II Xeon berbeda dengan prosesor Pentium IIbiasa pada jenis cache yang digunakan (Pentium II Xeon menggunakan memori cache yang memiliki kecepatan setara dengan prosesor), jenis interkoneksi prosesor (Pentium II Xeon menggunakan interkoneksiSlot-2), jenis memori yang digunakan (Intel Pentium II Xeon menggunakan memori dengan spesifikasi Error Correcting Code (ECC)), dan konfigurasi multiprosesor.
Pentium II Xeon dibuat berdasarkan teknologi manufaktur 250 nanometer, dan menggunakan mikroarsitektur Intel P6, sama seperti halnya Pentium II biasa (Deschutes atau Klamath). Prosesor ini menggunakan chipset Intel 440GX, yang memiliki dua buah slot prosesor atau Intel 450NX yang memiliki empat buah slot prosesor, atau bahkan dapat memiliki 8 buah prosesor dengan ditambahkannya chipset core logic tambahan. Prosesor ini memiliki cache 512 KB, 1024 KB atau 2048 KB dan menggunakan front-side bus dengan kecepatan 100 MHz.
2.1.2. Intel Pentium III Xeon (basis P6 + SSE)
Pada bulan Maret 1999, Pentium II Xeon pun digantikan oleh penerusnya, yakni Intel Pentium III Xeon, yang dikenal dengan sebutan Tanner. Sebenarnya tidak ada perbedaan yang signifikan antara prosesor ini dengan pendahulunya, kecuali pada tambahan instruksi Streaming SIMD Extension (SSE) dan beberapa perbaikan pada kinerja cache, seperti pada Pentium III (Katmai). Slot yang digunakannya pun sama, yakni Slot 2. Kecepatan bus juga sama, yakni 100 MHz.
Versi kedua dari Intel Xeon ini disebut denganCascades, yang dibuat berdasarkan teknologiPentium IIICoppermine. Prosesor ini kontroversial, mengingat dengan menggunakan bus yang memiliki kecepatan 133 MHz, prosesor ini hanya menawarkan cache level 2 on-die sebesar 256 KB saja (sama seperti halnya Pentium III biasa). Sesaat sesudah itu (akibat banyaknya keluhan dari para pelanggan), Intel pun merilis versi Intel Pentium III Xeon yang juga berbasiskan Cascades tapi menawarkan cache level 2sebesar 2048 KB, untuk kemudian disebut sebagai Cascades 2MB.
2.1.3. Intel Xeon (basis Intel NetBurst Microarchitecture)
Prosesor Intel Xeon berbasis Intel NetBurst Microarchitecture ini dibuat dalam dua jenis, yakni Intel Xeon 32-bit dan Intel Xeon 64-bit. Berbeda dengan versi sebelumnya yang masih memiliki nama “Pentium”, Intel pun mengubah namanya menjadi Intel Xeon saja, yang diperkenalkan pada pertengahan tahun 2001.
2.1.3.1. Intel Xeon 32 bit
v Foster
Prosesor pertama dari mikroarsitektur Intel NetBurst ini adalah prosesor yang disebut dengan “Foster“. Prosesor ini berbeda dengan prosesor Intel Pentium 4 (Willamette) yang juga berbasis mikroarsitektur Intel NetBurst. Prosesor ini dapat bekerja dalam komputer sebagai otak workstation yang kuat, meski perbandingan harga/kinerja yang ditunjukkannya kurang menarik. Intel Pentium III Xeon (Cascades 2MB) dan AMD Athlon MP jauh mengunggulinya, apalagi harga yang ditawarkan oleh sistem-sistem tersebut lebih murah dibandingkan dengan Intel Xeon Foster. Intel Xeon Foster ini harus disandingkan dengan memori Rambus RDRAM yang jauh lebih mahal dibandingkan dengan Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM), atau Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory(DDR-SDRAM) yang digunakan oleh dua prosesor saingannya (SDRAM digunakan oleh Intel Pentium III Xeon, sementara Athlon MP menggunakan DDR-SDRAM PC-2100).
Xeon Foster hanya dapat digunakan dalam sistem SMP berjumlah dua prosesor saja, karena memang Intel menyebut Xeon Foster sebagai Intel Xeon DP. Untuk kebutuhan lebih dari dua prosesor, Intel pun merilis varian Xeon Foster yang disebut dengan Intel Xeon MP (Foster MP) yang menawarkan cache level 3 sebesar 1024 KB dan teknologi Hyper-Threading. Hal ini memang meningkatkan kinerja Foster, tapi tidak signifikan (masih berada di belakang Intel Pentium III Xeon dan AMD Athlon MP), selain tentunya sistem tersebut sangat mahal (berbasis RDRAM).
v Prestonia
Pada tahun 2002, Intel memperbaiki Xeon dengan merilis Prestonia, yang telah mendukung penuh teknologi Intel Hyper-Threading serta memiliki cache level 2 sebesar 512 KB. Prestonia dibuat dengan berbasis teknologi manufaktur 130 nanometer (sama seperti halnya Intel Pentium 4 Northwood). Sebagai sandingannya, Intel merilis chipset motherboard baru, yang disebut sebagai E7500, yang menggunakan memori DDR-SDRAM dual-channel yang lebih murah dibandingkan dengan RDRAM. Kecepatan bus yang digunakan pada awalnya adalah 400 MT/s (100 MHz,quad-pumped), tapi beberapa saat kemudian ditingkatkan ke kecepatan 533 MT/s (133 MHz, quad-pumped). Untuk mendukung prosesor yang memiliki kecepatan bus 533 ini, Intel pun merilis lagi chipset motherboard baru yang disebut E7501 untuk server dan E7505 untuk workstation.
Kinerja yang ditunjukkan oleh Prestonia jauh lebih baik dibandingkan pendahulunya (Intel Pentium III Xeon, Intel Xeon Foster), bahkan lebih baik dibandingkan dengan AMD Athlon MP. Dukungan yang bagus dari chipset yang baru ditengarai sebagai penyebabnya, karena Intel Pentium III Xeon, Xeon Foster dan AMD Athlon MP masih menggunakan chipset yang lama. Setelah dirilis, prosesor ini pun banyak dilirik oleh banyak server, sehingga laku di pasaran.
v Gallatin
Prestonia memang hanya dapat digunakan dalam konfigurasi SMP dua prosesor saja, karenanya untuk memenuhi segmen SMP multiprosesor, Intel pun merilis Xeon baru, yang disebut sebagai Gallatin, yang dibuat berdasarkan prosesor Prestonia. Gallatin menawarkan cache level 3 sebesar 1024 KB atau 2048 KB, dan kinerja yang jauh lebih baik dibandingkan dengan Foster MP. Akibatnya prosesor ini pun populer di pasar desktop. Selanjutnya, Intel pun mencoba-coba dengan teknologi proses 130 nanometer dan walhasil Gallatin pun dapat menggunakan cache level 3 sebesar 4096 KB.
2.1.3.2. Intel Xeon 64-bit (x64/EM64T)
Akibat “gagalnya” prosesor Intel Itanium dan Itanium 2 di pasaran, Intel pun membuat Xeon agar berjalan sebagai prosesor 64-bit, yang diimplementasikan dengan menggunakan instruksi EM64T (implementasi instruksi x86-64 milik Intel).
v Nocona
Nocona merupakan versi pertama dari Intel Xeon 64-bit berbasis mikroarsitektur Intel NetBurst yang diperkenalkan pertengahan tahun 2004. Prosesor ini didukung oleh chipset E7525 (untuk workstation), E7520 dan E7530 (untuk server), yang menawarkan dukungan terhadapbus PCI Express, DDR2-SDRAM dan Serial ATA. Prosesor ini lebih lambat dibandingkan dengan saingannya, AMD Opteron, meskipun dalam beberapa situasi, prosesor ini lebih cepat berkat teknologi Intel Hyper-Threading.
Gambar. Processor Xeon Nocona
Intel Hyper-Threading Technology merupakan sebuah teknologi mikroprosesor yang diciptakan oleh Intel Corporation pada beberapa prosesor dengan arsitektur Intel NetBurst dan Core, semacam Intel Pentium 4, Pentium D, Xeon, dan Core 2. Teknologi ini diperkenalkan pada bulan Maret 2002 dan mulanya hanya diperkenalkan pada prosesor Xeon (Prestonia).
Prosesor dengan teknologi ini akan dilihat oleh sistem operasi yang mendukung banyak prosesor seperti Windows NT, Windows 2000, Windows XP Professional, Windows Vista, dan GNU/Linux sebagai dua buah prosesor, meski secara fisik hanya tersedia satu prosesor. Dengan dua buah prosesor dikenali oleh sistem operasi, maka kerja sistem dalam melakukan eksekusi setiap thread pun akan lebih efisien, karena meskipun sistem-sistem operasi tersebut bersifat multitasking, sistem-sistem operasi tersebut melakukan eksekusi terhadap proses secara sekuensial (berurutan), dengan sebuah algoritma antrean yang disebut dengan dispatching algorithm.
v Irwindale
Pada tahun 2005, Intel memperkenalkan lagi prosesor Intel Xeon yang baru, yang disebut denganIrwindale, yang menawarkan cache level 2 yang lebih besar (2048 KB) dan dapat menggunakan daya yang lebih rendah dibandingkan dengan Nocona. Tapi, AMD Opteron masih lebih kencang dibandingkan dengan Irwindale.
v Cranford
Cranford merupakan versi Xeon MP yang dibuat berbasiskan inti Nocona, yang dirilis pada April 2005.
v Potomac
Potomac merupakan versi Xeon MP yang dibuat berbasiskan inti Irwindale, yang memiliki cache 8192 KB.
2.1.3.3. Intel Xeon (Dual Core)
v Paxville DP
Pada tanggal 10 Oktober 2005, Intel merilis prosesor Intel Xeon yang baru, yang memiliki dua otak dalam satu chip (dual core) yang dinamakan dengan Paxville. Prosesor ini dibangun dengan menggunakan teknologi manufaktur 90 nanometer, sama seperti halnya Smithfield, prosesor desktopdual corePentium 4 (Pentium D), dengan penambahan cache level 2 untuk setiap inti menjadi 2048 kilobyte (sehingga total menjadi 4096 kilobyte). Prosesor ini merupakan versi dual core dari prosesor Intel Xeon Irwindale.
Versi Paxville DP hanya dapat berjalan dalam konfigurasi maksimum 2 prosesor, serta memiliki kevepatan 2800 MHz dan memiliki kecepatan front side bus 800 MHz (200 MHz, quad pumped).
v Paxville MP
Versi multiprosesor dari Paxville DP adalah Paxville MP, yang dirilis pada 1 November 2005. Terdapat dua varian dari Paxville MP, yakni yang memiliki 2048 kilobyte cache level 2 (1024 kilobyte tiap inti) dan yang memiliki 4096 kilobyte cache level 2 (2048 kilobyte tiap inti). Paxville MP yang disebut oleh Intel sebagai Xeon seri 7000, berjalan pada kecepatan antara 2666 MHz hingga 3000 MHz, pada kecepatanfront-side bus 667 MHz (166 MHz, quad pumped) atau 800 MHz (200 MHz, quad pumped).
v Sossaman
Pada tanggal 14 Maret 2006, Intel merilis lagi prosesor Xeon yang memiliki julukan Sossaman, yang diberi nama Dual-core Xeon Low Voltage (LV). Sossaman membutuhkan daya yang sangat kecil, karena memang menggunakan basis proses produksi Intel Core (sama seperti halnya prosesor notebook) yang hemat daya. Meskipun demikian prosesor ini tetap menawarkan kinerja yang menawan.
Sossaman mendukung hingga 2 prosesor (DP), yang menawarkan teknologi virtualisasi secara perangkat keras (Vanderpool Technology/VT), berjalan pada kecepatan bus 667 MHz (166 MHz, quad pumped), dan memiliki dua buah inti dalam prosesornya. Meskipun demikian, prosesor ini adalah prosesor 32-bit, sehingga tidak dapat menjalankan perangkat lunak 64-bit.
Karena hanya mendukung aplikasi 32-bit, Intel pun meninggalkan teknologi Sossaman, dan Sossaman pun tidak diperbarui dengan prosesor Xeon yang baru.
v Dempsey
Pada tanggal 23 Mei 2006, Intel merilis kembali prosesor Intel Xeon dual-core, yang disebut sebagai Intel Xeon seri 5000 (memiliki nama kode Dempsey). Dempsey merupakan prosesor Intel Xeon 65 nanometer yang berbasis mikroarsitektur Intel NetBurst, yang identik dengan prosesor Intel Pentium D “Presler”, dengan tambahan dukungan multiprosesor. Dempsey memiliki kecepatan dari 2666 MHz hingga 3733 MHz (model 5030 hingga 5080). Beberapa model memiliki kecepatan front-side bus 667 MHz (166 MHz, quad pumped) dan model lainnya bekerja pada kecepatan front side bus 1066 MHz. Dempsey menawarkan cache level 2 yang besar, yakni 4096 kilobyte (2048 kilobyte tiap inti).
Selain Dempsey yang standar, Intel juga merilis Dempsey yang hemat energi, yang berkecepatan 3200 MHz pada kecepatan front side bus 1066 MHz (model 5063). Dempsey pula lah yang menggunakan soket terbaru, menggantikan soket 603/604, yang disebut sebagai Socket J atau LGA 771.
v Tulsa
Tulsa merupakan penerus dari Paxville MP, yang dirilis pada tanggal 29 Agustus 2006. Tulsa memiliki nomor seri 7100, yang dibangun dengan menggunakan proses manufaktur 65 nanometer dengan jumlah cache level 2 2048 kilobyte (1024 kilobyte untuk tiap intinya) serta memiliki cache level 3 hingga 16384 kilobyte. Tulsa menggunakan Socket 604.
Tulsa dirilis dalam dua jenis: N dan M. Jenis N memiliki kecepatan front-side bus 667 MHz (166 MHz, quad-pumped) yang berkecepatan antara 2500 MHz hingga 3333 MHz (7110N-7140N), sementara jenis M berjalan pada 800 MHz (200 MHz, quad-pumped) yang memiliki frekuensi 2600 MHz hingga 3400 MHz (Model 7110M-7140M). Cache level 3 bervariasi antar setiap model, yang berkisar antara 4096 kilobyte hingga 16384 kilobyte.
2.1.4. Intel Xeon (basis Intel Core Microarchitecture)
2.1.4.1. Woodcrest
Pada tanggal 26 Juni 2006, Intel kembali merilis Intel Xeon dual-core terbaru, yang disebut sebagai Woodcrest (dengan nomor seri 5100). Prosesor ini merupakan prosesor Intel Xeon yang telah berbasiskan teknologi Intel Core Microarchitecture. Prosesor ini adalah versi prosesor server dan workstation untuk prosesor Intel Core 2 (Conroe). Intel mengklaim bahwa prosesor ini mampu menawarkan kinerja yang 80% lebih cepat, dengan pengurangan daya hingga 20%, jika dibandingkan dengan Intel Pentium D.
Woodcrest memiliki kecepatan front side bus sebesar 1333 MHz, meski beberapa model sepert 5110 dan 5120 memiliki kecepatan front side bus 1066 MHz. Kecepatan prosesor tercepat adalah 3000 MHz. Semua Woodcrest menggunakan socket J (LGA 771), dan memiliki Thermal Design Power (TDP) 65 Watt, yang lebih rendah dari generasi sebelumnya yang memiliki TDP 130 Watt. Meskipun demikian, beberapa model memiliki nilai TDP yang berbeda seperti model 5160 menggunakan 80 Watt atau model 5148LV sebesar 40 Watt.
Semua Woodcrest mendukung arsitektur x86-64 (EM64T), XD-bit, dan teknologi virtualisasi, dengan fitur demand-based switching (khusus pada Intel Xeon 5140). Woodcrest memiliki 4096 kilobyte cache level 2 yang digunakan bersama-sama oleh setiap inti prosesor.
Meneruskan tujuannya dalam mengeluarkan prosesorquad-core untuk server dan produk-produk lainnya lebih awal dari jadwal, Intel Corporation meluncurkan dua prosesor quad-core Intel Xeon. Prosesor-prosesor terbaru ini akan menampilkan kombinasi kinerja dan efisiensi daya yang luar biasa, seiring dengan strategi harga untuk membawa industri enterprise ke sistem multi-core. Prosesor IntelXeon X5365 dan L5335 juga memiliki kemampuan virtualisasi terbaru.
Dirancang untuk perusahaan-perusahaan yang menjalankan aplikasi-aplikasi server danworkstationpenting, prosesor Intel Xeon X5365merupakan prosesor pertama di industri yang memiliki prosesorquad-core 3.0GHz dan mampu bekerja dengan paket daya standar 120 watt. Prosesor X5365juga memiliki front-side bus (FSB) dengan kecepatan 1333MHz.
Dengan kemampuan penyerapan energi yang dimiliki oleh prosesor Intel Xeon L5335, Intel mengantarkan prosesor quad-core dengan performa lebih tinggi serta dirancang untuk server yang memerlukan ruang optimal dan konsumsi daya lebih hemat. Prosesor ini mencakup clock speed 2.0 GHz dan FSB 1333MHz dalam paket daya sebesar 50 watt.
“Intel terus berinovasi untuk mampu menjadi pemimpin dalam industri multi-core dengan menyediakan pilihan produk-produk quad-core bagi mereka yang menginginkan kinerja terbaik, konsumsi daya lebih sedikit, dan berbagai keuntungan lainnya,” kata Kirk Skaugen, Vice President Intel Digital Enterprise Group dan General Manager Server Platform Group, Kamis (23/08).
“Hukum Moore, desain silikon Intel, proses teknologi dan Core Microarchitecture membantu kami dalam memberikan nilai tambah bagi pengguna dengan memberikan jenjang harga prosesor Xeon dual-core terhadap clock frequency yang lebih sesuai dengan adopsi pasar terhadap quad-core.”
Prosesor-prosesor ini sesuai untuk menjalankan aplikasi desain secara terus menerus dan transaksi analisis, meningkatkan kinerja rendering dan mengatur analisis industri secara lebih cepat seperti pelayanan finansial. Kedua prosesor dapat dipindahkan secara mudah dan cocok dengan platform server Intel lainnya yang sudah ada.
v Kemampuan Tambahan
Intel juga menambahkan kemampuan teknologi tinggi ke dalam prosesor Intel Xeon X5365 dan L5335 untuk mempermudah virtualisasi dan lebih meningkatkan efisiensi daya. Sebagai tambahan mengenai Intel Virtualization Technology, yang meningkatkan penghematan solusi virtualisasi dan mampu memperoleh dukungan sistem operasi 64-bit, prosesor ini juga menampilkan prosesor lanjutan Virtualization Technology untuk penanganan gangguan yang telah diperbaiki dalam virtualisasi 32-bit dan sistem operasi Microsoft Windows.
Sebagai bagian dari usaha Intel untuk memastikan bahwa para pembuat sistem memperoleh konsumsi daya yang efisien, serta para pengguna dapat terus mengatur konsumsi energi, prosesor-prosesor ini dilengkapi dengan sistem baru – transparant energy smart technology yang mengurangi konsumsi daya sampai dengan 50 persen.
INTEL PROCESSOR dan SEJARAH PERKEMBANGANNYA
1971: 4004 Microprocessor
Pada tahun 1971 munculah microprocessor pertama Intel , microprocessor 4004 ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati.
1972: 8008 Microprocessor
Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu 4004.
1974: 8080 Microprocessor
Menjadi otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan.
1978: 8086-8088 Microprocessor
Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai prosesor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.
1982: 286 Microprocessor
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.
1985: Intel386™ Microprocessor
Intel 386 adalah sebuah prosesor yang memiliki 275.000 transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan 4004.
1989: Intel486™ DX CPU Microprocessor
Processor yang pertama kali memudahkan berbagai aplikasi yang tadinya harus mengetikkan command-command menjadi hanya sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika sehingga memperkecil beban kerja pada processor.
1993: Intel® Pentium® Processor
Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.
1995: Intel® Pentium® Pro Processor
Processor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.
1997: Intel® Pentium® II Processor
Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.
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: 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 ).
2002: Intel® Itanium® 2 Processor
Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium.
2003: Intel® Pentium® M Processor
Chipset 855, dan Intel® PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel® Centrino™. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana.
2004: Intel Pentium M 735/745/755 processors
Dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya.
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 ).
2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220
Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP).
1.Mikroprosesor
adalah serpih tunggal yang memiliki rangkaian aritmatika,logika dan pengendalian (ALU/CU),dari suatu pemprosesan bertujuan umum,sistem pengendalian dan sistem perhitungan.
Sebuah mikroprosesor (disingkat µP atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU)elektronik komputeryang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.
Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever,Tinkertoy, dll.
Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikutiHukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalamkalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai kekomputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya.
Karakteristik Mikroprosesor
Berikut adalah karakteristik penting dari mikroprosesor :
1. Ukuran bus data internal (internal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bityang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor.
2. Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran yang digunakan untuktransfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor.
3. Ukuran alamat memori (memory address size): Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh mikroprosesor secara langsung.
4. Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock untuk menuntun kerja mikroprosesor.
5. Fitur-fitur spesial (special features): Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya.
2.Central Processing Unit
Unit Pengolah Pusat (UPP) (bahasa Inggris:CPU, singkatan dari Central Processing Unit), merujuk kepadaperangkat keraskomputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dariperangkat lunak. Istilah lain,prosesor(pengolah data), sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paketsirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun1970-an, mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.
Komponen CPU
Diagram blok sederhana sebuah CPU.
Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut.
Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU.CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:
• Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output. • Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. • Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses. • Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU. • Menyimpan hasil proses ke memori utama.
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.
Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).
CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.
Cara Kerja CPU
Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.
Fungsi CPU
CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika danlogika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapaperangkat keras, seperti papan ketik,pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksiperangkat lunak komputer. Perangkat lunaktersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada RAM dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan RAM. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara olehALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah.ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali kememori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.
Percabangan instruksi
Pemrosesan instruksi dalam CPU dibagi atas dua tahap, Tahap-I disebut Instruction Fetch, sedangkan Tahap-II disebut Instruction Execute. Tahap-I berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory ke register, sedangkan Tahap-II berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit menghantarkan data dan/atau instruksi dari register ke main-memory untuk ditampung di RAM, setelah Instruction Fetch dilakukan. Waktu pada tahap-I ditambah dengan waktu pada tahap-II disebut waktu siklus mesin (machine cycles time).
Penghitung program dalam CPU umumnya bergerak secara berurutan. Walaupun demikian, beberapa instruksi dalam CPU, yang disebut dengan instruksi lompatan, mengizinkan CPU mengakses instruksi yang terletak bukan pada urutannya. Hal ini disebut juga percabangan instruksi (branching instruction). Cabang-cabang instruksi tersebut dapat berupa cabang yang bersifat kondisional (memiliki syarat tertentu) atau non-kondisional. Sebuah cabang yang bersifat non-kondisional selalu berpindah ke sebuah instruksi baru yang berada di luar aliran instruksi, sementara sebuah cabang yang bersifat kondisional akan menguji terlebih dahulu hasil dari operasi sebelumnya untuk melihat apakah cabang instruksi tersebut akan dieksekusi atau tidak. Data yang diuji untuk percabangan instruksi disimpan pada lokasi yang disebut dengan flag.
3.Control Unit
Unit kontrol (bahasa Inggris: Control Unit - CU) adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU tersebut. Output dari CU ini akan mengatur aktivitas dari bagian lainnya dari perangkat CPU tersebut.
Pada awal-awal desain komputer, CU diimplementasikan sebagai ad-hoc logic yang susah untuk didesain. Sekarang, CU diimplementasikan sebagai sebuah microprogram yang disimpan di dalam tempat penyimpanan kontrol (control store). Beberapa word dari microprogram dipilih olehmicrosequencer dan bit yang datang dari word-word tersebut akan secara langsung mengontrol bagian-bagian berbeda dari perangkat tersebut, termasuk di antaranya adalah register, ALU, register instruksi, bus dan peralatan input/output di luar chip. Pada komputer modern, setiap subsistem ini telah memiliki kontrolernya masing-masing, dengan CU sebagai pemantaunya (supervisor).
Macam-macam CU
Single-Cycle CU
Proses di CUl ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean masing-masing control linehanya merupakan fungsi dariopcode saja. Clock cycleharus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”. Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.
Multi-Cycle CU
Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsiboolean dari masing-masing output control linedapat ditentukan. Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya.
B.MIKROKOMPUTER
Komputer mikro (Inggris: microcomputer) adalah sebuah kelas komputer yang menggunakanmikroprosesorsebagai CPU utamanya. Komputer mikro juga dikenal sebagai Personal Computer (PC),Home Computer, atauSmall-business Computer. Komputer mikro yang diletakkan di atas meja kerja dinamakan dengan desktop, sedangkan yang dapat dijinjing (portabel) dinamakan dengan Laptop, karena sering diletakkan di atas paha. Ketika komputer mikro pertama kali muncul ke pasaran, komputer jenis ini dianggap sebagai perangkat yang hanya digunakan oleh satu orang saja, yang mampu menangani informasi yang berukuran 4-bit, 8-bit, atau 16-bit(dibandingkan dengan minicomputer ataumainframe yang mampu menangani informasi lebih dari 32-bit) pada satu waktunya. Pengembangan lebih lanjut, menjadikan klasifikasi antara mainframe,minicomputer dan komputer mikro menjadi tidak relevan lagi, karena komputer mikro yang baru mampu menangani informasi 32-bit, atau 64-bitdalam satu waktunya, sama seperti halnya mainframe atauminicomputer. Selain itu, komputer mikro juga sekarang telah mendukung banyak pengguna dalam satu waktunya. komputer mikro didesain untuk digunakan di dalam rumah, sekolah, atau perkantoran.
Jenis-jenis Komputer Mikro
Berikut ini adalah beberapa jenis komputer mikro yang pernah beredar (Daftar ini tidak lengkap):
Altair 8800
Tandy TRS-80
IBM PC/kompatibel (Desktop)
IBM PC/kompatibel (Laptop)
Apple I
Apple II
Apple Lisa
Apple Macintosh
Apple iMac
Apple MacMini
Apple PowerMac
Apple PowerBook
Apple iBook
Apple MacBook
Sejarah
Ada beberapa inovasi di bidang elektronika mikro yang membuat komputer mikro dapat dibuat: sirkuit terpadu (IC) yang mulai dikembangkan pada tahun1959 serta mikroprosesor yang pertama kali keluar pada tahun 1971. IC memungkinkan minaturisasi dari sirkuit-sirkuit memori komputer, sementara mikroprosesor mengurangi ukuranCPUkomputer hingga ukuran yang signifikan.
Komputer mikro pertama kali (berukuran desktop) muncul pada tahun 1974, yang ditawarkan olehMicro Instrumentation Telemetry System (MITS) yang didirikan oleh Ed Roberts tahun1969. Komputer mikro tersebut, Altair 8800, dijual sebagai kit yang ditawarkan dengan sedikit di bawah 395 US$. Kit komputer tersebut harus dirakit sendiri oleh pengguna (maksud "perakitan" di sini adalah penyolderan dan penyatuan komponen, bukan sepertiassembling PC saat ini yang hanya membutuhkan obeng). Altair 8800 dipersenjatai dengan mikroprosesor 8-bitIntel 8080 dan memori dengan jumlah 256 bytes (bukan kilobyte) saja; tanpa monitor, dan tanpa keyboard! Pemilik komputer tersebut harus membeli keyboard (pada waktu itu bukan keyboard, melainkan teletype) danmonitorsecara terpisah. Karena tidak memiliki monitor, pengguna tidak akan menemukan pesan apa-apa dari komputer Altair 8800 ini selain LED (Light Emitting Diode) yang berkelap-kelip seperti lampu diskotek, dan juga buzzerdengan suara beep-beep-beep.
Altair 8800 memiliki sebuah system bus dengan arsitektur terbuka yang disebut dengan bus S-100karena memiliki 100 pin tiap slotnya. Arsitektur terbuka ini mengizinkan siapa saja untuk mengembangkan papan sirkuit agar sesuai dengan slotnya dan kemudian dapat bertatap muka dengan sistem. Hal ini, membuat beberapa pihak mengembangkan banyak periferal atau tambahan untuk Altair. Beberapa perangkat lunak pun dapat dibuat untuk mendukung Altair, termasuk Micro-Soft BASIC dan sistem operasi CP/M buatanGary Kildall dari Digital Research Incorporated.
Bill Gates dan Paul Allen yang mendirikan Micro-Soft pun turut serta dalam mengembangkan perangkat lunak untuk komputer mikro Altair 8800. Awalnya mereka hanya berkutat pada pengembangan perangkat lunak pada minicomputer DEC PDP-11, sebelum akhirnya mereka melihat iklan di sebuah majalah Popular Electronics edisi Januari 1975 dengan tajuk "World's First Microcomputer Kit to Rival Commercial Models". Mereka sebenarnya dapat membangun sebuah perangkat lunak untuk komputer tersebut, akan tetapi memiliki satu buah kendala: mereka belum pernah menggunakan atau memiliki komputer tersebut. Beruntung, mereka mendapatkan data tentang spesifikasi teknis mikroprosesor yang memperkuat Altair, Intel 8080. Mereka pun akhirnya dapat membangun sebuah bahasa pemrograman BASIC(Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code), yang mereka namakan sebagai Microsoft BASIC. Selanjutnya, mereka datang ke MITS untuk menjual BASIC kepada MITS, dan MITS pun setuju untuk membayar Micro-Soft dengan uang sebesar US$180,000. Media penyimpanan yang digunakan oleh Micro-Soft untuk mendistribusikan Micro-Soft BASIC adalah media penyimpanan yang berbentuk pita kertas berlubang.
Permintaan terhadap kit komputer mikro pun secara cepat dan tidak disangka-sangka, sangat banyak. Banyak perusahaan-perusahaan pemula akhirnya turut terjun ke dalam pengembangan komputer mikro, hingga ada sebuah firma yang cukup besar, Tandy Corporation (Radio Shack), memperkenalkan model komputer mikro miliknya yang disebut sebagai TRS-80pada tahun 1977. TRS-80 secara cepat menguasai pasaran, karena menawarkan dua fitur yang menarik (yang sebelumnya tidak dimiliki oleh Altair): keyboard dan monitor Cathode-ray terminal (CRT). Komputer ini juga populer karena dapat diprogram oleh pengguna dan pengguna dapat menyimpan informasi dengannya dengan menggunakan kaset tape. Tandy memilih Zilog Z80 sebagai otak yang digunakan oleh Radio Shack TRS-80 dan melengkapinya dengan RAMdengan kapasitas 4096 bytes (4K).
IBM juga sebenarnya meluncurkan komputer mikro pada tahun 1975, yang disebut sebagai IBM Model 5100, tetapi bukan PC. Model ini memiliki memori 16 Kilobyte, sebuah perangkat character display dengan resolusi 16 baris x 64 karakter, interpreter bahasaBASIC terintegrasi, serta tape drive IBM DC-300terintegrasi yang digunakan sebagai media penyimpanan. Sayangnya, sistem ini kelewat mahal, karena dihargai 9000 US$, sangat jauh berbeda dengan sistem Altair 8800. Dengan demikian, sistem IBM Model 5100 ini tidak ikut turun dalam kompetisi komputer mikro yang berharga murah. Akibat kelewat mahal harganya, sistem ini pun tidak terlalu laku di pasaran. IBM pun mengembangkan Model 5110 dan Model 5120 sebagai penerus IBM Model 5100, tetapi tidak banyak membantu penjualan komputer ini.
Pada tahun 1976, dua orang pemuda Stephen Wozniak dan Steven Jobs mendirikan sebuah perusahaan manufaktur komputer yang diberi nama Apple Computers. Produk pertama mereka, Apple I dihargai hanya 666,66US$. Jobs dan Wozniak hanya membuat sedikit saja komputer Apple I, tapi sukses terjual hingga mereka mendapatkan lebih dari 20000 US$.
Akibat kesuksesan ini, Apple pun merespons dengan Apple II, yang dirilis tahun 1977. Hal ini dikarenakan Apple II memiliki tampilan berwarna (meski hanya 6 warna saja) yang belum ditemui pada komputer pribadi pada saat itu. Karena komputer mikro ini, Apple pun menjadi perusaahan di Amerika Serikat yang berkembang paling cepat dalam sejarah. Perkembangannya yang cepat menginspirasikan banyak pihak yang turut serta terjun ke dalam manufaktur komputer mikro. Sebelum memasuki dekade 1980-an, pasar komputer personal telah didefinisikan dengan jelas (setelah sebelumnya hanya mainframe dan minicomputer).
Sama seperti TRS-80 yang tidak menggunakan prosesor dari Intel, Steven Jobs dan Steven Wozniak memakaikan mikroprosesor yang juga bukan dibuat oleh Intel Corporation pada komputer Apple II, sehingga ia tidak dapat secara langsung kompatibel dengan program yang didesain untuk komputer dengan basis mikroprosesor Intel. Pada Apple II, Wozniak dan Jobs menggunakan prosesor Mostek 6502 yang dibuat oleh MOS Technology.
Selain pada MITS, Micro-Soft juga melakukan pemrograman ulang Microsoft BASIC untuk Altair 8800 agar dapat dijalankan pada komputer Apple II, dan TRS-80 yang menggunakan mikroprosesor berbeda. Perangkat lunak selanjutnya yang dibuat oleh Micro-Soft adalah bahasa pemrograman Fortran(Formula Translator) yang dirilis pada tahun 1977.
Pada 12 Agustus 1981, IBM mencoba untuk mengoreksi kesalahannya yang terdahulu dengan merilis komputer mikro yang lebih murah dibandingkan komputer terdahulu, yang disebut sebagai IBM PC 5150. Komputer IBM PC 5150 dilengkapi dengan menggunakan mikroprosesor Intel 8088 dengan kecepatan 4.47 MHz dan memori ROM 40,963 bytes (40K) serta memori RAM 16,384 bytes (16K). Karena menggunakan sistem operasi DOS, maka IBM PC dilengkapi dengan dua (Model 176) atau satu buah (Model 166) floppy disk drive 5¼ inci yang dapat menyimpan hanya 160K per disketnya, dan sebuah layar monitor berwarna sebagai pilihan opsional. Untuk alat input, IBM menggunakan sebuah keyboard buatan IBM sendiri dengan jumlah tombol 83-buah. Dan dengan dirilisnya IBM PC,IBM PC pun menjadi standar de facto dalam industri komputer mikro dan selanjutnya menguasai pasar sistem operasi komputer mikro.
C.MIKROKONTROLER
Pengendali mikro (Inggris: microcontroller) adalah sistem mikroprosesor lengkap yang terkandung di dalam sebuah chip. Mikrokontroler berbeda dari mikroprosesor serba guna yang digunakan dalam sebuah PC, karena sebuah mikrokontroler umumnya telah berisi komponen pendukung sistem minimal mikroprosesor, yakni memori dan antarmuka I/O.
Sebuah mikrokontroler AVR ATMega8 dalam kemasan PDIP-28 buatan ATMEL. Mikrokontroler ini adalah mikrokontroler 8-bit yang mampu bekerja pada kecepatan maksimal 16 MHz.
Sejarah mikrokontroler
Mikrokontroler populer yang pertama dibuat oleh Intel pada tahun 1976, yaitu mikrokontroler 8-bit Intel 8748.[1]Mikrokontroler tersebut adalah bagian dari keluarga mikrokontroler MCS-48. [2] Sebelumnya, Texas instrumentstelah memasarkan mikrokontroler 4-bit pertama yaitu TMS 1000 pada tahun 1974. TMS 1000 yang mulai dibuat sejak 1971 adalah mikrokomputer dalam sebuah chip, lengkap dengan RAM dan ROM.
Jenis mikrokontroler
AMCC
Hingga Mei 2004, mikrokontroler ini masih dikembangkan dan dipasarkan oleh IBM, hingga kemudian keluarga 4xx dijual ke Applied Micro Circuits Corporation.
403 PowerPC CPU (PPC 403GCX)
405 PowerPC CPU (PPC 405EP, PPC 405GP/CR, PPC 405GPr, PPC NPe405H/L)
440 PowerPC Book-E CPU (PPC 440GP, PPC 440GX, PPC 440EP/EPx/GRx, PPC 440SP/SPe)
Atmel
Atmel AT91 series (ARM THUMB architecture)
AT90, Tiny & Mega series – AVR(Atmel Norway design)
Atmel AT89 series (Intel 8051/MCS51 architecture)
MARC4
Cypress MicroSystems
CY8C2xxxx (PSoC)
Freescale Semiconductor
Hingga 2004, mikrokontroler ini dikembangkan dan dipasarkan olehMotorola, yang divisi semikonduktornya dilepas untuk mempermudah pengembangan Freescale Semiconductor.
8-bit (68HC05 (CPU05), 68HC08(CPU08), 68HC11 (CPU11))
16-bit (68HC12 (CPU12), 68HC16(CPU16), Freescale DSP56800(DSPcontroller))
32-bit (Freescale 683XX (CPU32),MPC500, MPC 860 (PowerQUICC), MPC 8240/8250 (PowerQUICC II), MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III))
Fujitsu
F²MC Family (8/16 bit)
FR Family (32 bit)
FR-V Family (32 bit RISC)
Holtek
HT8
Intel
8-bit (8XC42, MCS48, MCS51,8061, 8xC251)
16-bit (80186/88, MCS96,MXS296, 32-bit, 386EX, i960)
Microchip
Low End, Mikrokontroler PIC 12-bit
Mid Range, Mikrokontroler PIC 14-bit
(PIC16F84, PIC16F877)
16-bit instruction PIC
High End, Mikrokontroler PIC 16-bit
National Semiconductor
COP8, CR16
NEC
17K, 75X, 78K, V850
Philips Semiconductors
LPC2000, LPC900, LPC700
Renesas Tech. Corp.
(Renesas adalah perusahan patungan Hitachi danMitsubishi.)
H8, SH, M16C, M32R
STMicroelectronics
ST 62, ST 7
Texas Instruments
TMS370, MSP430
Western Design Center
8-bit (W65C02-based µCs)
16-bit (W65816-based µCs)
Ubicom
SX-28, SX-48, SX-54
Seri Ubicom's SX series adalah jenis mikrokontroler 8 bit yang, tidak seperti biasanya, memiliki kecepatan tinggi, memiliki sumber daya memori yang besar, dan fleksibilitas tinggi. Beberapa pengguna menganjurkan mikrokontroller pemercepat PICs. Meskipun keragaman jenis mikrokontroler Ubicom's SX sebenarnya terbatas, kecepatan dan kelebihan sumber dayanya yang besar membuat programmer bisa membuat perangkat virtual lain yang dibutuhkan. Referensi bisa ditemukan di Parallax's Web site, sebagai penyalur utama.
IP2022
Ubicom's IP2022 adalah mikrokontroler 8 bit berkecepatan tinggi (120 MIPs). Fasilitasnya berupa: 64k FLASH code memory, 16k PRAM (fast code dan packet buffering), 4k data memory, 8-channel A/D, various timers, and on-chip support for Ethernet, USB, UART, SPI and GPSI interfaces.
Xilinx
Microblaze softcore 32 bit microcontroller
Picoblaze softcore 8 bit microcontroller
ZiLOG
Z8
Z86E02
...dan beberapa mikrokontroler yang bisa diprogram secara BASIC
Ada banyak mikrokontroller yang dirancang oleh produsen sebagai sarana hobi. Biasanya mikrokontroller seperti ini dimuati interpreter BASIC, dihubungkan ke bagian Dual Inline Pin bersama power regulator dan beberapa fasilitas lain. PICs sepertinya sangat popular untuk jenis ini, barangkali karena adanya perlindungan terhadap listrik statis.
BASIC Stamp. Nama besar di mikrokontroler BASIC, meskipun sebenarnya lamban dan harganya tidak sebanding.
SX-Key. Harga murahnya harus dibayar dengan kualitas yang buruk.
Murah, tidak lebih dari sekedar PIC yang dimuati BASIC. Bagian programmernya ditancapi dengan 3 resistors. Penawaran BASIC menawarkan fungsionalitas yang besar dengan adanya fasilitas IF..GOTO secara terbatas.
