Sejarah dan perkembangan mikroprosesor era industri 4.0


MAKALAH MICROPROCESSOR








Disusun oleh:
I Made Dwipayana (65517026)







UNIVERSITAS TEKNOLOGI INDONESIA
FAKULTAS KOMPUTER
PRODI TEKNIK INFORMATIKA
2020


Kata pengantar

            Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa telah memberikan rahmatnya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas makalah perkembangan Microprocessor di era industri 4.0 ini tepat pada waktunya. Adapun tujuan dari penulisan dari makalah ini untuk memenuhi tugas pada mata kuliah Microprocessor fakultas komputer. Selain itu makalah ini juga bertujuan untuk menambah wawasan bagi para pembaca dan juga bagi penulis. Saya mengucapkan terimakasih kepada dosen pengampu yang telah memberikan tugas ini sehingga dapat menambah pengetahuan dan wawasan sesuai bidang studi yang saya tekuni. Saya juga mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membagi Sebagian pengetahuannya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini. Saya menyadari makalah yang saya tulis ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun akan saya nantikan demi kesempurnaan makalah ini.

Badung, 25 Agustus 2020

 

Penulis



Daftar isi

Kata pengantar ……………………………………………………………………… ii

Daftar isi ……………………………………………………………………………. iii

BAB 1 Pendahuluan

1.1   Latar belakang ………..…………………………………………………….. 1

1.2   Rumusan masalah …………………………………………………………... 1

1.3   Tujuan pembahasan ………………………………………………………… 1

BAB 2 Pembahasan

2.1   Sejarah microprocessor …………………………………………….……….. 2

2.2   Microprocessor era industry 4.0 …………………………………………….. 4

BAB 3 Penutup

3.1   Kesimpulan ………………………….……………………………………… 7

3.2   Saran ………………………………………………………………….…….. 8

Daftar pustaka ………………………………….……………………....……….…… 9

 


BAB I
Pendahuluan
1.1 Latar belakang

Seiring perkembangan jaman dan kemajuan teknologi yang begitu pesat, maka kemajuan teknologi pun semakin canggih dan perusahaan besar pun berlomba menciptakan microprocessor yang berguna bagi semua kalangan manusia dalam penggunaan device yang optimal, sehingga dapat pengolahan data pada sebuah device mecjadi lebih cepat dan efisien.

Tidak dapat dipungkiri penggunaan device yang menggunakan microprocessor menjadi kebutuhan primer saat ini, karena dimasa Pandemi Covid-19 semua kalangan melakukan kegiatan dari rumah dari mulai pelajar yang belajar daring dan kalangan pekerja/karyawan kantor yang membutuhkan sambungan internet dan device untuk mendukung mobilitas tinggi saat belajar daring dan work from home atau bekerja dari rumah.

1.2 Rumusan masalah
1. Menjelaskan perkembangan Microprocessor dari awal sampai era revolusi
industry 4.0
1.3 Tujuan pembahasan
Setelah mempelajari bab ini mahasiswa diharapkan dapat
1. Dapat memahami sejarah dan perkembangan Microprocessor

BAB II
Pembahasan

2.1 Sejarah microprocessor

       Perkembangan microprocessor diawali oleh processor intel pada saat itu hanya satu – satunya microprocessor yang ada, seiring berjalannya waktu hingga saat ini sudah banyak beredar processor dari produsen yang lain, sehingga pengguna bisa memilih processor yang beragam.

1.      Microprocessor  4004 (1971)

Pada awal tahun 1971, Intel Corporation & Marcion G.Hoff memperkenalkan microprocessor pertama kali yaitu microprocessor 4 bit seri 4004, yang memiiki 4096 alamat, masing – masing 4 bit dan memiliki 45 buah instruksi yang berbeda serta hanya digunakan untuk keperluan terbatas. Dimana Intel mengeluarkan processor pertamanya yang dipakai pada mesin penghitung buscom, ini adalah penemuan pertama memasukkan sistem ccerdas ke dalam mesin. Chip intel 4004 ini mengawli perkembangan CPU dengan mempolopori peletakan seluruh komponen mesin hitung dalam satu IC.

2.      Microprocessor 8008 (1971)

Pada akhir tahun 1971, Intel Corp Kembali meluncurkan microprocessor 8 bit pertama yaitu 8008, dengan memori lebih besar 16KB x 8 bit dan jumlah instruksi yang lebih banyak yaitu 48 instruksi, karena pemakaian microprocessor 8008 meningkat dan meluas maka memori dan instruksi tersebut menjadi kurang memadai, sehingga Intel tahun 1973 meluncurkan microprocessor 8080 8 bit modern pertama, setelah itu banyak perusahaan lain yang mengeluarkan microprocessor 4 bit dan 8 bit mereka yang pertama, peningkatan juga terdapat pada kecepatan disbanding 8008, microprocessor 8008 melakukan operasi internal (kecepatan eksekusi) dalam 20ms sedangkan 8080 ganya membutuhkan 2,0ms. Adapun versi yang lebih baru yaitu 8085 diluncurkan oleh Intel Corp pada 1977, perbedaanya hanya pada kecepatan eksekusinya 1,3ms.

Pada tahun 1974 Intel melakukan perubahan dari microprocessor multivoltage menjadi triple voltage, teknologi yang dipakai NMOS, lebih cepat dari seri sebelumnya yang memakai PMOS. Microprocessor ini adalah otak pertama bagi komputer yang bernama altair, pada saat itu pengalamatan memori sudah sanpai 64KB dan kecepatan sampai 10 kali microprocessor sebelumnya. Tahun ini juga muncul microprocessor dari produsen lain seperti MC6800 dari Motorola, Z80dari zilog pada tahun 1976, dan processor seri 6500 buatan MOST, Rockwell dan lain lain.

3. Microprocessor 8086 (1978)

            Pada tahun 1978 Intel Corp meluncurkan microprocessor 8086. 8086 merupakan CPU pertama 16 bit tetapi pada saat ini measih banyak digunakan  pada mainboard standar 8 bit karena motherboard 16 bit membutuhkan biaya yang lebih mahal. Pada tahun 1979 Inte merancang ulang processor ini sehingga compatible pada mainboard 8 bit yang diberi nama 8088 atau secara logika bisa dinamakkan 8086sx. Perusahaan IBM menggunakan processor seri 8086sx ini untuk komputernya karena lebih murah dari harga 8086, dan bisa menggunakan mainboard dari processor 8080.

            Teknoogi yang digunakan processor seri ini juga berbeda dari seri 8080, dimana pada seri seri 8086 dan 8086sx intel menggunkan teknologi HMOS. Setahun kemudian melepas microprocessor 8088 ke pasaran, keduanya adalah 16 bit dengan kecepatan eksekusi  400ns (400 nanosecond) kapasitas memori 1Mb x 8 bit atau 512 x 16bit, satu kemajuan penting yang dicapai microprocessor 16 bt ini adalah kemampuan melakukan perkalian dan pembagian secra perangkat keras (Hardare multiplication and division) kemampuan ini tidak dimiliki oleh processor 8 bit kecuali Motorola MC 6809 yang mampu melakukan perkalian tetapi tidak untuk pembagian.

            Perkembangan microprocessor 16 bit masih berlanjut dimana Intel mengeluarkan seri 80186, versi ini lebih canggih  dengan banyak pemakaian pengendalian, versi terakhir dari 80186 adalah 80286 yang memiliki alamat memori 16 Mb, dan juga kecepatan clock yang meninggkat menjadi 16 MHz.

4. Microprocessor 286 (1982)

            Intel 286 atau dikenal dengan nama 80286 adalah processor pertama kali yang dapat mengenal dan menggunakan software yang digunakan processor sebelumnya. Seri 286 juga processor 16 bit, Processor ini mempunyai kemampuan yang relative besar dibandingkan chip – chip generasi pertama, selain peningkatan clock speed peningkaatan yang utama adalah pada optimasi penanganan perintah. Intel 286 menghasilkan kerja lebih banyak tiap detik clock daripada 8088/8086.

5. Microprocessor 386 & 486 (1985)

            Setelah sukses dengan microprocessor 16 bit, intel Corp meluncurkan 2 versi microprocessor 32 bit, yaitu 80386 dan 80486. Kecepatan yang lebih tinggi menjadi kelebihan microprocessor ini, selain bus data yang lebih lebar dan memori yang lebih besar 4 Gb. Microprocessor 80486 adalah pengembangan dari versi 80386, dengan processor tambahan Co-processor, untuk keperluan arithmatika dan 8 Kb internal cache memory. Microprocessor 80386 mengeksekusi Sebagian besar instruksinya dalam 2 clock sedangkan 8086 dalam 1 clock. Generasi berikutnya dari intel adalah microprocessor Pentium, Pentium II dan seterusnya. 

Pada kecepatan awal (6MHz) berunjuk kerja empat kali lebih baik dari 8086 pada 4.77 MHz. Belakangan diperkenalkan dengan kecepatan clock 8, 10, 12 MHz yang digunakan pada IBM PC-AT (1984). Pembaruan yang lain ialah kemampuan untuk bekeja pada protected mode atau mode perlindungan – mode kerja baru dengan “24 bit virtual address mode” atau mode pengalamatan virtual 24 bit, yang menegaskan arah perpindahan dari DOS ke Windows dan multitasking. Tetapi tidak dapat berganti dari protected kembal ke real mode atau mode riil tanpa mere-boot PC, dan sistem operasi yang menggunakan hal ini hanyalah OS/2 saat itu.

6. Microprocessor 64 bit (1992)

            Processor 64 bit ada sejak tahun 1992, dan pada abad ke-21 pun semakin populer. Intel dan AMD telah memperkenalkan chip 64 bit, dan Mac G5 merupakan processor 64 bit, processor memiliki ALU 64 bit, register 64 bit, bus 64 bit, dan seterusnya.

            Perlunya processor 64 bit karena ruang penglamatan memori yang besar, microprocessor 32 bit mempunyai akses ram 2 GB sampai 4 GB, kebanyakan komputer pada masa ini  hanya menggunakan RAM 256 MB sampai 512 MB maksimalnya 4 GB, namun hal tersebut bisa menjadi masalah pada mesin server dan mesin yang menjalakan database besar. Chip 64 bit tidak mempunyai Batasan ini karena ruang alamat 64 bit pada dasarnya tak terhingga untuk beberapa tahun mendatang, dengan address bus 64 bit dan data bus kecepatan tinggi dan lebar pada motherboard, chip 64 bit juga menawarkan kecepatan I/) (Input Output) yang lebih tinggi untuk harddisk dan kartu grafis. Fitur ini secara signifikan dapat meningkatkan kinerja sistem.

2.2 Microprocessor pada era industri 4.0

            Sejak diluncurkan tahun 2008 sampai 2017 sudah ada 8 generasi dari arsitektur intel core, yaitu:

1. Nehalem

            Arsitektur ini adalah intel core pertama yang memberikan perubahan signifikan dibanding intel core 2, salah satunya adalah penggunaan socket motherboard dimana core 2 menggunakan socket LGA 775 sementara core i3 dan i5 menggunakan socket LGA 1156 dan i7 menggunakan LGA 1137, perubahan selanjutnya adalah penggabungan komponen dalam chip processor yaitu Controller RAM DDR 3 langsung di dalam processor, selain itu Nehalem masih menggunakan teknologi fabrikasi 45nm.

2. Sandy bridge

            Diluncurkan pada tahun 2011 arsitektur teknologi sandy bridge didukung dengan fabrikasi 32 nm dan salah satu fitur barunya adalah memsukan chip VGA intel HD Graphics kedalam CPU, dengan penggabungan ini VGA dari intel ini mengalami 

peningkatan yang cukup signifikan pada efisiensi konsumsi listrik yang disebabkan oleh penggunan teknologi fabrikasi 32 nm pada sandy bridge.

3. Ivy Bridge

            Generasi ke 3 dari intel core adalah arsitektur Ivy Bridge merupakan generasi “Tock” dari sandy bridge perubahan mendasar pada teknologi ini adalah penggunaan fabrikasi 22 nm sehingga meningkatkan efisiensi konsumsi daya listrik. Pada arsitektur ini juga Intel menambahkan dukungan untuk USB 3.0 dan PCI Express 3.0.

            Processor ini dapat digunakan pada motherboard untuk sandy bridge  {LGA 1155) namun beberapa  fitur seperti USB 3.0 tidak akan berfungsi karena keterbatasan dukungan chipset dari motherboard tersebut.

4. Hasswell

            Hasswell merupakan generasi ke 4 yang diluncurkan pada tahun 2013, memiliki fitur baru internal VGA (GPU) lebih cepat. Processor sandy bridge hanya dibuat sampai 3.3 – 3.4 Ghz saja sedangkan Ivy bridge dan Haswell berada diatas 3.4 Ghz. Hasswel memakai socket LGA 1150 dan LGA 2011-v3m, hasswell memiliki internal vga lebih baik dari Ivy bridge, processor ini masih memakai fabrikasi 22 nm.

5. Broadwell

            Diresmikan pada tahun 2014, Broadwell adalah arsitektur generasi ke-5. Broadwell merupakan generasi “Tick” dari Hasswell, dimana memiliki, dimana memiliki 14 nm. Dengan mengecilnya “Penampang” pada intel generasi ke 5 ini membuat konsumsi daya semakin kecil namun memiliki pertorma yang lebih baik 5 – 20% dari generasi sebelumnya. Sama dengan hasswell, Broadwell menggunakan socket LGA 1150 dan LGA 2011-v3.

6. Skylake

            Intel meluncurkan processor generasi ke-6 pada September 2015. Sama seperti arsitektur sebelumnya skylake menggunakan fabrikasi 14. Dengan teknologi yang dinamakan “speed shift” memungkinkan processor untuk bekerja lebih cepat tapi jua menghemat daya. Skylake meningkatkan performa hingga 50% dari generasi sebelumnya dan menghemat streaming video 4k. Generasi ini mendukung RAM jenis DDR4 frekuensi sampai 2133 MHz dan juga DDR3 frekuensi 1600 MHz, socket yang digunakan adalah LGA 1151, LGA 2066, dan LGA 3647.

7. Kaby lake

            Intel generasi ke-7 ini diluncurkan pada agustus 2016. Sama seperti 2 generasi sebelumnya intel generasi ini memakai fabrikasi 14 nm  performanya meningkat 12% jika dibandingkan dengan skylake. Intel generasi ini dapat membuat pengalaman multimedia yang maksimal, pengguna dapat merasakan peningkatan grafis dalam bermain game dan menjalakan video 4k dengan lancer tanpa mengalami penurunan FPS (Frame Per Second), socket digunakan adalah LGA 1151 dan LGA 2066.

8. Coffee lake

            Coffee lake resmi meluncur pada oktober 2017, ini merupakan PAO (Process-Architecture-Opimization) dari Kaby Lake, dengan menggunakan fabrikasi yang sama kaby lake yatu 14 nm, namun pada versi mobile sudah menggunakan fabrikasi 10 nm diberi nama cannon lake, kini coffelake sudah meningkatkan jumlah corenya, seperti, Core i3 yg sebelumnya 2 core menjadi 4 core, i5 yang 6 core, dan i7 mempunyai 6 core dengan dukungan hyperthreading. Socket yang digunakan adalah LGA 1151.

BAB III
Kesimpulan

3.1 Kesimpulan

            Kesimpulannya adalah pada awal tahun 1971 Intel Corporation memperkenalkan microprocessor pertama kali yaitu microprocessor 4 bit seri 4004, yang memiliki 4096 alamat, masing – masing 4 bit memori dan memiliki 45 buah instruksi. Seiring kemajuan teknologi dan kebutuhan microprocessor pada produk komersial intel Kembali meluncurkan microprocessor mereka dengan seri 8008 pada akhir tahun 1971 dengan microprocessor 8 bit perama mereka yaitu seri 8008 dibekali memori lebih besar yakni 16x8 bit, dan instruksi yang lebih banyak.

            Pada tahun 1973 sampai tahun 1977 intel sudah membuat 2 seri terbaru mereka yaitu 8080 dan 8085 tentunya dengan peningkatan kinerja dan memori lebih tinggi dan memori yang lebih besar. Di tahun 1985 intel meluncurkan microprocessor 32 bit mereka yaitu 80368 dan 80486, dengan kecepatan clock yang lebih tinggi dan bus data yang lebih lebar dan memori kapasitas hingga 4 Gb.

            Microprocessor 64 bit pun telah ditemukan sejak 1992 dan masih dipakai hingga sekarang, microprocessor ini memiliki keunggulan ruang memori yang besar disbanding 32 bit yang hanya maksimal 4 Gb saja, versi 64 pun menawarkan kecepatan I/O atau input output yang lebih cepat dari versi 32 bit.

            Dalam rentang tahun 2008 sampai tahun 2017 saja intel sudah meluncurkan 8 generasi microprocessor  pada era industri 4.0 ini, generasi pertama Nehalem i3 dan i5 yang menggunakan LGA 1156 dan i7 menggunakan  LGA 1157, selain Nejalem juga ada generasi Sandy Bridge diluncurkan pada tahun 2011 memiliki fabrikasi 32nm yang membuat lebih efisien daya listrik namun dengan kinerja yang optimal, di generasi ke 3 ada Ivy Bridge dengan fabrikasi 22 nm dan sudah memiliki fitur USB 3.0 dan PCIE 3.0, generasi ke 4 ada Hasswell pada tahun 2013 yang memiliki fitur internal VGA, pada generasi sebelumnya hanya memiliki kecepatan 3.3 – 3.4 Ghz pada generasi ini sudah berada diatas 3.4 Ghz dan menggunakakan socket LGA 1150.

            Diresmikan pada tahun 2014, Broadwell menjadi generasi ke 5 yang memiliki fabrikasi 14 nm sehingga memiliki konsumsi daya yang lebih efisien mencapai 5% - 20% lebih baik, tahun 2015 generasi ke 6 Skylake dengan teknologi “Speed Shift” dimana bisa meningkatkatkan performa hingga 50% dan sudah mendukung ram jenis DDR 4 dan DDR 3.

            Pada tahun 2016 intel meluncurkan generasi ke 7 mereka dengan nama Kaby lake yang masih menggunakan fabrikasi 14 nm dengan peningkatan performa 12% dibandingkan dengan Skylake dan dapat dirasakan saat penggunaan multimedia seperti bermain game dan menjalankan video 4k dengan lancar, socket yang digunakan adalah LGA 1151 dan LGA 2066 dan hingga tahun 2017 intel Kembali mengeluarkan generasi ke 8 dengan nama Coffee Lake, masih menggunakan fabrikasi 14 nm dan pada versi mobile menggunakan 10 nm yang diberi nama cannon lake, dan kini coffee lake meningkatkan jumlah corenya, seperti i3 awalnya 2 core menjadi 4 core, i5 dari 2 coree menjadi 4 core dan i7 pun sudah menggunakan 6 core namun sudah mendukung Hyperthreading.

3.2 Saran

       Penulis menyadari bahwa makalah diatas banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Penulis akan memperbaiki makalah tersebut dengan berpedoman pada banyak sumber yang dapat dipertanggungjawabkan. Maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran mengenai pembahasan makalah dalam kesimpulan di atas.

Daftar Pustaka
http://www.dufatancom.id/2019/09/prosesor-adalah-komponen-terpenting.html,
Diakses Tgl 24 Agustus 2020
http://elera.stmikelrahma.ac.id/claroline/backends/download.php?url=L01hdGVyaV9
QZXJ0ZW11YW5fMS9QZXJ0ZW11YW5fMWFfU2VqYXJhaF9QZXJrZW1iYW5
nYW5fTWlrcm9wcm9zZXNvci5kb2M%3D&cidReset=true&cidReq=IKK104113 ,
Diakses Tgl 25 Agustus 2020

Download PDF

Komentar