Dokumen tersebut memberikan penjelasan mengenai sejarah dan pengertian mikroprosesor. Mikroprosesor adalah CPU elektronik yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya pada sirkuit terintegrasi semikonduktor. Dokumen tersebut juga menjelaskan evolusi, jenis, prinsip kerja, komponen, instruksi, dan contoh mikroprosesor sejak tahun 1971 hingga 2006.
2. Sejarah Dan Pengertian Mikroprosesor
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
sebuahsirkuitterintegrasisemikonduktor. 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 orangorang 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.
Tipe – tipe microprocessor
1. Pentium (diproduksi oleh Intel Corporation).
Pentium merupakan prosesor yang paling popular .berkembang sejak Pentium dengan kecepatan
60 Megahertz kemudian Pentium II, lalu Pentium III, hingga saat ini yang paling mutakhir adalah
Pentium 4 dengan kecepatan hingga 2000 Megahertz atau 2 Gigahertz.
2. Celeron (produksi Intel).
Celeron sebenarnya adalah Pentium II yang di kurangi atau di tiadakan komponen memori cache
level 2-nya. Beberapa jenis prosesor ini adalah : a Celeron dengan cache L2 0 KB b Celeron dengan
cacheL2 128 KB c Celeron –II dengan cache L2 256 KB.
3. Thunderbird (produksi AMD).
Thunderbird adalah kelanjutan dari Athlon dan Duron .ketiganya di produksi AMD sebagai
saingan terberat Intel Pentium .K7(istilah lebih ringkas dari Thunderbirtd) dipercaya memiliki ketahanan
dan kecepatan lebih baik dari pada Intel Pentium yang setara , sangat cocok bagi pemakai komputer yang
gemar melakukan overclocking.
3. 4. WinChip (produksi IBM )
DT merupakan perusahaan yang lebih kecil yang menghasilkan CPU seperti Pentium MMX
dengan harga murah. WinChip C6 pertama IDT diperkenalkan pada Mei 1997.
Prinsip kerja mikroprosesor
Cara suatu mikroprosesor bekerja dalam suatu rangkaian elektronik diarahkan oleh suatu program
dalam kode-kode bahasa mesin (machine language) yang telah “dimasukkan” terlebih dahulu kedalam
memory sistem rangkaian berbasis mikroprosesor itu. Di dalam sebuah mikroprosesor paling tidak terdiri
dari rangkaian-rangkaian digital; memory/register, pengolah logika aritmatika, rangkaian kontrol operasi
sekuensial.Walau sebenarnya pekerjaan mikroprosesor jauh lebih rumit, tetapi pada dasarnya hanya ada 3
pekerjaan yang dilakukan :
Menggunakan ALU, mikroprosesor dapat melakukan operasi aritmatik (penjumlahan,
pengurangan, perkalian, dan pembagian). Mikroprosesor modern memiliki prosesor floating point
yang bisa melakukan operasi-operasi yang sangat rumit untuk membantu CPU.
Mikroprosesor bisa memindahkan data dari lokasi memori ke peranti lainnya dan sebaliknya.
Mikroprosesor bisa membuat keputusan dan melompat ke set instruksi yang baru, berdasar pada
keputusan itu.
Jalur data mikroprosesor
Bus alamat (bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk mengirim alamat ke memori.
Bus data (juga bisa berukuran 8, 16, atau 32-bit) : berfungsi untuk mengirim/menerima data
ke/dari memori.
Jalur RD (read) dan WR (write) berfungsi untuk memberitahu memori apakah ia harus membaca
atau menulis data di lokasi yang dialamati.
Jalur clock : berfungsi memberikan deretan pulsa clock pada prosesor.
Jalur reset : berfungsi mereset penghitung program ke nol (atau ke sesuatu nilai) dan memulai lagi
pekerjaan dari awal.
Fungsi komponen di dalam mikroprosesor :
Register A, B, dan C terdiri dari untai latch yang disusun dari untai flip-flop. Address Latch hanya
meregister A, B, dan C
Program counter : sebuah latch dengan kemampuan tambahan untuk menaikkan satu angka, dan
juga bisa me-reset ke nol jika diperintahkan.
ALU bekerja seperti penjumlah 8-bit sederhana : melakukan operasi penjumlahan, pengurangan,
perkalian, dan pembagian nilai-nilai 8-bit.
Test register : sebuah latch yang bisa menyimpan nilai perbandingan-perbandingan yang
dilakukan di ALU. Sebuah ALU secara normal bisa membandingkan dua buah angka dan
menentukan apakah keduanya sama besar nilainya atau salah satu lebih besar dari yang lain.
Tri-state buffer : bisa melewatkan dan memutus keluarannya (seperti saklar). Buffer ini
memungkinkan keluaran yang berjumlah banyak bisa tersambung pada sebuah jalur, tetapi pada
satu waktu hanya satu dari mereka yang secara memberikan nilai “1” atau “0” ke jalur.
Instruction Register dan instruction decoder bertanggungjawab untuk mengendalikan semua
komponen-komponen lainnya.
4. Instruksi Pada Mikroprosesor
Mikroprosesor yang sangat sederhana sekalipun tetap memiliki instruksi-instruksi yang jumlahnya
cukup banyak. Instruksi diimplementasikan dalam pola-pola bit (disebut juga bahasa mesin, machine
language), masing-masing memiliki arti sendiri-sendiri saat dimuatkan ke dalam instruction
register.Manusia pada umumnya tidak mungkin mengingat-ingat pola-pola bit, maka sebagai jalan keluar
dirancanglah satu set kata pendek yang melukiskan pola-pola bit tersebut, yang lebih mudah
dipahami.Koleksi kata-kata pendek ini disebut sabagai bahasa assembly.Untuk menterjemahkan kata-kata
pendek ini ke dalam bahasa yang dimengerti oleh mesin, digunakan peranti yang disebut
assembler.Instruksi yang telah diterjemahkan oleh assembler ditempatkan ke dalam memori untuk
dieksekusi oleh mikroprosesor.
Contoh Instruksi Mikroprosesor Sederhana
o LOADA mem – Muat register A dari alamat memori
o LOADB mem – Muat register B dari alamat memori
o CONB con – Muat sebuah nilai konstan ke register B
o SAVEB mem – Simpan register B ke alamat memori
o SAVEC mem – Simpan register B ke alamat memori
o ADD – Tambahkan A dan B dan simpan hasilnya di C
o SUB – Kurangi A dan B dan simpan hasilnya di C
o MUL – Kalikan A dan B dan simpan hasilnya di C
o DIV – Bagi A dan B dan simpan hasilnya di C
o COM – Bandingkan A dan B dan simpan hasilnya di C
o JUMP addr – Melompat ke sebuah alamat
o JEQ addr – Melompat, jika setara, ke alamat
o JNEQ addr – Melompat, jika tak setara, ke alamat
o JG addr – Melompat, jika lebih besar dari, ke alamat
o JGE addr – Melompat, jika lebih besar dari atau setara, ke alamat
o JL addr – Melompat, jika lebih kecil dari, ke alamat
o JLE addr – Melompat, jika lebih kecil dari atau setara, ke alamat
STOP – Berhenti melakukan eksekusi
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.
5. 1974: 8080 Microprocessor
Menjadi otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu
dalam 1 bulan
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.
6. 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.
7. 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 aplikasiaplikasi 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.
8. 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.
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.
9. 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)
2007: Intel Core Duo
Intel Core Duo adalah prosesor intel pertama yang mempunyai 2 buah inti ( core ). Menggunakan
teknologi fabrikasi chip 65 nm.