CPU. Komponen CPU 9/30/2013

Transkripsi

1 CPU Unit PengolahPusat(UPP) (bahasa Inggris: CPU (Central Processing Unit), merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Beberapa produsenprosesorintel, IBM, AMD dan Cyrix. Jenis-jenis processor yang pernah diproduksi oleh Intel antaralain : Pentium, Pentium-MMX, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, dual core, core 2 duo, quart core, core i3, core i5, core i7, core i9. Produk-Produk dariamd antaralain : AMD K-5, AMD K-6, AMD K6-2, AMD K6-3, AMD K-7, AMD Duron, AMD Athlon. Dimana produkproduk AMD ini ternyata beberapa dan belakangan ini berhasil melampaui kemampuan dari produk-produk Intel Komponen CPU 1. Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Dengandemikian tugasdariunit kendaliiniadalah: Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. Mengambildata dari memoriutama (jikadiperlukan) untuk diproses. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU. Menyimpan hasil proses ke memori utama. 2. Registermerupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Pada processor, jumlah bit menyatakan panjang atau jumlah data yang langsung dapat diproses dalam satu langkah. Seperti CPU 32-bit, artinya processor dapat memproses sebuah instruksi sepanjang 32 bit dalam satu clock cycle. Jadi 64-bit processor adalah CPU yang mampu memiliki kapasitas mengolah instruksi sepanjang 64-bit dalam satu clock cycle. 3. ALUunit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. 1

2 Standar Processor keluaran Intel Corp, sebagai berikut berdasarkar besarnya register 1. Processor 8 bit : 8088 (Generasi XT = Extended Technologi) 4,77 MHz / Processor 16 bit : 8086 (4,77 MHz)1978, 80186, (Generasi AT = Advanced Technologi) kecepatan (6, 8, 10, 12 MHZ) / Processor 32 bit : 386 SX 386 DX (16,20,33MHz)/ SX ( MHz) 486 DX ( MHz) /1989 Pentium Clasic/I P90, P100, P120, P133, P1500, P166, P180, P200 /1993 /fsb60, 66 MHz Pentium PRO / 1995 Pentium II 233, 266, 300, 350, 400, 450, dan 500 MHz /1997 /fsb 66, 100 MHz Pentium III 450 MHz-1,4 GHz) /1999 / 100, 133 MHz Pentium M/ GHz / , /untuk komputer portabel Celeron M/266Mhz-3.6Ghz/98-now/fsb Ghz/slot1, socket 370, socket478, lga 775, socket M, Socket 1156 Celeron D/ /478, 775/ Prosesor64 bit : Pentium IV /1,3 3,8 GHz /2000/(423, 478, 775) /fsb400, 533, MHz Pentium D / GHz/(775)/ / MHz Intel Pentium 4 Extreme Edition/ 3.32, 3.4, 3.75 GHz/(478 & 775) / 2003 /untukgamer Core 2 / GHz / /fsb MHz Core i Istilah CPU Cache memory adalah memory berukuran kecil berkecepatan tinggi yang berfungsi untuk menyimpan sementara instruksi dan/atau data (informasi) yang diperlukan oleh prosesor. Boleh dikatakan bahwa cache memory ini adalah memory internal prosesor. Cache memory ini berbasis SRAM yang secara fisik berukuran kecil dan kapasitas tampung datanya juga kecil atau sedikit. Pada saat ini, cache memory ada 3 jenis, yaitu L1 cache, L2 cache, dan L3 cache. 2

3 L1 cache terintegrasi dengan chip prosesor, artinya letak L1 cache sudah menyatu dengan chip prosesor (berada di dalam keping prosesor). Sedangkan letak L2 cache, ada yang menyatu dengan chip prosesor, ada pula yang terletak di luar chip prosesor, yaitu di motherboard dekat dengan posisi dudukan prosesor. Pada era prosesor intel atau sebelumnya, letak L2 cache kebanyakan berada di luar chip prosesor. Chip cache terpisah dari prosesor, berdiri mandiri dekat chip prosesor. Sejak era prosesor Intel Pentium, letak L2 cache ini sudah terintegrasi dengan chip prosesor (menyatu dengan keping prosesor). Posisi L2 cache selalu terletak antara L1 cache dengan memori utama (RAM). Ketika data dibaca/ditulis di memori utama (RAM) oleh prosesor, salinan data beserta address-nya (yang diambil/ditulis di memori utama) disimpan juga di cache. Sewaktu prosesor memerlukan kembali data tersebut, prosesor akan mencari ke cache, tidak perlu lagi mencari di memori utama. Jika isi cache penuh, data yang paling lama akan dibuang dan digantikan oleh data yang baru diproses oleh prosesor. Proses ini dapat menghemat waktu dalam proses mengakses data yang sama, dibandingkan jika prosesor berulang-ulang harus mencari data ke memori utama. Secara logika, kapasitas cache memory yang lebih besar dapat membantu memperbaiki kinerja prosesor, setidak-tidaknya mempersingkat waktu yang diperlukan dalam proses mengakses data. Fsb= Front Side BusDisingkatdenganFSB. Kecepatanbus ataujaluryang menghubungkan antara prosesor dengan motherboard, lebih tepatnya antara prosesor denganchip north bridge padamotherboard. Sebagai contoh, processor Pentium 4 memiliki FSB sebesar400 MHz (4 x 100 MHz) sedangkan AMD Athlon Thunderbird memiliki FSB 266 MHz (2 x 133 MHz). 3

4 4

5 PROSESOR INTEL Generasi sebelum pentium 5

6 Pentium I clasic Pentium Pro/ MMX Pentium II Slot One Pentium III Slot one & Socket 370 6

7 Pentium 4 (423) Pentium 4 (478) Pentium IV (lga 775) COREi(lga 1156) 7

8 8

9 Memori Prosesor hanya dapat menyimpan data dan instruksi di register yang berukuran kecil shg tidakdapatmenyimpansemuainformasiyang dibutuhkan untuk keseluruhan proses program maka harus dilengkapi dengan alat penyimpanyang berkapasitas besar yaitu memori utama. Selain menyatakan hubungan kecepatan, hirarki tersebut juga menyatakan hubungan hubungan lain, yaitu: Hubungan Harga: Semakin kebawah adalah harganya semakin murah. (Harga dihitung berdasarkan rupiah per bit data disimpan). Hubungan Kapasitas : Semakin keatas umumnya kapasitasnya semakin terbatas. Hubungan frekuensi pengaksesan : Semakin keatas semakin tinggi frekuensi pengaksesan. Ukuranmemoriditunjukkanolehsatuanbyte dimana 1 byte (B) = 32 (binary digit) 1 kilobyte (KB) = 1024 B 1 megabyte (MB) = 1024 KB 1 gigabyte (GB) = 1024 MB Memori Utama Memoriyang berfungsiuntukmenyimpandata danprogram. Jenis Memori Utama: 1. ROM ( Read Only memory) yaitumemory yang hanyabisa dibacasajadatanyaatauprogramnya. PadaPC, ROM terdapatpadabios ( Basic Input Output System) yang terdapat pada Mother Board yang berfungsi untuk mensetting peripheral yang adapadasystem. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll ROM untuk BIOS terdapat beragamjenis diantaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang memiliki kemampuan untuk dapatdigantiprogramnyadengansoftware yang disediakanolehperusahhanpembuatmother Board, yang umumnya penggantian tersebut untuk peningkatan unjuk kerja dari peripheral yang ada di Mother Board. 9

10 2. DRAM (Random Acces Memory) yang memiliki kemampuan untukdirubahdata atauprogram yang tersimpan didalamnya. Ada bebrapa jenis RAM yang ada dipasaran saat ini: EDORAM SDRAM DDR SDRAM RDRAM DDR2 DDR3 3. SRAM (cache memory) EVOLUSI MODUL 1. S I M M Kependekan dari Single In-Line Memory Module, artinya modul atau chip memori ditempelkan pada salah satu sisi sirkuitpcb. Memorijenisinihanyamempunyaijumlahkaki (pin) sebanyak30 dan72 buah. SIMM 30 pin berupa FPRAM, banyak digunakan pada sistemberbasisprosessor386 generasiakhirdan486 generasi awal. SIM 30 pin berkapasitas 1MB, 4MB dan 16MB. Sedangkan SIMM 70 pin dapat berupa FPDRAM maupun EDO DRAM yang digunakanbersamaprosessor486 generasi akhir dan Pentium. SIMM 70 pin diproduksi pada kapasitas 4MB, 8MB, 16MB, 32MB, 64MB dan 128MB 2. D I M M KependekandariDual In-Line Memory Module, artinya modul atau chip memori ditempelkan pada kedua sisi PCB, saling berbalikan. MemoriDIMM diproduksidalam2 bentuk yang berbeda, yaitu dengan jumlah kaki 168 dan SODIMM KependekandariSmall outline Dual In-Line Memory Module. Memori ini pada dasarnya sama dengan DIMM, namun berbeda dalam penggunaannya. Jika DIMM digunakan pada PC, maka SO DIMM digunakan pada laptop / notebook. Small outline DIMM (SO-DIMM), about half the size of regular DIMMs, are mostly used in notebooks, small footprint PCs (such as Mini-ITXmotherboards), upgradable office printers and networking hardware like routers. Comes in versions with: 72-pin (32-bit) 144-pin (64-bit) used for PC100/PC133 SDRAM 200-pin (72-bit) used for DDR and DDR2 204-pin (64-bit) used for DDR3 10

11 Jenis-jenis RAM 4. RIMM / SORIMM RIMM dan SORIMM merupakan jenis memori yang dibuat oleh Rambus. RIMM pada dasarnya sama dengan DIMM dan SORIMM mirip dengan SODIMM. Karena menggunakan teknologi dari Rambus yang terkenal mengutamakan kecepata, memori ini jadi cepat panas sehingga pihak Rambus perlu menambahkan aluminium untuk membantu melepas panas yang dihasilkan oleh memori ini 1. DRAM (Dinamic RAM) Pada tahun 1970, IBM menciptakan sebuah memori yang dinamakan DRAM. DRAM sendiri merupakan singkatan daridynamic Random Access Memory. Dipasangpadaslot SIMM (single in-line memory module) 30 pin 2. FP RAM (Fast Page RAM) Mode DRAM ataudisingkatdenganfpm DRAM ditemukan sekitartahun1987. Memori FPM ini mulai banyak digunakan pada sistem berbasis Intel 286, 386 serta sedikit 486. Dipasangpadaslot SIMM (single in-line memory module) 30 pin 3. EDO RAM (Extended Data Output RAM) Pada tahun 1995, diciptakanlah sbg penyempurnaan dari FPM. Dipasang pada slot SIMM (single in-line memory module) 72 pin Memori EDO DRAM banyak digunakan pada sistem berbasis Intel 486 dan kompatibelnya serta Pentium generasi awal. Kapasitasdari1 32MB 11

12 4. SDRAM PC66 Pada peralihan tahun , SDRAM ini lebih dikenal sebagai PC66 karena bekerja pada frekuensibus 66MHz. Sistemberbasisprosessor Soket7 sepertiintel Pentium klasik(p75 P266MMX) maupun kompatibelnya dari AMD, WinChip, IDT, dan sebagainya dapat bekerja sangat cepat dengan menggunakan memori PC66 ini. Bahkan Intel Celeron II generasi awal pun masih menggunakan sistem memori SDRAM PC66 5. SDRAM PC100 Standar baru ini diciptakan oleh Intel TAHUN 1998 bekerja pada frekuensi bus sebesar 100MHz. kemudian dikenal dengan sebutan PC SDRAM PC SDRAM PC150 Memori ini sengaja diciptakan untuk keperluan overclocker, namunpenggunaaplikasigame dangrafis3 dimensi, desktop publishing, serta komputer server dapat mengambil keuntungan dengan adanya memori PC150. SDRAM ditancapkanpadaslot DIMM/SDRAM (dual in-line memory module) pin 168 pin. Kapasitasmemoriinidari64 MB 1GB. 12

13 6. RDRAM Rambus juga mengembangkan sebuah jenis memori lainnyadengankemampuanyang samadengandrdram. Perbedaannyahanyaterletakpadategangankerjayang dibutuhkan. Jika DRDRAM membutuhkan tegangan sebesar 2,5 volt, makardram PC800 bekerjapadategangan3,3 volt. Nasib memori RDRAM ini hampir sama dengan DRDRAM, kurang diminati, jika tidak dimanfaatkan oleh Intel. Intel membutuhkan yang lebih dari itu. Dengan dipasangkannya Intel Pentium4, nama RDRAM melambung tinggi, dan semakin lama harganya semakin turun. 13

14 9. DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) Masih di tahun 2000, Crucial berhasil mengembangkan kemampuanmemorisdram menjadiduakali lipat. Jika pada SDRAM biasa hanya mampu menjalankan instruksisekalisetiapsatuclock cycle frekuensibus, maka DDR SDRAM mampu menjalankan dua instruksi dalam waktu yang sama. Teknik yang digunakan adalah dengan menggunakan secara penuh satu gelombang frekuensi. Jika pada SDRAM biasa hanya melakukan instruksipadagelombangpositifsaja, makaddr SDRAM menjalankan instruksi baik pada gelombang positifmaupungelombangnegatif. Menggunakan slot memori DIMM/DDR 183 pin. Dgn range pc1600, (pc2100), (pc2700), (pc3200) dan PC

15 10. DDR2 RAM Perbedaan pokok antara DDR dan DDR2 adalah pada kecepatan data serta peningkatan latency mencapai dua kali lipat. Perubahan ini memang dimaksudkan untuk menghasilkan kecepatan secara maksimum dalam sebuah lingkungan komputasi yang semakin cepat, baik di sisi prosesor maupun grafik. Selainitu, kebutuhanvoltaseddr2 jugamenurun. KalaupadaDDR kebutuhanvoltasetercatat2,5 Volt, padaddr2 kebutuhaninihanyamencapai1,8 Volt. Artinya, kemajuan teknologi pada DDR2 ini membutuhkan tenaga listrik yang lebih sedikit untuk menulis dan membaca pada memori. Menggunakan slot memori DIMM/DDR2 240 pin. Dgn range PC533(pc4000), PC 667(pc5000) 11.DDR3 RAM RAM DDR3 inimemilikikebutuhandayayang berkurang sekitar 16% dibandingkan dengan DDR2. Hal tersebutdisebabkankarenaddr3 sudahmenggunakanteknologi90 nm sehingga konsusmsi daya yang diperlukan hanya 1.5v, lebih sedikit jika dibandingkan dengan DDR2 1.8v dan DDR 2.5v. Secara teori, kecepatan yang dimiliki oleh RAM ini memangcukupmemukau. 15

16 KESIMPULAN Jika dicermati, perkembangan memori mengarah pada peningkatan kemampuan memori dalam mengalirkan data baik dari dan ke prosessor maupun perangkat lain. Baik itu peningkatan access time maupun lebar bandwidth memori. Selain itu, peningkatan kapasitas memori juga berkembang. Jikadulu, dengansistem8088, memori 1MB dalam satu keping memori sudah sangat mencukupi, kini bahkan beberapa perusahaan membuat kapasitas memori sebesar 8GB dalam satu kepingnya 16

17 From top to bottom: DIP, SIPP, SIMM (30-pin), SIMM (72-pin), DIMM (168-pin), DDR DIMM (184- pin). 17

18 18