Perbedaan antara Prosesor dan Mikroprosesor

• Beda antara Prosesor dan Mikroprosesor

Pada dasarnya Prosesor dan Mikroprosesor adalah sama, untuk mejelaskan fungsi dari Prosesor dan Mikroprosesor atau dikenal dengan istilah CPU (Central Processing Unit) dan dapat kita analogikan kepada orang awam secara gampang sebagai otak dari komputer, dan untuk mengarah ke teknologi dan arsitektur tidak kita bahas karena sangat panjang dan lebar, fokus kita hanya pada perbedaan Prosesor dan Mikroprosesor.

Hingga saat inipun mikroprosesor hanya disebut prosesor, memang pada intinya sama yang paling membedakan adalah dari teknologi pembuatannya.

* Catatan : tentang Perangkat Keras (Hardware) Komputer.

Pengertian berdasarkan konsep :

·         Input device

·         Central Processing Unit (CPU)

·         Primary Storage

·         Secondary Storage

·         Output Device

·         Data communication device

Pengertian secara pasar / umum : (bisa menjadi Rancu)

·         CPU = motherboard, processor, RAM, harddisk, casing, power suply

·         accessories = mouse, keyboard, sound card, network card

·         peripheral = monitor, printer

·         Microprocessor = mengacu kepada teknologi pembuatan (kecanggihan)

·         Processor = lebih mengacu kepada fisik (ujud barang)

Berikut adalah sekilas gambaran atau sejarah, keterangan & contoh secara garis besar, hingga istilah mikroprosesor dan prosesor jadi bahan pertanyaan.

Teknologi komputer hingga saat ini sudah mencapai enam generasi :

Genersai Terlupakan (1937 – 1942) Tabung Hampa  *generasi sebelum 1937 tidak dibahas.

Komputer elektronik digital pertama diciptakan dan dikembangkan oleh warga Bulgaria yaitu :

Dr. John V. Atanasoff dan di bantu oleh Clifford Berry, maka ciptaannya disebut sebagai Atanasoff-Berry Computer atau disingkat ABC.

ABC sangatlah “primitif”. Ia tak dilengkapi dengan CPU (central processing unit).

Komputer ABC menggunakan Tabung Hampa (Vacuum Tube)

Tahun 1928 komputer Zuse Z1 kemudian Zuse Z3 dipakai untuk industri pesawat terbang Jerman

Pada masa itu juga dibuat mesin kode “Enigma” buatan Jerman.

Generasi Pertama (1942-1959) Prosesor Tabung Hampa (Vacuum Tube )

Tahun 1946, Dr. John Mauchly dan Mr. J. Presper Eckert  menciptakan komputer ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)

Kemudian disusul oleh Dr. John Mauchly dan Prosper Eckert menciptakan komputer EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), lebih canggih dari ENIAC

Tahun 1947, Dr. John Mauchly dan Prosper Eckert menciptakan komputer UNIVAC I. (Universal Automatic Computer) dibawah perusahaan Remington-Rand Corporation.

Tahun 1950 komputer diproduksi UNIVAC II

Tahun 1953 IBM memproduksi komputer pertama yaitu seri IBM 701.

Produksi IBM yang berikutnya :  Mark II, Mark III, IBM 702, IBM 704, IBM 709

NCR memproduksi CRC, NCR 102A, NCR 102D

RCA memproduksi BIZMAC I, BIZMAC II

Generasi Kedua (1959 – 1964) Prosesor Transistor (Transfer Resistor) dan Dioda

Transistor diciptakan oleh tiga saintis di Bell Laboratories, yaitu J. Bardeen, H. W. Brittain dan W. Shockley.

Transistor bahan bakunya terdiri atas tiga lapis, yaitu: “basic”, “collector” dan “emmiter”.

Pertama yang memanfaatkan teknologi baru ini adalah IBM membuat superkomputer bernama Stretch, dan Sprery-Rand membuat komputer bernama LARC.

Perusahaan NCR dan RCA adalah perusahaan yang mengembangkan komputer berukuran kecil saat itu, kemudian diikuti IBM dengan mengeluarkan seri 7000-nya. Generasi kedua juga ditandai munculnya Digital Equipment Corporation (DEC) tahun 1959 yaitu PDP 1. pada tahun 1962 IBM meluncurkan seri 7090 dan 7094

Generasi Ketiga (1964 – 1970) Prosesor IC LSI (Large Scale Integration)

Ribuan transistor digabung dalam satu bentuk yang kecil. Menggunakan Silicium yang  berukuran beberapa milimeter dan inilah yang disebut sebagai Integrated Circuit atau IC

Komputer IBM System /360 menggunakan teknologi IC. Hampir dalam satu dekade IBM berhasil menguasai 70% dari seluruh pasar komputer.

Perusahaan DEC meluncurkan komputer DEC PDP-8 dalam dekade yang sama

Tahun 1965 IBM 1401 menguasai hampir seluruh pasar bisnis besar, dengan menggunakan bahasa pemrograman Common Business-Oriented Language (COBOL) dan Formula Translator (FORTRAN)

Produksi Komputer generasi ketiga lainnya adalah :

UNIVAC 1109, UNIVAC 9000, Burroughs 5700, Burroughs 6700, Burroughs 7700

GE 600, GE 235, CDC 3000, CDC 6000, CDC 7000, DEC PDP-11

Generasi Keempat (1970 – 1990) Mikroprosesor IC VLSI (Very Large Scale Integration), Mikroprosesor merupakan pemadatan ribuan transistor kedalam sebuah Chip, berbasis MOS (Metal Oxide Semiconductor) juga merupakan awal dari komputer personal (PC)

Mikroprosesor Intel yang pertama dibuat tahun 1970 adalah serie 4004, produksi yang berikutnya tahun 1972 Intel 8008, tahun 1974 Intel 8080 dan Motorola 68000

tahun 1979 Intel 8088, tahun 1984 8086 kemudian berlanjut 80286, 80386, 80486

Setelah itu mulai diproduksi PC (Personal Computer)

Komputer TRS 80 menggunakan mikroprosesor Motorola 68000 dan Zilog Z-80

Komputer Apple menggunakan mikroprosesor 6502

Komputer Commodore 64 menggunakan mikroprosesor 6502

Komputer Tandy 1000 menggunakan mikroprosesor 8088

Kemudian disusul dengan banyak produk diantaranya :

Komputer : IBM 370, Sinclair, Commodore, Radio Shack, Electron, Apple II / II+ / Iie / Lisa, IBM PC / XT / AT, IBM PS/2, IBM PC286 / PC386 / PC486 / Pentium, dll

Video Game ATARI 2600

Generasi Kelima (1990 - 2006) Mikroprosesor IC ULSI (Ultra Large Scale Integration)

Era kelima perkembangan generasi komputer ditandai adanya ULSI, dapat menampung miliaran komponen per kepingnya.

Contoh :

Mikroprosesor Intel Dual Core terdiri dari 1.7 miliar transistor dan Intel Quad Core terdiri dari 2 miliar transistor  

AMD juga telah memproduksi puluhan kelas Mikroprosesor dari sejak AMD K-5 hingga K-8 (socket 754-939-AM2). Dari sejak single core sampai Quad Core.

Generasi Keenam (2006 - sekarang) Mikroprosesor ULSI dengan Multicore system

Sebetulnya teknologi Core sudah ditemukan sejak generasi ke 4, karena waktu itu teknologi masih terbatas sehingga system Core tidak berkembang, sejak menjelang akhir generasi ke 5, system Core ini dilanjutkan kembali pembuatannya karena teknologi yang ada sekarang sudah sangat mendukung dalam pembuatan multicore system.

Intel Pentium D, Pentium Extreme Edition,  Dual Core, Core 2 Duo dan Quad Core

AMD (Advanced Micro Devices) Athlon X2

• Macam Memory

Memori pada komputer terbagi menjadi 2 (dua) bagian :

Primary Memory (Memori Primer)
Memori primer adalah memori yang mutlak harus dipenuhi untuk keberlangsungan sistem komputer. Tanpa memori, komputer tidak mampu bekerja sesuai tugas dan fungsi atau perintah yang ditujukan kepadanya.
Memori primer memiliki kecepatan tinggi dalam aksesnya. Termasuk dalam memori primer adalah Register dan RAM (Random Access Memory).
Memori primer bersifat volatile, artinya membutuhkan arus listrik

1. menetap untuk mengelola data. Jika arus listrik mati maka pada jenis memori ini akan memjadi tidak  bekerja (data hilang / terhapus)

Cache Memory

Penyimpanan sementara (buffer) untuk data / instruksi yang sering dibutuhkan CPU

Memory Internal First-Level (LI) Cache terintegrasi dengan Processor Module

Memory Internal Second-Level (L2) Cache terintegrasi dengan Processor Module

RAM / Memory Module dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

1. DIMM (Dual In-Line Memory Module)

o SRAM ( Static Random Access Memory )

o DRAM ( Dynamic Random Access Memory )

o EDODRAM ( Extended Data Out Dynamic Random Access Memory )

o SDRAM ( Static Dynamic Random Access Memory )

o RDRAM ( Rambus Dynamic Random Access Memory )

2. SIMM (Single In-Line Memory Module)

o FPMRAM (Fast Page Mode Random Access Memory)

o EDORAM (Extended Data Output Random Access Memory)

o BEDORAM (Burst Extended Data Output Random Access Memory)

2. Secondary Memory (Memori Sekunder)
   Memori sekunder lebih banyak mengarah pada penyimpanan data. Jika Memori Primer mengarah sebagai sebuah sarana untuk mengolah data, sedangkan Memori Sekunder mengarah kepada storage device (media penyimpanan).
   Rom, Disket, CD / DVD, HardDisk, Flash Disk adalah bentuk dari Memori Sekunder. Selain itu virtual disk, swap memory juga termasuk didalamnya.
   Dari segi kecepatan, Memori Sekunder lebih lambat dibanding Memori Primer.
   Memori Sekunder bersifat Non-Volatile, yaitu tidak membutuhkan arus listrik menetap untuk mengelola / menyimpan data.

ROM yang umum digunakan pada komputer :

o ROM                        : Read Only Memory

o PROM          : Programable Read Only Memory

o EPROM       : Eraseable Programable Read Only Memory

o EEPROM     : Electrically Erasable Programable Read Only Memory

o Flash Memory : seperti USB Flash Disk, Memory Card dll.

ROM menyimpan perintah-perintah BIOS (Basic Input/Output System) yang diperlukan saat komputer melakukan boot-up

• Fungsi Bus

Bagian dari sistem komputer yang berfungsi untuk memindahkan data antar bagian dalam sistem komputer. Jalur tempat sirkulasi data yang terdapat pada CPU dan perangkat yang ada diluarnya.

Data dipindahkan dari piranti masukan ke CPU, CPU ke memori, atau dari memori ke piranti keluaran. Seperti jalan raya, bit – bit data mengalir sepanjang bus.

Bus merupakan suatu sirkuit yang merupakan jalur transportasi informasi antara dua atau alat-alat dalam sistem komputer. Bus yang menghubungkan antara CPU dengan memori utama disebut dengan internal bus, sedang yang menghubungkan CPU dengan alat-alat I/O disebut external bus. Di dalam internal bus, hubungan antara CPU dengan memori utama dilakukan melalui data bus, dan melalui address bus, serta melalui control bus yang dihubungkan dengan control unit.

Memori dan processor memiliki ukuran bus tersendiri dalam berkomunikasi, begitu juga bagi perangkat input dan outputnya, juga memiliki bus dalam berkomunikasi. dan untuk mentransmisikan serta mengolah data pada processor dan device.

Bus beroperasi pada kecepatan dan lebar yang berbeda, PC awal mempunyai bus dengan kecepatan 4.77 MHz dan lebar 8 bit yang dikenal dengan bus ISA (Industry Standard Architecture). Kemudian bus diperbaiki menjadi lebar 16 bit dengan kecepatan 8 MHz.

Pada tahun 1990 Intel memperkenalkan bus PCI (Peripheral Component Interconnect), semula dengan lebar 32 bit, sekarang lebar bus 64 bit dan dijalankan pada kecepatan 133 MHz.

Bus pada sistem mikroprosesor dibagi menjadi tiga jenis, yaitu bus data, bus alamat, dan bus kontrol. Tiap-tiap bus tersusun atas beberapa jalur yang menghubungkan satu komponen dengan komponen lain dalam sistem. Tiap komponen pasti mempunyai kaki atau terminal yang dihubungkan dengan ketiga jenis bus. Fungsi dati tiap-tiap bus adalah sebagai berikut.

1.      Data Bus (Bus Data)

Bus data berfungsi sebagai jalan data dari satu komponen ke komponen lain. Bus data dapat terdiri dari 8, 16, dan 32 atau 64 jalur parallel (saluran) atau lebih. pada saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada satu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan, karena data yang dikirim berupa data digital yang satu huruf minimal mempunyai lebar 8 bit (BInary digiT), maka paling tidak terdapat delapan jalur paralel untuk melewatkan satu huruf setiap pengiriman. Jumlah jalur bus data ditentukan oleh mikroprosesor sehingga memori dan port harus mempunyai jumlah jalur bus yang dapat disesuaikan. Arah aliran data dari satu komponen ke komponen lain seperti CPU dapat membaca dari memory atau port dan dapat juga mengirim ke memory atau port, dalam sistem biasanya bolak-balik (bidirectional), kecuali yang berhubungan dengan ROM. Arah alirannya hanya dari ROM ke komponen lain karena ROM hanya dapat dibaca saja.

     

2.      Address Bus (Bus Alamat)

      Bus alamat digunakan oleh mikroprosesor untuk memilih lokasi memori atau port yang akan ditulis atau dibaca. Proses pemilihan lokasi ini dilakukan terlebih dahulu sebelum data ditulis atau dibaca dari memori atau port. Pada jalur ini mikroprosesor akan mengirimkan alamat memory yang akan ditulis atau dibaca. Address Bus biasanya terdiri atas 16,  20, 24  atau 32 jalur paralel. Lebar Address Bus menentukan kapasitas memory maksimum sistem.  Sebagai contoh bila mikroprosesor mempunyai Address Bus 20 bit maka mikroprosesor dapat mengalamatkan 2²⁰ atau 1048576 alamat (1 MB).

Semua memori dan port dibagi menjadi kapling-kapling yang ditandai dengan alamat-alamat tersendiri. Tiap alamat hanya dimiliki oleh satu kapling sehingga jika pemilihan alamatnya benar, maka data akan dikirim ke/diambil dari alamat memori atau port yang sesuai. Aliran data alamat yang dikirim hanya satu arah (unidirectional), yaitu dari mikroprosesor ke memori atau port.

3.      Control Bus (Bus Kontrol)

Bus kontrol digunakan mikroprosesor antara lain untuk mengatur memori atau port agar siap ditulis atau dibaca. Bus kontrol juga digunakan memori atau port untuk memberi tahu kesiapan mereka menerima/mengirim data ke mikroprosesor. Karena kedua fungsi ini, maka bus kontrol terdiri dari beberapa jalur unidirectional dengan arah keluar mikroprosesor dan beberapa jalur unidirectional dengan arah masuk ke mikroprosesor.

      Control Bus terdiri dari 4 sampai 10 jalur paralel maka mikroprosesor  akan mengirimkan sinyal pada control bus ini bila akan meng-enable sebuah alamat yang ditunjuk, baik itu memory atau I/O port.

                                                                                                                                        

Bus sistem : merupakan bagian dari motherboard.

Bus ekspansi menghubungkan CPU dengan peripheral.

Beberapa contoh bus ekspansi, antara lain : ISA, PCI, AGP, USB, Firewire.

Pada Bus terdapat 4 (empat) komponen penting :

1. Address Decoder Circuitry yaitu sebuah perangkat yang berisi alamat (address) untuk meng-identifikasi perangkat yang terpasang. Setiap perangkat memiliki ID yang unique, sehingga dapat dikenali dan dapat dibedakan dengan perangkat yang lain.

2. Control Register berisi perintah kendali yang dikirim oleh CPU. Dengan control yang aktif berarti CPU masih dapat memiliki akses penuh terhadap alat, namun jika Control Register sudah EMPTY atau NULL, maka perangkat sudah tidak dapat dikendalikan oleh CPU, yang akhirnya user juga tidak mampu memanfaatkan perangkat tersebut, walaupun perangkat masih terpasang pada komputer. Contoh sederhana pada kasus ini adalah perangkat USB yang sudah tidak dapat dikendalikan Processor meskipun masih terpasang, karena Anda telah melakukan proses “Safe Removed Hardware”

3. Status Register berisi status dari masing-masing perangkat, agar perangkat dapat menyatakan dirinya siap menerima data (CLEAR TO SEND=CTS) atau siap mengirimkan data (READY TO SEND=RTS)

4. I/O Register berupa buffer, yang berisi data-data yang akan diterima atau dikirim

Setiap perangkat keras komputer terdiri dari controller (pengendali) yang dapat menerima perintah atau pengendali signal dari CPU / mikroprosesor dan melaporkan status dari perangkat ke CPU / mikroprosesor

Sebagai contoh dari status tersebut adalah, apakah perangkat dalam status READY / siap atau BUSY / sibuk  (pada Windows kita bisa memonitor lewat Task Manager dengan cara tekan tombol Ctrl, Alt, Del) bahkan mungkin juga status yang muncul dari perangkat tersebut “NOT OPERATIONAL”  (pada Windows kadang kita menjumpai pesan “not responding” saat kita menjalankan beberapa program besar secara bersamaan)

Sistem mikroprosesor (komputer) tersusun dari empat komponen, yaitu Mikroprosesor itu sendiri, Random Access Memory (RAM), Read Only Memory (ROM), dan Port Input/Output (PIO). Dalam bekerja, keempat komponen tersebut saling berkomunikasi / mentransfer data. Media transfer datanya berupa sekelompok jalur-jalur penghubung yang disebut bus. Tiga jenis bus yang terdapat dalam sistem mikroprosesor adalah bus alamat (address bus), bus data (data bus), dan bus kontrol (control bus), seperti yang sudah dijelaskan diatas.

• Perbedaan PCI, AGP dan PCI Express

n  PCI: Peripheral Component Interconnect, pada Main Board slot ini bersifat umum (universal) karana bisa digunakan untuk berbagai macam card antara lain adalah sebagai berikut : interface kecepatan tinggi untuk Video Cards, Sound Cards, Network Interface Cards, dan Modems; bekerja pada kecepatan 33MHz, dan masih banyak lagi dipakai untuk cards tertentu yang bersifat khusus seperti : Kamera Video Monitor (CCTV), Pengontrol Alarm (keamanan), Audio & Video Recording Card (merekam gambar dan suara dari Kaset Video atau Kaset Lagu), TV Tuner (melihat dan merekam siaran Televisi *untuk merekam hanya card tertentu), MIDI (Musical Instrument Digital Interface) untuk berkomunikasi dengan berbagai macam alat musik digital, dan lain lain.

Nilai Frekwensi auto default (kecepatan transmisi) untuk PCI adalah 33 MHz.

Bandwidth PCI mencapai 500 MB/s

n  AGP: Accelerated Graphics Port, pada Main Board slot ini didesain secara spesifik untuk kartu grafis (VGA) dan tidak bisa digunakan untuk fungsi Card yang lain.

Card ini mempunyai kecepatan tinggi untuk Video cards (VGA) dan berjalan pada kecepatan 1x (66MHz), 2x (133MHz), 4x (266MHz), 8x (533MHz)

Nilai Frekwensi auto default (kecepatan transmisi) untuk AGP adalah 66 MHz.

Bandwidth AGP 8x maksimal 2,1GB/s

n  PCI Express: pada Main Board slot ini untuk sementara banyak digunakan untuk Video Cards (VGA) dan belum digunakan untuk fungsi Card yang lain.

Kelebihan yang paling menarik dari PCI Express x16 yakni mampu menanggulangi crash atau benturan pada saat mengolah image dan video sehingga output yang dihasilkannya pun lebih berkualitas

Nilai Frekwensi auto default (kecepatan transmisi) untuk PCI Express adalah 100 MHz.

Bandwidth PCI Express 16x bisa mencapai 8GB/s