Processor yang merupakan mesin 8-bit dengan lintasan data 8-bit ke memory adalah prosessor jenis

Pertemuan ke - 4 Evolusi dan Kinerja Komputer Winastwan Gora S, ST, MT JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG (UNISSULA) SEMARANG

Tujuan 1. Menjelaskan tentang sejarah teknologi komputer 2. Menjelaskan trend teknologi yang telah membuat unjuk kerja yang menjadi fokus rancangan sistem komputer 3. Meninjau bermacam-macam teknik dan strategi yang digunakan untuk mencapai unjuk kerja yang seimbang dan efisien 4. Menjelaskan perkembangan pentium dan PowerPC

Intel 1971 - 4004 Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972 1974 - 8080 Microprocessor pertama Semua komponen CPU adalah single chip 4 bit Diikuti dengan munculnya 8008 tahun 1972 8 bit Mikroposessor dengan desain applikasi khusus 1974 - 8080 Intel adalah mikroprosessor dengan kegunaan umum

Evolusi mikroprosesor Intel Feature 8008 8080 8086 80386 80486 Tahun diperkenalkan Jumlah instruksi Lebar bus alamat Lebar bus data Jumlah flag Jumlah register Memori I/O port Waktu add register to register 1972 66 8 4 15KB 24 - 1974 111 16 5 64KB 256 1.3μ det 1978 133 20 9 1MB 0.3μ det 1985 154 32 14 4GB 0.125μ det 1989 235 0.06μ det

Peningakatan Kecepatan Pipelining On board cache On board L1 & L2 cache Branch prediction Data Flow Analisys Speculative Execution

Kemampuan Kecepatan prosessor meningkat Kapasitas memori meningkat Kecepatan memori tertinggal dibanding kecepatan prosessor

Karakteristik DRAM dan Prosessor

Penggunaan DRAM

Generasi Pentium 8080, keluar tahun 1972 merupakan mikroprosesor pertama keluaran Intel dengan mesin 8 bit dan bus data ke memori juga 8 bit. Jumlah instruksinya 66 instruksi dengan kemampuan pengalamatan 16KB. 8086, dikenalkan tahun 1974 adalah mikroprosesor 16 bit dengan teknologi cache instruksi. Jumlah instruksi mencapai 111 dan kemampuan pengalamatan ke memori 64KB. 80286, keluar tahun 1982 merupakan pengembangan dari 8086, kemampuan pengalamatan mencapai 1MB dengan 133 instruksi. 80386, keluar tahun 1985 dengan mesin 32 bit. Sudah mendukung sistem multitasking. Dengan mesin 32 bitnya, produk ini mampu menjadi terunggul pada masa itu. 80486, dikenalkan tahun 1989. Kemajuannya pada teknologi cache memori dan pipelining instruksi. Sudah dilengkapi dengan math co-processor. Pentium, dikeluarkan tahun 1993, menggunakan teknologi superscalar sehingga memungkinkan eksekusi instruksi secara paralel. Pentium Pro, keluar tahun 1995. Kemajuannya pada peningkatan organisasi superscalar untuk proses paralel, ditemukan sistem prediksi cabang, analisa aliran data dan sistem cache memori yang makin canggih. Pentium II, keluar sekitar tahun 1997 dengan teknologi MMX sehingga mampu menangani kebutuhan multimedia. Mulai Pentium II telah menggunakan teknologi RISC. Pentium III, terdapat kemampuan instruksi floating point untuk menangani grafis 3D. Pentium IV, kemampuan floating point dan multimedia semakin canggih. Itanium, memiliki kemampuan 2 unit floating point, 4 unit integer, 3 unit pencabangan, internet streaming, 128 interger register.

PowerPC Proyek sistem RISC diawali tahun 1975 oleh IBM pada komputer muni seri 801. Seri pertama ini hanyalah prototipe, seri komersialnya adalah PC RT yang dikenalkan tahun 1986. Tahun 1990 IBM mengeluarkan generasi berikutnya yaitu IBM RISC System/6000 yang merupakan mesin RISC superskalar workstation. Setelah ini arsitektur IBM lebih dikenal sebagai arsitektur POWER

PowerPC IBM menjalin kerja sama dengan Motorola menghasilkan mikroprosesor seri 6800 Apple menggunakan keping Motorola dalam Macintoshnya. Saat ini terdapat 4 kelompok PowerPC

Kelompok Power PC 601, adalah mesin 32 bit merupakan produksi masal arsitektur PowerPC untuk lebih dikenal masyarakat. 603, merupakan komputer desktop dan komputer portabel. Kelompok ini sama dengan seri 601 namun lebih murah untuk keperluan efisien. 604, seri komputer PowerPC untuk kegunaan komputer lowend server dan komputer desktop. 620, ditujukan untuk penggunaan high-end server. Mesin dengan arsitektur 64 bit. 740/750, seri dengan cache L2. G4, seperti seri 750 tetapi lebih cepat dan menggunakan 8 instruksi paralel

Beberapa Solusi Meningkatkan jumlah bits yang diterima tiap proses Make DRAM “wider” rather than “deeper” Mengubah DRAM interface Cache Mengurangi frekuensi dari akses memori More complex cache and cache on chip Meningkatkan interconnection bandwidth High speed buses Hierarchy of buses

Sumber dari Internet //www.intel.com/ //www.ibm.com Search for the Intel Museum //www.ibm.com //www.dec.com Charles Babbage Institute PowerPC Intel Developer Home

Kesimpulan Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara teknologi menggunakan rancangan CISC (complex instruction set computers) dalam arsitekturnya. PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set computers).

Soal Latihan Jelaskan struktur detail dari komputer IAS? Jelaskan metode untuk mengatasi perbedaan perkembangan antara Processor dengan komponen komputer lainnya? Jelaskan perbedaan utama teknologi CISC dan RIS?

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.

Arsitektur Komputer Pentium 4

• 80486 – CISC
• Pentium – ada beberapa komponen superscalar
• 2 unit eksekusi integer yang terpisah
• Pentium Pro – Full superscalar
• Memperhalus models subsequent & Meningkatkan design superscalar

DUAL CORE (2005)

Dual Core adalah penggunaan dua buah inti (core) prosesor  dalam sebuah kemasan prosesor konvensional. Dual core (inti prosesor) ditempatkan pada sebuah CPU  untuk meningkatkan kinerjanya. Setiap core ini tidak lebih cepat dibanding CPU biasa dengan clockspeed yang sama, tetapi semua proses perhitungan dibagi kepada 2 inti prosesor tersebut.

Produk yang menggunakan sistem Dual Core diantaranya: – AMD Phenom II X2, Athlon 64 X2

– Intel Core Duo

CORE 2 DUO

Intel Core 2 Duo merupakan bagian keluarga mikroprossesor  dari Intel  dan merupakan generasi kedua dari arsitektur  Core . Prosessor  ini dibuat dengan menggunakan teknologi 45 nanometer  dari Intel dan sirkuit  Hafnium  yang ditanamkan didalamnya. Dengan 6 MB  L2  cache  dan 1333 MHz  front side bus , kinerja prosesor meningkat hingga 40 persen dan efisiensi daya  meningkat hingga 40 persen dibandingkan prosessor Intel generasi sebelumnya

Inovasi

Intel Core 2 duo memiliki beberapa inovasi, yaitu

1. Dual core  processing, yang mengkombinasikan dua prosessor Core dalam satu paket dan bekerja dalam frekuensi  yang sama
2. Intel Wide Dynamic Execution , mampu meningkatkan kinerja dan efisiensi. Masing-masing inti bisa menyelesaikan hingga empat instruksi penuh secara bersamaan,382ra.
3. Intel Smart Memory Access , meningkatkan performa sistem dengan mengoptimalkan penggunaan bandwidth  data komputer yang tersedia untuk menyediakan data ke prosesor ketika dibutuhkan
4. Intel Advance Smart Cache , menyediakan performa gemilang, dengan subsistem cache  yang lebih efisien
5. Intel Intelligent Power Capability , desain yang lebih efisien dalam penggunaan energi  dan baterai  yang tahan lama
6. Intel Advanced Digital Media Boost , secara efektif menggandakan kecepatan eksekusi untuk instruksi-instruksi yang banyak digunakan di aplikasi-aplikasi multimedia  dan grafis

INTEL CORE I3 (2010)

Intel Core i3 merupakan varian paling value dibandingkan dua saudaranya yang lain. Processor ini akan mengintegrasikan GPU (Graphics Processing Unit) alias Graphics On-board didalam processornya. Kemampuan grafisnya diklaim sama dengan Intel GMA pada chipset G45. Selain itu Core i3 nantinya menggunakan manufaktur hybrid, inti processor dengan 32nm, sedangkan memory controller/graphics menggunakan 45nm. Code produk Core i3 adalah “Arrandale”.

KELEBIHAN : Core i3 memiliki 4 inti processor, yang artinya bisa mengerjakan 4 kerja komputer sekaligus karena dengan menggunakan Core i3 sama dengan menggunakan 4 komputer dalam satu mesin… Selain itu ada teknologi Turbo Boost, untuk meningkatkan kerja komputer tanpa perlu menggunakan Over clock, dengan menggunakan Intel Core i3, penggunaan listrik jadi lebih hemat, karena Processor ini secara otomatis menggunakan watt yang lebih sedikit dibandingkan processor sebelumnya dan mengatur penggunaan energi untuk komputer sehingga lebih hemat listrik.

INTEL CORE I5 (2010)

Jika Bloomfield adalah codename untuk Core i7 maka Lynnfield adalah codename untuk Core i5. Core i5 adalah seri value dari Core i7 yang akan berjalan di socket baru Intel yaitu socket LGA-1156. Tertarik begitu mendengar kata value ? Tepat ! Core i5 akan dipasarkan dengan harga sekitar US$186.

Kelebihan Core i5 ini adalah ditanamkannya fungsi chipset Northbridge pada inti processor (dikenal dengan nama MCH pada Motherboard). Maka motherboard Core i5 yang akan menggunakan chipset Intel P55 (dikelas mainstream) ini akan terlihat lowong tanpa kehadiran chipset northbridge. Jika Core i7 menggunakan Triple Channel DDR 3, maka di Core i5 hanya menggunakan Dual Channel DDR 3. Penggunaan dayanya juga diturunkan menjadi 95 Watt. Chipset P55 ini mendukung Triple Graphic Cards (3x) dengan 1×16 PCI-E slot dan 2×8 PCI-E slot. Pada Core i5 cache tetap sama, yaitu 8 MB L3 cache.

Intel juga meluncurkan Clarksfield, yaitu Core i5 versi mobile yang ditujukan untuk notebook. Socket yang akan digunakan adalah mPGA-989 dan membutuhkan daya yang terbilang cukup kecil yaitu sebesar 45-55 Watt.

KELEBIHAN :  Intel Hyper Threading : Memberikan user 4-way dan 8-way dalam pemrosesan multitask yang mengijinkan setiap core pada prosessor untuk bekerja pada 2 pekerjaan sekaligus dalam waktu yang bersamaan. ( Pada Core i3, i5 dan i7 )

Intel Turbo Boost : Meningkatkan performa dengan meningkatkan frekuensi core sesuai dengan permintaan pemakai secara otomatis. ( Core i5 dan i7 )

Intel HD Graphics : Grafik yang sudah high definition. Dibandingkan dengan Intel Graphics pada Core 2 Duo, Pada core-i grafiknya sudah jauh lebih bagus karena sudah HD. ( Pada Core i3, i5 dan i7 )

INTEL CORE I7 (2010)

Core i7 sendiri merupakan processor pertama dengan teknologi “Nehalem”. Nehalem menggunakan platform baru yang betul-betul berbeda dengan generasi sebelumnya. Salah satunya adalah mengintegrasikan chipset MCH langsung di processor, bukan motherboard. Nehalem juga mengganti fungsi FSB menjadi QPI (Quick Path Interconnect) yang lebih revolusioner.

KELEBIHAN : Intel Hyper Threading : Memberikan user 4-way dan 8-way dalam pemrosesan multitask yang mengijinkan setiap core pada prosessor untuk bekerja pada 2 pekerjaan sekaligus dalam waktu yang bersamaan. ( Pada Core i3, i5 dan i7 )

Intel Turbo Boost : Meningkatkan performa dengan meningkatkan frekuensi core sesuai dengan permintaan pemakai secara otomatis. ( Core i5 dan i7 )

Intel HD Graphics : Grafik yang sudah high definition. Dibandingkan dengan Intel Graphics pada Core 2 Duo, Pada core-i grafiknya sudah jauh lebih bagus karena sudah HD. ( Pada Core i3, i5 dan i7 )

b. Pelajari tentang arsitektur prosesor selain Intel antara lain, Power PC, Alpha, Sparc/UltraSparc

Power PC

PowerPC dibangun dengan arsitektur RISC (instruction set computers).Proyek mini komputer 801 di IBM pada tahun 1975 mengawali banyak konsep arsitektur yang digunakan dalam sistem RISC. 801 bersama dengan prosessor RISC I Berkeley, meluncurkan gerakan RISC, namun 801 hanya merupakan prototipe yang ditujukan untuk mengenalkan konsep disain. Keberhasilan memperkenalkan 801 menyebabkan IBM membangun produk workstation RISC komersial yaitu PC RT pada tahun 1986, dengan mengadaptasi konsep arsitektural 801 kedalam kinerja yang sebanding atau yang lebih baik. IBM RISC System/6000 merupakan mesin RISC superscalar yang dipasarkan sebagai workstation berunjuk kerja tinggi, tidak lama kemudian IBM mengkaitkan mesin ini sebagai arsitektur POWER.

Alpha

Alpha adalah nama famili dari mikroprosesor buatan Digital Equipment Corporation (DEC). Arsitektur itu mulai dikembangkan oleh DEC pada tahun 1989 dan dirilis pada tahun 1992, sebagai pengganti famili VAX 32-bit. DEC Alpha digunakan pada jajaran komputer workstation dan server buatan DEC sendiri. Jika famili prosesor Intel disebut sebagai x86 karena memiliki anggota yang berakhiran -86, maka famili ini memiliki nomor kode prosesor 21×64, sebab prosesor-prosesor anggota keluarga ini adalah 21064, 21164, 21264, dan 21364 (dengan berbagai variasinya), dengan angka x sebagai generasi prosesor tersebut. Alpha juga kadang disebut sebagai Alpha AXP.

Alpha didukung oleh beberapa sistem operasi, mulai dari DEC VMS, versi UNIX dari DEC, GNU/Linux, beberapa BSD UNIX, dan Windows NT (dari versi 3.1 hingga versi 4.0 Service Pack 6). Arsitektur Alpha merupakan sebuah desain RISC dengan 64-bit alamat dan ukuran data. Di dalamnya terdapat 32 buah register general purpose dan 32 buah register floating-point. Prosesor ini juga termasuk sebagai sebuah prosesor superskalar, karena memiliki beberapa pipeline di dalamnya. Arsitektur ini juga memiliki cache level-1 yang dipisah menjadi data cache dan instruction cache.

SPARC (Scalable Processor Architecture)

adalah microprocessor berarsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang didesain oleh Sun Microsystems tahun 1985. SPARC adalah merek dagang terdaftar dari SPARC International, Inc, sebuah organisasi yang didirikan pada tahun 1989 untuk mempromosikan arsitektur SPARC dan untuk melakukan pengujian. SPARC Internasional bermaksud untuk membuka arsitektur SPARC demi membuat ekosistem yang lebih besar bagi pengembangan desainnya, yang izinnya telah diberikan kepada beberapa manufaktur, termasuk Texas Instruments, Atmel, Cypress Semiconduktor, dan Fujitsu. Sehingga arsitektur SPARC terbuka penuh dan non-eksklusif.

Implementasi arsitektur SPARC pada awalnya dirancang dan digunakan untuk sistem Sun-4 workstation dan server, menggantikan versi sebelumnya Sun-3 yang berbasis keluarga prosesor Motorola 68000. Kemudian, prosesor SPARC digunakan di server SMP (Symmetric multiprocessing) yang antara lain diproduksi oleh Sun Microsystems, Solbourne dan Fujitsu.

C. Buat kesimpulan apa bedanya antara arsitektur pada poin A. dan poin B.

point A Termasuk Processor jenis CISC yang sering digunakan untuk komputer Desktop. yang memiliki karakteristik:

• Jumlah instruksi banyak.
• Banyak terdapat perintah bahasa mesin.
• Instruksi lebih kompleks.
• Pengaplikasian CISC yaitu pada AMD dan Intel.

Point B termasuk Processor jenis RISC yang dirancang untuk komputer Server. Karakteristik Prosesor ini diantaranya:

• Instruksi berukuran tunggal.
• Ukuran yang umum adalah 4 byte.
• Jumlah pengalamatan data sedikit.
• Tidak terdapat pengalamatan tak langsung.
• Tidak terdapat operasi yang menggabungkan operasi load/store dengan operasi aritmatika.
• Tidak terdapat lebih dari satu operand beralamat memori per instruksi.
• Tidak mendukung perataan sembarang bagi data untuk operasi load/ store.
• Jumlah maksimum pemakaian memori manajemen bagi suatu alamat data adalah sebuah instruksi.