Perkembangan Arsitektur CPU
Jumat, April 01, 2016
PERKEMBANGAN
ARSITEKTUR CPU
CPU terdiri dari
beberapa bagian yang berbeda yang saling berintegrasi dalam
membentuk fungsinya secara bersamaan. Pada bagian ini akan dibahas perkembangan
arsitektur CPU dari tiga generasi yaitu generasi pra komputer yang akan diwakili oleh arsitektur mesin Analitis Babagge, generasi komputer pertama yang stored program yang diwakili oleh mesin Von Noumann dan generasi komputer modern.
membentuk fungsinya secara bersamaan. Pada bagian ini akan dibahas perkembangan
arsitektur CPU dari tiga generasi yaitu generasi pra komputer yang akan diwakili oleh arsitektur mesin Analitis Babagge, generasi komputer pertama yang stored program yang diwakili oleh mesin Von Noumann dan generasi komputer modern.
Arsitektur Mesin
Analitis Babbage (1843)
Pada tahun 1843, seorang professor
matematika dari Universitas Cambridge Inggris yang bernama Charles Babbage,
menemukan suatu konsep pemrosesan data yang menjadi dasar kerja dan prototipe
dari komputer-komputer jaman sekarang. Mesin tersebut dikenal dengan nama Babbage’s
Analytical Engine. Mesin Analitis Babbage merupakan alat mekanis pertama
yang mampu dipergunakan untuk menjalankan beberapa algoritma. Artinya mesin
tersebut sudah dapat dipergunakan untuk berbagai keperluan. Programming mesin
tersebut dilakukan langsung oleh seorang programmer yang pada waktu itu
dilakukan oleh Ada Augusta Lovelace (penemu bahasa ADA sebagai Bahasa pemrograman
pertama di dunia).
Mesin Babbage memiliki empat blok utama dalam
menjalankan fungsinya
·
input, digunakan untuk membaca instruksi-instruksi dan data dari kartu
berlubang.
berlubang.
·
Bagian penyimpanan, memuat 1000 Word yang masing-masing terdiri dari 50 digit desimal.
Bagian tersebut digunakan untuk menyimpan operand-operand matematika dari suatu
perhitungan.
·
Bagian pengolah, digunakan untuk melakukan pemrosesan data berdasarkan
instruksi yang diberikan oleh kartu-kartu plong.
instruksi yang diberikan oleh kartu-kartu plong.
·
Bagian output, terdiri dari output tercatat dan output tercetak yang digunakan
untuk menyimpan serta menampilkan hasil pengolahan. Salah satu kelemahan mesin
ini yang bukan merupakan konsep komputer modern adalah bahwa mesin ini belum stored
program atau tidak mampu menyimpan program secara tetap.
Arsitektur Mesin Von Neumann (1952)
Mesin Von Neumann dalam hal ini
mewakili mesin komputer generasi pertama yang bersifat stored program. John Von
Neumann adalah seorang ahli matematika dan anggota Institute of Advance Study
di Princention New Jersey yang bekerja sama dengan H.H. Goldstine dan A.W.
Binks mengajukan suatu makalah yang menyarankan bahwa dalam pembuatan komputer
sebaiknya menggunakan angka binary. Rancangan dasar mesin yang diberi
nama IAS ini adalah konsep Neumann yang menyatakan bahwa pemrograman komputer
secara langsung dengan menggunakan banyak tombol dan kabel adalah sesuatu yang
melelahkan, lambat dan tidak fleksibel. Untuk itu dia berpikiran bahwa sebuah
program dapat diwakili dalam bentuk digital dan tersimpan secara tetap dalam
memori komputer secara bersama-sama.
Mesin Neumann memiliki lima bagian utama sebagai
berikut :
·
Unit Input untuk membaca data dan
instruksi yang diberikan.
·
Main Memory terdiri dari 4096 Word satu word memuat 40 bit biner.
·
Arithmetic Logic sebagai bagian
yang berfungsi sebagai unit pemrosesan.
·
Control Unit sebagai pengendali kerja
antar komponen arsitektur.
·
Unit Output untuk menampilkan hasil
pengolahan data yang dilakukan ALU dan CU. Dari arsitektur mesin tersebut
terlihat bahwa mesin ini sudah memiliki bagian-bagian yang menjadi prototipe
komputer modern yaitu Arithmetic Logic dan Control Unit yang
merupakan bagian dari Central Processing Unit.
Arsitektur Mesin
Komputer Modern (1980 …)
Arsitektur CPU komputer modern,
secara umum dapat dilihat seperti pada gambar berikut :
BAGIAN-BAGIAN CPU
·
Arithmetic and Logic Unit (ALU), bertugas
membentuk fungsi - fungs pengolahan data komputer
·
Control Unit, bertugas mengontrol
operasi CPU dan secara keseluruha mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi
kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi - fungsi operasinya
·
Regsters, adalah media penyimpan internal
CPU yang digunakan saat prose pengolahan data
·
CPU Interconnections, adalah
sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU,
unit kontrol dan register - register dan juga dengan bus - bus eksternal CPU
yang menghubungkan dengan sistem lainnya
PERKEMBANGAN CPU BERDASARKAN PERIODENYA :
·
Generasi Pertama
ENIAC(Electrical
Numeric Intregrator and Computer) yang diproduksi oleh IBM pada
tahun 1945 Adalah salah satu “moyang” computer yang ukuranya
super-besar.Bayangkan saja,dengan perangkat yang terdiri dari 18.000 tabung
kedap udara, dibutuhkan ruangan seluas 18x8 meter persegi untuk
pengoperasianya!hampir separuh luas lapangan sepak bola. Perkembangan CPU
generasi pertama berlanjut dengan lahirnya EDVAC(Electronic Discrete Variable
Automatic Computer) adalah computer ukuran besar pertama yang digunakan untuk
keperluan bisnis pada tahun 1951-an.
·
Generasi Kedua
Ditemukannya
transistor pada tahun 1956 menjadi awal dari revolusi computer.Transistor
menggantikan tube vakum pada televise,radio,dan computer sehingga ukurannya
menjadi jauh lebih kecil daripada sebelumnya.Transistor juga membuat kebutuhan
listrik menjadi lebih rendah. Pada periode ini mulai dikenal bahasa
pemrograman.Dengan bahasa pemrograman,computer mulai mudah dimengerti banyak
orang karena istilah yang digunakan untuk memasukan data bukan lagi angka –
angka biner melainkan sudah berupa teks. Pada masa ini,computer semakin banyak
dimanfaatkan untuk kepentingan bisnis karena benda ini telah mampu menjalankan
fungsi – fungsi transaksi bisnis.
·
Generasi Ketiga
Ditemukan
IC (Integrated Circuit) oleh Jack Kilby pada tahun 1960-an menjadi tonggak
penanda revolusi computer,khususnya perangkat CPU.IC menutup kelemahan yang
ditimbulkan oleh pemakaian transistor pada CPU yang menjadikan perangkat
computer cepat panas. Walaupun dalam banyak hal,transistor mengungguli tube
vakum,namun pemakaian transistor menghasilkan panas cukup besar yang berpotensi
merusak bagian – bagian dalam computer. Batu kuarsa berhasil mengatasi masalah
ini. IC memadukan tiga komponen elektronik dalam sebuah piringan silicon kecil
yang terbuat dari pasir kuarsa.lalu para ilmuwan berhasil memadatkan banyak
komponen CPU ke dalam satu chip tunggal yang disebut semikonduktor. Ditemukannya
system operasi sebagai bagian dari perangkat lunak juga menjadi penanda penting
generasi ini.
·
Generasi Keempat
Pembuat
Chip Intel 4004 pada 1971 oleh intel membawa kemajuan cukup signifikan bagi
perkembangan CPU.Saat itulah penggabungan berbagai komponen yang sebelumnya
terpisah pada perangkat CPU menjadi kenyataan.Komponen – komponen seperti
memori,bus,dan prosesor dapat disatukan hanya dalam satu perangkat chip yang
kecil. Komputer tidak lagi sebesar lapangan sepakbola atau seukuran gedung dan
kamar.komputer berubah menjadi jauh lebih mini.maka pada awal 1970-an, mulailah
computer diproduksi untuk semua kalangan,tidak hanya sebatas pada pelaku bisnis
besar.
Jika
sebelumnya CPU dalam sebuah computer terpisah dari layar monitor,penemuan
laptop pada awal 1990-an mengubah paradigm bahwa computer harus berada pada satu
tempat tertentu.Apa lagi waktu itu kebutuhan manusia akan perangkat computer
yang mudah dibawa ke mana-mana mulai meningkat.maka penemuan laptop menjadi
kabar yang sangat menggembirakan.Saat itulah CPU mulai terintegrasi dengan
layar monitor.
Era globalisasi
ditandai dengan revolusi onternet pada awal 1990.Paradigma manusia terhadap
benda computer semakin fleksibel lagi.berkat teknologi internet yang memudahkan
berbagai akses informasi,manusia semakin ingin berkeliling dunia.
Trend yang
berkembang selanjutnya yaitu menyatunya perangkat CPU dengan monitor serta sudah
berteknologi modern yaitu touchscreen
yang dikenal dengan nama tablet PC.contohnya adalah Ipad. Pengoprasiannya hampir
sama dengan laptop, yang membedakannya hanyalah bentuk fisik dan kapasitas
memory yang lebih kecil.
0 komentar