Senin, 01 Juli 2013

SEJARAH TERPERINCI MIKROPROSESOR

1904 : Dioda tabung pertama kali diciptakan oleh seorang ilmuwan dari Inggris yang bernama Sir John Ambrose Fleming (1849-1945)
1906 : ditemukan trioda hasil pengembangan dioda tabung oleh seorang ilmuwan Amerika yang bernama Dr. Lee De Forest. Yang kemudian terciptalah tetroda dan pentode.
Akan tetapi penggunaan dari tabung hampa tersebut tergeser pada tahun 1960 setelah ditemukannya komponen semikonduktor.
1947 : Transistor diciptakan di labolatorium Bell.
1965 : Gordon Moore dari Fairchild semiconductor dalam sebuah artikel untuk majalan elektronik mengatakan bahwa chip semikonduktor berkembang dua kali lipat setiap dua tahun selama lebih dari tiga dekade.
1968 : Moore, Robert Noyce dan Andy Grove menemukan Intel Corp. untuk menjalankan bisnis “INTegrated Electronics.”
1969 : Intel mengumumkan produk pertamanya, RAM statis 1101, metal oxide semiconductor (MOS) pertama di dunia. Ia memberikan sinyal pada berakhirnya era memori magnetis.
1971 : Intel meluncurkan mikroprosesor pertama di dunia, 4-bit 4004, yang didesain oleh Federico Faggin.
1972 : Intel mengumumkan prosesor 8-bit 8008. Bill Gates muda dan Paul Allen coba mengembangkan bahasa pemograman untuk chip tersebut, namun saat itu masih kurang kuat.
1974 : Intel memperkenalkan prosesor 8-bit 8080, dengan 4.500 transistor yang memiliki kinerja 10 kali pendahulunya.
1975 : Chip 8080 menemukan aplikasi PC pertamanya pada Altair 8800, sekaligus merevolusi PC. Gates dan Allen sukses mengembangkan bahasa dasar Altair, yang kemudian menjadi Microsoft Basic, untuk 8080.
1976 : Arsitektur x86 mengalami kemunduran saat Steve Jobs dan Steve Wozniak memperkenalkan Apple II computer dengan menggunakan prosesor 8-bit Motorola 6502.
1978 : Intel memperkenalkan mikroprosesor 16-bit 8086 yang kelak menjadi standar industri pada tanggal 8 Juni.
1979 : Intel memperkenalkan versi dengan harga yang lebih murah dari 8086, yaitu 8088 dengan 8-bit bus.
1980 : Intel memperkenalkan 8087 math co-processor.
1981 : IBM memilih 8088 untuk menjalankan PC-nya. Seorang eksekutif Intel kemudian mengatakannya sebagai “Kemenangan besar pertama Intel.”
1982 : IBM menandatangani Advanced Micro Devices sebagai sumber kedua Intel untuk mikroprosesor 8086 dan 8088.
1982 : Intel memperkenalkan prosesor 16-bit 80286 dengan 134.000 transistor.
1984 : IBM mengembangkan PC generasi kedua, 80286-based PC-AT. PC-AT yang menjalankan MS-DOS,
kelak menjadi standar PC selama hampir 10 tahun.
1985 : Intel keluar dari bisnis RAM dinamis untuk fokus pada mikroprosesor, dan akhirnya ia mengeluarkan prosesor 80386, sebuah chip 32-bit dengan 275.000 transistor dan kemampuan menjalankan berbagai macam program sekaligus.
1986 : Compaq Computer melambungkan IBM dengan PC yang didasarkan pada 80386.
1987 : VIA Technologies didirikan di Fremont, Calif., mereka akan mejual chip set core logic x86.
1989 : 80486 diluncurkan, dengan 1.2 juta buah transistor dan built-in math co-processor.
Intel telah memprediksi pengembangan prosesor multicore suatu saat pada tahun 2000-an.
1990 : Compaq memperkenalkan server PC pertama, yang dijalankan dengan menggunakan 80486.
1993 : Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi superscalar diperkenalkan.
1994 : AMD dan Compaq membentuk aliansi untuk mendukung Compaq computer dengan mikroprosesor Am486.
1997 : Intel meluncurkan teknologi prosesor 64-bit Epic. Ia juga memperkenalkan MMX Pentium untuk aplikasi prosesor sinyal digital, yang juga mencakup grafik, audio, dan pemrosesan suara.
1998 : Intel memperkenalkan prosesor Celeron di bulan April.
1999 : VIA mengakuisisi Cyrix Corp. dan Centaur Technology, pembuat prosesor x86 dan x87 co-processor.
2000 : Debut Pentium 4 dengan 42 juta transistor.
2003 : AMD memperkenalkan x86-64, versi 64-bit dari x86 instruction set.
2004 : AMD mendemonstrasikan x86 dual-core processor chip.
2005 : Intel menjual prosesor Dual-Core pertamanya.
2006 : Dell Inc. mengumumkan akan menawarkan system prosesor berbasis AMD.
2006 : Intel Memperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan juli.
2007 : Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan januari.
  • Jenis – Jenis Prosesor
Berdasarkan pada banyaknya bit yang dikerjakan oleh ALU (Arithmatic Logic Unit), CPU dibedakan menjadi 4 jenis, yaitu :
  1. Bit Silices Processor
    Perancangan cpu dengan menambahkan jumlah irisan bit (slices) untuk applikasi-applikasi tertentu. CPU jenis ini dapat pula dikatakan dengan CPU Custom.
  2. General Purpose CPU
    CPU serbaguna atau mikrokomputer dengan semua kemampuan dari mini komputer terdahulu.
  1. I/O Processor
    Prosesor khusus yang berfungsi menangani input/output request membantu prose
  2. Dedicated/Embedded Controller
Membuat mesin menjadi smart, seperti : mesin cuci, microwave, oven, mesin jahit, sistem pengapian otomotif. Prosesor jenis ini lebih dikenal dengan mikrokontroller.

BLOK DIAGRAM SISTEM MIKROPROSESOR

BLOK DIAGRAM SISTEM MIKROPROSESOR

-          Microprocessor Unit (MPU)

  •   MPU tersusun dari tiga bagian pokok yaitu :

1.      Control Unit (CU)
2.      Arithmetic Logic Unit (ALU)
3.      Register Unit (RU)
  •   Sebagai CPU, MPU bekerja dan melakukan fungsi dasar  yaitu fungsi logika dan aritmetika.
  • MPU juga melakukan fungsi pengalihan data dengan menggunakan perintah MOV, atau LOAD, EXCHANGE, PUSH, dan POP.
  • Penyimpan program dan data memerlukan MEMORI terutama memori program dalam ROM.

-          Sistim Bus
  •   Mikroprosesor berkomunikasi dengan unit memori, unit I/O menggunakan saluran yang disebut dengan BUS.
  • Setiap mikroprosesor dilengkapi dengan tiga bus sebagai berikut:

-          Bus Data
  •   Data bus terdiri dari 8, 16, 32, 64 atau lebih saluran paralel.


  •   CPU membaca/menulis data ® lokasi memori,Port. (melalui saluran Bus Data)
  • Setiap piranti yang terhubung ke data bus harus menggunakan tri state buffer sehingga dapat berkeadaan floating/berimpedansi tinggi jika tidak sedang digunakan.
  • Mikroprosesor standar memiliki saluran bus data 8 bit dua arah artinya alih data atau informasi berlangsung pada 8 saluran paralel dari MPU ke unit lain diluar MPU atau dari unit lain di luar ke MPU.
-          Address Bus
  •   Untuk menetapkan kemana data itu dikirim atau dari mana data itu diambil digunakan bus alamat.
  • Bus alamat bertugas menetapkan dan memilih satu lokasi memori atau satu lokasi I/O yang hendak diakses.
  • Bus alamat terdiri dari 16, 20, 24, atau lebih saluran sinyal paralel.
  • Pada saluran CPU mengirim alamat lokasi memori yang akan ditulisi atau lokasi memori yang akan dibaca.

-          Control Bus
  •   CPU mengirim keluar atau menerima sinyal kendali melalui saluran bus kendali.
  • Bentuk-bentuk bus kendali adalah: Pembacaan memori, Penulisan ke memori, Pembacaan Port I/O, Penulisan Port I/O, Reset, Interrupt, Memori Request, I/O Request, dan sebagainya tergantung jenis CPU-nya.
  • Bus Kendali adalah seperangkat bit pengendali yang berfungsi mengatur:
1.      Penyerempakan memori,
2.      Penyerempakan I/O,
3.      Penjadwalan MPU, Interupsi, DMA,
4.      Pembentuk clock, dan reset.

-          Memori
  •   Bagian memori merupakan gabungan dari memori elektronik RWM dan ROM.
  • Disamping juga magnetik floppy disk, magnetik hard disk, atau laser optical disk/CD/DVD/BlueRay, dll.
  • Pemakaian memori memiliki dua tujuan :
1.      Menyimpan kode biner untuk urutan instruksi yang disebut dengan program,
2.      Menyimpan kode biner data selama komputer bekerja.

-          Input/Output (I/O)
  • Merupakan bagian yang memungkinkan komputer untuk mengambil data dari luar atau mengirim data ke luar.
  • Peripheral semacam keyboard, terminal: video/monitor, printer dan modem dihubungkan ke bagian I/O.
  • Piranti yang digunakan untuk interface bus komputer ke peralatan luar disebut Port.

-          Central Processing Unit (CPU)
  •   CPU bekerja mengendalikan operasi komputer.
  • CPU mengambil kode biner instruksi dari memori, kemudian mendekode instruksi tersebut dalam urutan aksi yang sangat sederhana.
  • Sebuah CPU terdiri dari Aritmetic Logic Unit (ALU) yang dapat membangun fungsi penjumlahan (Add), Pengurangan (Subtract), Logika OR, AND, Invert, atau XOR.
  • CPU juga memiliki register-register. Salah satu register dari CPU berfungsi sebagai pencacah alamat (Program Counter= PCI yang digunakan untuk memegang alamat sebuah instruksi atau data berikutnya yang akan diambil dari memori, register umum, atau alamat I/O.
  • CPU juga memiliki bagian penting yang disebut dengan Control Unit yang bekerja membangkitkan sinyal kendali.

MIKROPROSESOR

Mikroprosesor, dikenal juga dengan sebutan Central Processing Unit (CPU) artinya unit pengolahan pusat.CPU adalah pusat dari proses perhitungan dan pengolahan data yang terbuat dari sebuah lempengan yang disebut "chip".
Chip sering disebut juga dengan "Integrated Circuit (IC)", bentuknya kecil, terbuat dari lempengan silikon dan bisa terdiri dari berjuta-juta transistor.
Pengkategorian mikroprosesor biasanya dilakukan dengan banyaknya bit yang dapat dikerjakan oleh ALU (Arithmetic Logic Unit) pada satu satuan waktu. Dengan kata lain, sebuah mikroprosesor dengan 4-bit ALU akan dianggap sebagai mikroprosesor 4-bit.
Salah satu arah dari evolusi mikroprosesor adalah pada General Purpose CPU atau CPU serba guna, CPU tipe ini adalah mikrokomputer dengan semua kemampuan dari mini-komputer terdahulu.
Transistor pertama diciptakan pada 23 Descember 1947 oleh John Bardeen, Walter Brattain dan William Shockley di Bell Laboratories.



1.INTEL 4004

12 September 1958 Jack Kilby membuat IC osilator sederhana 5 komponen yang diintegrasikan, itu merupakan chip yang pertama kali dibuat dalam komputer.
Pada 15 November 1971 mikroprosesor 4004 (4-bit) berisi 2300 transistor yang dapat mengolah 4 bit informasi pada kecepatan 740 KHz diciptakan.
Awalnya  4004 digunakan untuk kalkulator scientifik merek Busicom, kemudian insinyur Intel menyadari bahwa rancangan chip tersebut bisa digunakan untuk beberapa tujuan (multi-purpose), sehingga terlahirlah mikroprosesor pertama.

Karakteristik mikroprosesor 4004 saat itu adalah:
  • Dikemas dalam bentuk DIP (Dual Inline Package).
  • Jumlah kaki 18 buah.
  • Hanya bisa berantarmuka dengan IC-IC lainnya dalam perangkat ini.
  • Program hanya bisa dilaksanakan dari ROM.
  • RAM hanya untuk menyimpan data, sehingga susah untuk mengubah program.

2.INTEL 8008

Karakteristik mikroprosesor 8008
  • Intel 8008 Dikemas dalam bentuk DIP (Dual Inline Package).
  • Jumlah kaki 18 buah.
  • Hanya bisa berantarmuka dengan IC-IC lainnya dalam perangkat ini.
  • Program hanya bisa dilaksanakan dari ROM.
  • Dirancang dan dibuat oleh Intel, dan diproduksi pada bulan april tahun 1972.
  • Versi awal dari 8008 berjalan pada 0.5 MHz.
  • Meski lebih lambat dari 4004, namun 8008 memproses 8 bit data.

3.INTEL 8080

Karakteristik mikroprosesor 8080
  • Dirilis pada 1974 Penyempurnaan dari 8080.
  • Dikemas dalam bentuk DIP, 40 kaki.
  • Mempunyai memori sebesar 64 Kb, baik dalam bentuk ROM maupun RAM.
  • Kecepatan 2 MHz.
  • Dianggap sbg rancangan prosesor mikro (microprocessor) pertama yang benar-benar dapat digunakan (bermanfaat).

4.INTEL Z-80 (ZILOG)

Karakteristik mikroprosesor Z-80
  • Dirilis tahun 1975-1976.
  • Penyempurnaan dari 8080 buatan Intel.
  • Perangkat instruksi yang lebih besar.
  • Kemampuan lebih tinggi.
  • Perangkat keras lebih sederhana.
  • Mendukung perangkat lunak 8080.
  • Kecepatan 2.5 MHz, 4 MHz (Z80A), up to 6 (Z80B) dan 8 MHz (Z80H).

5.INTEL 8086
Tahun 1978 Intel mengeluarkan uP 16 bit yaitu 8086. 8086 memiliki kelebihan: instruksi transfer data lebih luas dapat melakukan operasi aritmetik seperti penjumlahan pengurangan perkalian pembagian mampu menangani memori 1 Mbyte dengan 20 bit saluran address (bus) dan 16 bit saluran data secara multipleks.

NEX INTEL CLASS
  • uP 8088 -> 16 bit dengan saluran data 8 bit (dibuat untuk memenuhi pasar yang masih banyak menggunakan saluran data 8 bit).
  • Tahun 1985 uP berkembang menjadi Intel 80186 dan 80286, lebih banyak intruksi dan dapat mengakses memori lebih besar.
  • Tahun 1981 IBM mebuat mikrokomputer dengan Intel 8088 sebagai CPU.
  • Tahun 1985 uP Intel 32 bit 80386.
Tabel Perbandingan Mikroprosesor
Nama Prosesor
Tahun Pembuatan
Jumlah Transitor
Micron
Clock Speed
Data Width
8080
1974
6.000
6
2MHz
8bit
8088
1979
29.000
3
5MHz
16bit, 8bit
80286
1982
134.000
1,5
6MHz
16bit
80386
1985
275.000
1,5
16MHz
32bit
80486
1989
1.200.000
1
25MHz
32bit
Pentium
1993
3.100.000
0,8
60MHz
32bit,64bit
Pentium II
1997
7.500.000
0,35
233MHz
32bit.64bit
Pentium III
1999
9.500.000
0,25
450MHz
32bit,64bit
Pentium IV
2000
42-125jt
0,18-0,06
1,3-3,8GHz
32bit,64bit