MICROPROSESSOR

MICROPROSESSOR

A. LATAR BELAKANG

                        Mikroprosesor adalah sebuah chip yang memiliki fungsi untuk memproses data biner secara digital dan komponennya terdiri dari ALU (Arithmetic Logic Unit),instrukai decoder,register,bus control circuit, control dan timing unit.

Sebuah mikroprosesor yang menggabungkan sebagian atau Semua fungsi Besar Dari sebuah Komputer unit pengolah pusat (CPU) PADA Satu sirkuit Terpadu (IC atau microchip ).

B. RUMUSAN

Secara garis besar pembuatan makalah ini saya akan membahas sedikit tentang microprocessor, dan saya merumuskan sebagai berikut:

a)      Bagaimana Sejarah perkembangan microprocessor?

b)      Apa Pengertian/definisi pada microprocessor?

c)      Apa Fungsi pada microprocessor?

A. SEJARAH PERKEMBANGAN MICROPROCESSOR

PC didesain berdasar generasi-generasi CPU yang berbeda. Intel bukan satu-satunya perusahaan yang membuat CPU, meskipun yang menjadi pelopor diantara yang lain. Pada tiap generasi yang mendominasi adalah chip-chip Intel, tetapi pada generasi kelima terdapat beberapa pilihan selain chip Intel.

Processor merupakan bagian sangat penting dari sebuah komputer, yang berfungsi sebagai otak dari komputer. Tanpa processor komputer hanyalah sebuah mesin dungu yang tak bisa apa-apa. Processor yang kita pakai saat ini sudah sangat cepat sekali. Tentu saja untuk mencapai kecepatan sampai saat ini processor tersebut mengalami perkembangan. Nah berikut perkembangan processor mulai dari generasi 4004 microprocessor yang di pakai pada mesin penghitung Busicom sampai dengan intel Quad-core Xeon.

Perkembangan processor diawali oleh processor intel pada saat itu hanya satu-satunya microprocessor yang ada. Tetapi pada saat ini sudah banyak beredar processor dari produsen yang lain, sehingga user sudah bisa mendapatkan processor yang beragam yakni:

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 processor 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 processor 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 fromfactor 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 fromfactor 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).

2008 : Intel i7

Processor ini mempunyai code name Nehalem. Pada awalnya penggantian nama baru i7 membuat pelanggan setia intel cukup sulit mengingatnya. Beberapa keunggulan dari processor intel terbaru ini adalah:

         1.         Memiliki performa lebih tinggi dan lebih efisien dalam penggunaan energi.

         2.         FSB (Front Side Bus) digantikan dengan QuickPath Interface.

         3.         Memory Controller ada dalam processor, tidak seperti yang sebelumnya terpisah dalam chip tersendiri. Dengan teknologi ini memori akan langsung terhubung dengan processor.

         4.         Support Three Channel Memory , tiap – tiap kanal berisi 2 slot memori, sehingga total slot yang ada dalam mainboard yang mendukung processor ini ada 6 slot. -    Processor Core i7 sementara ini hanya mendukung memori jenis DDR 3.

         5.         Core i7 menggunakan single-die device : core (inti processor), memory controller, dan cache berada dalam satu die.

         6.         Menggunakan tipe socket baru yaitu Socket B (Socket LGA 1366)

Selain hal-hal baru diatas, ternyata justru didalam processor Core i7 ini menggunakan kembali teknologi lama Intel Pentium yang sudah tidak diaplikasikan didalam generasi Intel Core, yaitu Hyper-Threading . Dengan adanya teknologi Hyper-Threading ini dalam sistem operasi ( Windows,Linux, dll) seolah – olah inti processor akan menjadi 2 kali lipatnya, misalnya : dalam sistem operasi processor Core i7 4 core akan terdeteksi menjadi 8 core. Processor i7 mempunyai 4 core ( 4 inti processor) atau lebih sering disebut dengan Quad Processor.

B. PENGERTIAN MICROPROCESSOR

          Microprocessor adalah sebuah komponen rangkaian elektronik terpadu yang terdiri dari rangkaian aritmatik, logik dan kontrol yang diperlukan untuk menjalankan fungsi-fungsi sebuah CPU (Central Processing Unit) dari sebuah komputer digital. Rangkaian elektronika terpadu tersebut dapat menerjemahkan dan menjalankan instruksi dari sebuah program serta menangani operasi aritmatik. Microprocessor dikembangkan pada akhir tahun 1970 sebagai hasil dari teknologi LSI (Large Scale Integration), suatu rangkaian elektronik terpadu yang memungkinkan menggabungkan ribuan transistor, dioda, dan resistor pada sebuah chip silikon sebesar 5 mm persegi. Pada awal tahun 1980 teknologi VLSI (Very Large Scale Integration) berkembang sangat pesat dan digunakan sebagai rangkaian elektronik dalam sebuah microprocessor, yang mampu menggabungkan ratusan ribu komponen elektronik dalam sebuah chip yang mempunyai ukuran sama dengan chip LSI. Dengan semakin berkembangnya teknologi pembuatan microprocessor dan semakin murahnya biaya produksi yang digunakan, memungkinkan para insinyur komputer untuk mengembangkan microcomputer. Komputer semacam ini mempunyai ukuran yang lebih kecil daripada televisi portabel tetapi mempunyai kemampuan hitung yang cukup baik untuk dipakai dalam bisnis, industri dan ilmu pengetahuan. Microprocessor tersebut juga memungkinkan pengembangan produk-produk seperti intelligent-terminal, automatic teller machine dan point of sale terminal yagn biasa dipakai di toko-toko retail. Microprocessor juga banyak digunakan ebagai rangkaian kontrol dalam industri robot, alat-alat penelitian, dan peralatan-peralatan rumah sakit. Kemajuan teknologi tersebut juga memungkinkan microprocessor dipakai untuk produk-produk konsumen seperti: programmable microwave oven, televisi, game-game elektronik dan juga dalam bidang-bidang otomotif. 

Terdapat tiga pengertian yang harus dibedakan yakni: Mikroprocessor, Mikrokomputer,  Mikrokontroler, tetapi yang dibahas disini adalah microprocessor,

Mikroprosesor adalah suatu chip (IC=integrated circuits) yang di dalamnya terkandung rangkaian ALU (arithmetic-logic unit), rangkaian CU (control unit), dan register-register. Mkroprosesor disebut juga dengan CPU (Central Processing Unit)

ALU: menyediakan fungsi pengolahan
CU: mengontrol fungsi prosesor
Register: penyimpan sementara dalam mikroprosesor

Processor sering disebut sebagai otak dan pusat pengendali computer yang didukung oleh kompunen lainnya. Processor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Processor terletak pada socket yang telah disediakan oleh Motherboard, dan dapat diganti dengan processor yang lain asalkan sesuai dengan socket yang ada pada motherboard. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan komputer tergantung dari jenis dan kapasitas processor.

Prosesor adalah chip yang sering disebut “Microprosessor” yang sekarang ukurannya sudah mencapai Gigahertz (GHz).

Ukuran tersebut adalah hitungan kecepatan prosesor dalam mengolah data atau informasi. Merk prosesor yang banyak beredar dipasaran adalah AMD (Advanced Micro Devices) , Apple, Cyrix VIA , IBM (International Business Machine), IDT , dan

Intel. Bagian dari

Prosesor Bagian terpenting dari prosesor terbagi 3 yaitu :

• Aritcmatics Logical Unit (ALU)
• Control Unit (CU)
• Memory Unit (MU)

C. FUNGSI MICROPROCESSOR

Fungsi utama Mikroprosesor adalah sebagai unit yang mengendalikan seluruh kerja sistem mikroprosesor. Beberapa fungsi lain dari mikroprosesor, antara lain :

1. Mengambil instruksi dan data dari memori.
2. Memindah data dari dan ke memori.
3. Mengirim sinyal kendali dan melayani sinyal interupsi.
4. Menyediakan pewaktuan untuk siklus kerja sistem mikroprosesor.
5. Mengerjakan fungsi – fungsi operasi logika dan aritmetika.

            Mikroprosesor adalah sebuah chip yang memiliki fungsi untuk memproses data biner secara digital dankomponennya terdiri dari ALU (Arithmetic Logic Unit),instrukai decoder,register,bus control circuit, control dan timing unit.

Sebuah mikroprosesor yang menggabungkan sebagian atau Semua fungsi Besar Dari sebuah Komputer unit pengolah pusat (CPU) PADA Satu sirkuit Terpadu (IC atau microchip ).

Dalam perkembangannya, mikroprosesor dibuat menurut kebutuhan aplikasinya yang lebih spesifik:

1. Mikroposesor RISC (reduced intruction set of computing) dan jenis CISC ( complex intruction set of computing) jenis ini digunakan untuk pengolahan informasi dg software yang rumit dan digunakan untuk kebanyakan pc saat ini.
2. Pengolah sinyal digital-DSP(digital signal prosesor) memiliki software dan hardware yang ditujukan untuk mempermudah proses-proses sinyal digital.
3. Mikrokontroler : yang dikhususkan untuk intrumentasi dan kendali contoh: pada kendali motor.

Pada sistem komunikasi, hampir semua alat penting menggunakan sistem mikroprosesor. Pada hari ini, sistem komunikasi hampir selalu terkait dengan komputer atau mikroprosesor. Berikut ini adalah beberapa contohnya.

1. Sentral Telepon PSTN atau saluran analog dengan bandwidth 4 kHz. Saat ini, hampir semua sistem switching atau penyambungan telepon dilakukan secara digital, random input sequential ouput atau sebaliknya. Tentu saja semua ini diwujudkan dengan menyertakan sistem mikroprosesor.
2. Provider Telepon Digital seperti ISDN, DSL dll. Selain untuk switching atau penyambungan dan queuing atau antrian, sistem mikroprosesor pada provider telepon digital juga dimanfaatkan untuk banyak hal lain termasuk network management dan optimasi Quality of Service.
3.  Provider Telepon Seluler. Meskipun menggunakan saluran radio frekuensi, hampir semua telepon seluler mnerapkan komunikasi digital.
4. Handphone. Handphone yang kecil dan murah sekalipun, harus dilengkapi dengan mikroprosesor, karena untuk membaca keypad, menyimpan phonebook, kalkulator, mengirim SMS dll memerlukan sistem instrumentasi digital.
5. Komunikasi Satelit. Selain untuk sistem kendali dan instrumentasi satelit, mikroprosesor juga digunakan untuk switching, muliplexing, queuing, error correction dll.

Penggunaan mikroprosesor pada sistem kendali dan instrumentasi diterapkan di hampir semua instrumen dan alat kendali, mulai dari instrumen kecil seperti barcode reader, sampai instrumen besar seperti panel pesawat terbang. Mulai dari alat kedokteran seperti MRI (Magnetic Resonance Imaging) sampai alat perang seperti stinger missile untuk serangan darat ke udara. Berikut ini adalah bebrapa contoh penerapan sistem mikroprosesor untuk alat kendali dan instrumentasi.

1. EFI, electronic fuel injection yang diterapkan pada mesin-mesin bakar modern. Alat ini dipakai untuk mengoptimalkan pemakaian bahan bakar untuk torsi dan kecepatan maksimum.
2. Instrumen Lift. Prosesor digunakan untuk membaca tekanan tombol dan mengendalikan gerakan motor listrik, sehingga lift dapat begerak sesuai dengan tekanan tombol dan cukup nyaman bagi pemakai, tidak berhenti atau bergerak mendadak.
3. Sistem pengatur ketepatan cetak dan potong pada mesin pengganda media kertas seperti koran dan majalah. Tanpa koreksi dari sistem mikroprosesor, selain hasil yang kurang rapi, alat pemotong atau pencetak harus sering disetting ulang dan ini sangat tidak realistis. Kita
4. d. dapat lihat, pada setiap halaman koran atau majalah ada terdapat mark atau tanda, baik tanda untuk warna maupun tanda untuk alat potong.
5. Alat pengolah data pada VCD atau DVD player. Karena data disimpan dalam CD dalam keadaan dikompres, maka untuk mengubahnya menjadi gambar atau suara perlu dilakukan dekompresi data yang jelas memerlukan algoritma tertentu yang diwujudkan dengan program. Tentu saja ini memerlukan sistem mikroprosesor.

KESIMPULAN

            Microprocessor adalah sebuah komponen rangkaian elektronik terpadu yang terdiri dari rangkaian aritmatik, logik dan kontrol yang diperlukan untuk menjalankan fungsi-fungsi sebuah CPU (Central Processing Unit) dari sebuah komputer digital. Rangkaian elektronika terpadu tersebut dapat menerjemahkan dan menjalankan instruksi dari sebuah program serta menangani operasi aritmatik. Microprocessor dikembangkan pada akhir tahun 1970 sebagai hasil dari teknologi LSI (Large Scale Integration), suatu rangkaian elektronik terpadu yang memungkinkan menggabungkan ribuan transistor, dioda, dan resistor pada sebuah chip silikon sebesar 5 mm persegi.
Internal Data Bus Size adalah Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor atau suatu lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih perangkat
Ekternal Data Bus Size adalah umlah saluran yang digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor.
Memori ( Memory ) terdiri atas komponen-komponen elektronik yang menyimpan perintah- perintah yang menunggu untuk di eksekusi oleh prosesor,data yang diperlukan oleh insruksi (perintah) tersebut dan hasil-hasil dari data yang diproses ( informasi ).
Rate atau kecepatan clock untuk menuntun kerja microprocessor. Satuan ini diukur dalam unit juta instruksi per second yang disebut juga sebagai megahertz (MHz).
Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya. Fitur-fitur inilah yang membuat sebuah microprocessor sempurna digunakan dalam bentuk apapun.