Processor Intel (1971 - 2011) / Part 1

Perkembangan dunia komputer sangat pesat pada saat ini, bisa kita lihat sendiri para produsen hardware-hardware bersaing menciptakan banyak ide untuk membuat sebuah teknologi dengan kemampuan yang ekstra tetapi hemat daya. Salah satunya adalah peperangan yang terjadi antara 2 produsen processor terbesar yang ada di dunia yaitu Intel dan AMD. Saat ini processor telah menggabungkan teknologi grafik ke dalam sebuah chip processor, impian banyak orang untuk memiliki sebuah teknologi yang memiliki kemampuan besar tapi hemat daya telah terwujud.

Kemampuan processor saat ini sungguh menakjubkan, dan menghancurkan semua keraguan akan impian-impian orang dulu yang dianggap nyeleneh dan gila. Tetapi, ada perjalanan panjang dalam mewujudkan semua impian-impian itu. Dibawah ini adalah perkembangan processor sebagai otak dari sebuah komputer yang dikembangkan oleh produsen besar Intel, dari awal kelahirannya.

1. Intel 4004 (1971):

Intel 4004

 Intel 4004 adalah sebuah CPU 4-Bit yang merupakan mikroprosesor chip tunggal pertama di dunia. Pada waktu itu, desain CPU lainnya seperti F14 CADC pada tahun 1970 merupakan implementasi dari chip-chip gabungan (multi-chip)
4004 dirilis dalam kemasan CERDIP 16-kaki pada tanggal 15 November 1971. 4004 merupakan prosesor komputer pertama yang dirancang dan diproduksi oleh produsen chip Intel. Orang yang merancang chip tersebut adalah Ted Hoff dan Federico Faggin dari Intel dan Masatoshi Shima dari Busicom.

2. Intel 4040 (1971):

Intel 4040 adalah mikroprosesor pengganti Intel 4004. Diperkenalkan pada tahun yang sama. 
Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator , ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diharapkan sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk perkembangan dan penelitian lebih lanjut. Di sinilah cikal bakal untuk perkembangan ke arah prosesor komputer. 

3. Intel 8008 dan 8088 (1972):

 Pada tahun 1972 muncul processor 8 bit pertama i8008, tapi agak kurang disukai karena multivoltage, lalu baru muncul processor i8080, disini ada perubahan yaitu jadi triple voltage, pake teknologi NMOS (tidak PMOS lagi), dan mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pake chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP Array 40 pins. Kemudian muncul juga processor 2: MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor-prosessor lain seri 6500

buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR, dst. Z80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa rakitannya berbeda (tidak kompatibel level software). Prosesor i8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memori addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.

4. Intel 8085 (1977):

 

Intel 8085 merupakan sebuah mikroprosesor 8-bit buatan Intel pada pertengahan tahun 70-an. 8085 cocok secara biner (binary) dengan Intel 8080 yang lebih terkenal tetapi membutuhkan lebih sedikit perangkat keras pendukung, sehingga mempermudah agar sistem komputer kecil dan ringkas dapat dibangun.

pada model nomor “5” berasal dari kenyataan bahwa 8085 hanya memerlukan power supply 5 volt bukan 5V dan 12V 8080 diperlukan pasokan. Kedua prosesor tersebut kadang-kadang digunakan dalam komputer yang menjalankan CP / M sistem operasi, dan 8.085 kemudian melihat gunakan sebagai mikrokontroler (banyak berdasarkan jumlah komponennya mengurangi fitur). Kedua desain itu kemudian redup oleh Zilog Z80 yang kompatibel tetapi lebih mampu, yang mengambil alih sebagian besar CP / M pasar komputer serta mengambil bagian besar pasar komputer di rumah-booming di awal ke-pertengahan 1980-an.
8085 dapat mengakses 2 ^ 16 (= 65.536) lokasi individu memori 8-bit. Tidak seperti beberapa mikroprosesor lain di masanya, ia memiliki ruang alamat terpisah untuk sampai dengan 2 ^ 8 (= 256) I / O port. Ia juga memiliki dibangun di array mendaftar yang biasanya diberi label A (Akumulator), B, C, D, E, H dan L, plus 16-bit Program Counter (PC) dan Pointer Stack (SP), dan bendera 8-bit register mikroprosesor F. memiliki tiga mengganggu operasi berbasis hardware yang ditemukan di pin 7 hingga 9, ini disebut RST 7.5, RST 6.5, RST 5,5 dan masing-masing. 8085 juga memiliki PERANGKAP mengganggu, yang tidak dapat dinonaktifkan, yaitu, PERANGKAP adalah mengganggu Non-Maskable (NMI), dan 8085 juga memiliki INTR interrupt, tapi gunakan membutuhkan Programmable Interrupt Controller eksternal (misalnya 8259).
8085 dapat mengakomodasi kenangan lambat selama keadaan eksternal yang dihasilkan Tunggu (pin 35, READY), dan juga memiliki ketentuan untuk Akses Memori Langsung (DMA) menggunakan sinyal HOLD dan HLDA (pin 39 dan 38).
Prosesor 8085 telah menemukan penggunaan marjinal di komputer skala kecil hingga abad ke-21. The 80C85 versi CMOS dari / prosesor NMOS 8085 HMOS telah / sudah beberapa manufaktur, dan beberapa versi (misalnya Tundra Semiconductor Corporation's CA80C85B) memiliki fungsi tambahan, misalnya. kode mesin petunjuk tambahan.

5. Intel 80186 (1982):

Arsitektur Intel 80186

80186 merupakan sebuah prosesor mikro yang dibuat oleh Intel sejak tahun 1982. 80186 telah di kembangkan pada Intel 8086 dan Intel 8088. seperti pada 8086, dimana telah menggunakan 16-bit external bus dan juga terdapat pada Intel 80188, dengan menggunakan 8-bit data bus luar. Clock rate di dalam 80186 dan 80188 adalah 6 MHz. Yang di gunakan sebagai prosesor tertanam (yang sebanding dengan mikrokontroler). Prosesor ini tidak digunakan pada semua komputer pribadi, namun ada beberapa pengecualian diantaranya pada : Mindset, Siemens PC-D (varian PC DOS Siemens pertama dengan MS-DOS v2.11), [Compis]] (sebuah komputer sekolah yang berasal dari Swedia), Mesin Peneliti Nimbus (komputer sekolah Inggris), Unisys ICON (komputer sekolah di Kanada), HP 200lx, Tandy 2000 desktop, dan Philips:YES. Acorn (pabrik komputer Inggris lain) juga membuat Prosesor ke dua tambahan yang memiliki chip 80186dengan chip tertanam RAM 512K - dari Master 512 system.

6. Intel 80286 (1982):

Processor 80286

Portable PC Intel 80286/i386

Prosesor Intel 80286 atau cukup disingkat menjadi "286" atau iAPX 286 adalah sebuah mikroprosesor 16-bit, yang dibuat oleh Intel Corporation menggunakan mikroarsitektur Intel x86. Prosesor ini merupakan prosesor pengganti prosesor Intel 80186 dan Intel 80188. Chip ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1 Februari 1982, dan langsung digunakan pada komputer IBM PC/AT pada tahun 1982. Chip ini mengandung 134000 transistor. Kecepatan pemrosesan yang ditawarkan oleh prosesor ini adalah 6 MHz atau 8 MHz, lebih cepat daripada Intel 8088 yang berjalan pada kecepatan 4.77 MHz. Versi terakhirnya memiliki kecepatan hingga 12,5 MHz (AMD dan Harris Corporation kemudian menerbitkan prosesor yang setara secara arsitektural dengan kecepatan yang melebihi prosesor Intel 80286, yakni 20 MHz [AMD] dan 25 MHz [Harris]). Prosesor ini populer digunakan di dalam komputer IBM PC/AT dan yang kompatibel dengannya selama pertengahan dekade 1980-an hingga awal dekade 1990-an.
Sistem yang menggunakan prosesor ini lebih cepat dibanding pendahulunya, karena memang prosesor ini lebih efisien dalam eksekusi instruksi. Menurut Intel, prosesor Intel 8086 dan Intel 8088 membutuhkan 12 siklus detak (clock cycle) untuk melakukan satu instruksi, tetapi prosesor ini dapat melakukannya dalam 4,5 siklus detak. Selain itu, prosesor ini pun dapat menangani data hingga 16-bit pada satu waktunya, sehingga kekuatan pemrosesan prosesor ini pun jauh jika dibandingkan dengan pendahulunya.
Chip ini memiliki dua mode operasi, yakni real mode dan protected mode. Dua metode tersebut sama sekali berbeda, sehingga 286 menyerupai dua chip berbeda. Ketika berjalan pada real mode, prosesor ini berjalan seperti layaknya prosesor Intel 8086 dan 8088, sehingga kompatibilitas pun terjaga. Sedangkan pada protected mode, yang merupakan modus asli dari prosesor ini, 286 dapat mengakses memori lebih besar daripada 1 MB (hingga 1 Gigabyte, secara teoritis meski Intel hanya mengimplementasikan 16 MB saja). Meski sistem operasi DOS dapat menggunakan RAM tambahan dengan menggunakan extended memory emulation, sedikit saja komputer yang diperkuat dengan prosesor ini dilengkapi dengan RAM yang mencapai satuan megabyte.
Prosesor Intel 80286 didesain untuk menjalankan banyak aplikasi multitasking, yang mencakup aplikasi komunikasi (seperti halnya PBX otomatis), sistem dengan banyak pengguna (multiple-user system), serta kontrol proses waktu nyata (real-time process control).
Kelemahan signifikan dari 286 adalah chip ini tidak dapat melakukan switching dari protected mode ke real mode tanpa adanya restarting pada komputer, meski ia dapat melakukan switching dari real mode ke protected mode tanpa restarting. Hal ini telah dikoreksi pada prosesor Intel 80386.
Pada zamannya, chip ini kurang banyak digunakan secara penuh kemampuannya, mengingat kurangnya aplikasi yang mendukung.

7. Intel 80287 (1982):

Chip 286 tidak mengimplementasikan adanya math co-processor secara internal di dalam chip, tetapi menggunakan chip tambahan yang disebut dengan Intel 80287 Math co-processor yang bertugas untuk membantu prosesor utama dalam menangani kalkulasi yang rumit (seperti halnya bilangan floating-point). Secara internal, chip 287 ini sama dengan co-processor 8087, tapi pin-pin yang digunakannya berbeda dari pendahulunya.

8. Intel 80386 (1986):

Intel 80386 adalah sebuah prosesor mikro buatan Intel yang sering digunakan pada central processing unit (CPU) dari sekian banyak komputer pribadi sejak tahun 1986 sampai 1994.
Selama masa perancangan, prosesor mikro ini dinamakan "P3", merupakan generasi ketiga dari prosesor dalam x86, tetapi sering juga dirujuk dengan nama i386. Dibuat dan diproduksi oleh Intel, prosesor i386 dikirim untuk diproduksi pada Oktober 1985. Pihak Intel memutuskan untuk tidak memproduksi chip 80386 terlebih dulu, karena biaya produksi dianggap tidak eknomis. Chip-chip dengan fungsi penuh baru diluncurkan kepada pengguna pada tahun 1986.

9. Intel 80486 (1989):

Intel i486 (sering disebut 486 atau 80486) adalah serangkaian prosesor mikro CISC skalar 32-bit Intel yang merupakan bagian dari keluarga prosesor x86 Intel. i486 merupakan penerus prosesor Intel 80386. Prosesor mikro 486 pertama kali diperkenalkan pada tahun 1989. i486 sering disebut tanpa tambahan awalan 80, karena peraturan pengadilan melarang angka-angka dijadikan mereka dagang (seperti 80486). Penamaan prosesor yang berdasarkan nomor kemudian benar-benar dihapus bersamaan dengan dipasarkannya penerus i486, yaitu prosesor Pentium.
Dari sisi penilaian perangkat lunak, instruction set dari keluarga i486 sangatlah mirip dengan pendahulunya, Intel 80386 dengan beberapa sedikit instructions tambahan.
Dari sisi penilaian perangkat keras, arsitektur dari i486 merupakan kemajuan besar. Prosesor ini memiliki instruksi dan data cache yang tergabung dalam suatu chip, suatu floating-point unit (FPU) tambahan pada chip (khusus model DX), dan bus interface unit yang ditingkatkan kemampuannya. Sebagai tambahan, pada kondisi optimal, inti prosesor dapat menjaga kecepatan eksekusi dari satu instruksi per clock cycle. Perbaikan ini secara kasar melipatgandakan kinerja dari Intel 80386 dalam clock rate yang sama. Meskipun demikian, beberapa model i486 ternyata lebih lambat daripada prosesor 386 tercepat, khususnya 'SX' i486.
Perbedaan antara 80386 dan 80486:

• Data/Instruction Cache -pada 8192-byte (8 kB) SRAM tertanam pada inti processor,dibuat untuk menyimpan penggunaan instruksi biasa.386 mendukung off-chip cache,tetapi ini sangatlah lambat.
• Pipelining - ini mengijinkan processor untuk melakukan LocateFetchExecute setiap putaran waktu (clock cycle). Pipeline merupakan penganti informasi pelaksanaan alur instruksi yang dibutuhkan dari dua putaran waktu sebelumnya.tempatnya haruslah diberikan pada fetch berikutnya,fetch haruslah diberikan pada pelaksanaan berikutnya.386 perlu melakukan instruksi secara terpisah.
• Peningkatan performance MMU
• Terintegrasi FPU- (hanya model DX saja) penambahan fungsi matematika.

486 mempunyai 32-bit data bus dan sebuah 32-bit address bus.ini diperlukan bagi 30-pin SIMMs atau 72-pin SIMM. Pengalamatan bus 32-bit terbatas sampai 4 GB dari RAM.
Pimpinan project untuk 80486 adalah Patrick Gelsinger.
pada Mei 2006 Intel mengumumkan bahwa produksi dari 80486 akan berhenti di ahir bulan September 2007. Walaupun chip ini telah lama menjadi sangat penting untuk perangkat PC, Intel akan melanjutkan produksi untuk digunakan dalam Sistem Tertanam.

10. Intel Pentium (1993):

"

Pentium adalah generasi kelima dari arsitektur prosesor mikro x86 buatan Intel Corporation, yang desainnya dibuat oleh Vinod Dham. Pentium merupakan penerus dari jajaran prosesor 486, dan mulai dijual ke pasaran pertama kali pada tanggal 22 Maret 1993. Nama asli (kode) Pentium adalah 80586 atau i586, untuk mengikuti penamaan generasi sebelumnya.

Pentium merupakan prosesor pertama dari Intel yang menggunakan arsitektur superskalar, sehingga walaupun Pentium merupakan prosesor yang bersifat CISC, Pentium dapat bekerja seperti layaknya prosesor RISC, meskipun pada saat itu belum ada aplikasi yang mampu mengutilisasinya.

Revisi
Intel beberapa kali melakukan revisi prosesor Pentium miliknya, yakni dikarenakan ada kesalahan dalam operasi pembagian terhadap bilangan floating point yang tenar dengan sebutan Floating Point Division Bug. Selain karena kesalahan tersebut, Intel juga pernah merevisi Pentium karena ada masalah pada panas dan penurunan tegangan, serta pengubahan proses manufaktur prosesor.

Prosesor Pentium Generasi Pertama

Prosesor Pentium generasi pertama, yang memiliki nama kode i586, P5, atau 80586 memiliki kecepatan 60 MHz dan 66 MHz. Prosesor ini dipaketkan pada paket Pin-Grid Array 273-pin yang ditancapkan pada Socket-4. Prosesor ini dibangun dengan menggunakan teknik manufaktur Bipolar CMOS 800 nanometer. Karena ada 3100000 tabung vakum di dalamnya (sekarang digantikan fungsinya oleh transistor yang berukuran sepermiliar meter), prosesor ini pun terlihat bongsor karena untuk menetralisir panas yang dihasilkan diperlukan komponen tambahan. Akibatnya, prosesor ini hanya tersedia sebentar saja di pasaran. Prosesor ini pun menggunakan tegangan operasi yang sangat besar 5 volt, yang menyebabkannya ia boros daya (hingga 16 Watt), dan tentunya panas yang berlebih.

Prosesor Pentium Generasi Kedua

Sadar atas kelemahan Pentium generasi pertama, Intel pun merevisi Pentium dengan meluncurkan Pentium generasi selanjutnya (yang memiliki nama kode P54C), pada tanggal 7 Maret 1994. Prosesor baru ini diperkenalkan pada frekuensi 90 MHz, 75 MHz, 100 MHz. Selanjutnya dirilis pula seri dengan kecepatan 120 MHz, 133 MHz, 150 MHz, 166 MHz, dan yang tercepat 200 MHz. Berbeda dengan prosesor Pentium Generasi awal, prosesor ini dibangun dengan menggunakan teknologi manufaktur Bipolar CMOS 600 nanometer, mengikuti beberapa saingannya dari Motorola dan IBM. Versi yang lebih baru (120 MHz ke atas) bahkan dibuat dengan menggunakan teknologi manufaktur 350 nanometer, sehingga dapat menampung 3300000 transistor. Dengan menggunakan teknologi manufaktur yang lebih canggih, Pentium pun lebih ramping dan lebih hemat daya (frekuensi 200 MHz hanya memakan 15.5 Watt).
Prosesor ini dipaketkan dengan menggunakan paket Staggered Pin-Grid Array (SPGA) 296-pin yang tentu saja tidak kompatibel dengan prosesor generasi sebelumnya. Satu-satunya cara yang digunakan oleh pengguna untuk melakukan upgrading dari prosesor generasi pertama ke generasi kedua adalah dengan melakukan penggantian motherboard.

 

Pentium MMX

Generasi ketiga dari prosesor Pentium adalah Pentium MMX (yang memiliki nama kode P55C) yang dirilis pada tahun 1997. Intel memasukkan tambahan 57 instruksi MMX baru ke dalam prosesor, tanpa melakukan perombakan terhadap desain. karena modul MMX hanya ditambahkan begitu saja ke dalam rancangan Pentium tanpa rancang ulang, Intel terpaksa membuat unit MMX dan FPU melakukan sharing, dalam arti saat FPU aktif MMX non-aktif, dan sebaliknya. Sehingga Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium. Prosesor ini tersedia dalam frekuensi kecepatan/bus 166MHz/66MHz, 200MHz/66MHz, dan 233/66MHz. Selain ditujukan untuk prosesor desktop, prosesor ini juga tersedia untuk prosesor mobile, yang bekerja pada frekuensi 266MHz/66MHz. Ukuran Cache pun ditingkatkan pada prosesor ini: Pentium MMX memiliki 16 KB Data cache yang bersifat write-back (yang pada versi Pentium sebelumnya hanya terdapat 8 KB). Chip prosesor Pentium MMX diproduksi dengan menggunakan teknik manufaktur Bipolar CMOS 350 nanometer, dan tegangan yang digunakannya adalah 2.8 Volt. Prosesor untuk komputer portabel (yang dibangun dengan teknologi 250 nanometer) yang begitu membutuhkan penghematan daya bahkan hanya membutuhkan 1.8 Volt.
Lagi-lagi, Intel mengganti dudukan prosesor ke socket baru, Socket-7 321-pin, yang memiliki fitur pengatur voltase secara otomatis (Automatic Voltage Regulator Module). Untuk menggunakan prosesor ini, akhirnya pengguna dipaksa lagi untuk mengganti motherboard-nya.ok

sumber: wikipedia