Pengantar Mikroprosesor
Apabila komputer diibaratkan sebagai tubuh manusia, maka mikroprosesor adalah otaknya. Kecepatan sebuah komputer sebagian besar bergantung kepada kecepatan prosesor yang terpasang didalamnya. Makin cepat prosesor yang digunakan oleh sebuah PC, makin kencang PC tersebut bekerja.
Salah satu faktor penentu kecepatan sebuah prosesor adalah jumlah transistor yang berada didalamnya. Pada komputer tempo dulu seperti ENIAC, transistor yang digunakan berupa tabung-tabung hampa udara, sedangkan transistor pada komputer masa kini berupa rangkaian silikon yang tersusun sebagai sebuah IC (Integrated Circuit) yang berada dalam keping sebuah prosesor. Menariknya, keping IC ini cuma berukuran tidak lebih dari satu inchi persegi (kira-kira seukuran kuku ibu jari), tapi dapat menampung sampai jutaan transistor!
Jumlah transistor dalam keping sebuah prosesor terus meningkat dari waktu ke waktu seiring dengan kemajuan dalam bidang desain dan fabrikasi prosesor. Dalam sebuah prosesor 8088 (PC-XT) dengan clock speed 5 MHz yang diperkenalkan pada 1979, tertampung hingga 29.000 transistor dengan ukuran 3 mikron (sebagai bayangan, rambut manusia tebalnya 100 mikron). Peningkatan yang signifikan terjadi pada era prosesor 80286 (PC-AT) menjadi 134.000 transistor dengan ukuran 1,5 mikron yang bekerja pada clock speed 6 MHz. Berikutnya, pada era prosesor 80486, jumlah transistor meningkat lagi menjadi 1.200.000 dengan ukuran 1 mikron. Prosesor ini bekerja dengan clock speed 25 MHz. Era Pentium yang dimulai oleh Intel tahun 1993 melipatgandakan jumlah transistor menjadi 3.100.000 dengan ukuran 0.8 mikron pada 60 MHz. Jumlah ini meningkat gila-gilaan pada generasi prosesor keluaran Intel selanjutnya hingga pada keluarga prosesor Pentium 4. Intel berhasil menjejalkan 42.000.000 transistor seukuran 0,18 mikron ke dalam chip yang luasnya masih cuma segitu-segitu saja! Jumlah transistor sedemikian mendongkrak clock speed prosesor tersebut hingga di atas 1.5 GHz.
Ada hubungan antara clock speed sebuah prosesor dengan jumlah instruksi yang bisa ditangani setiap detiknya (diukur dalam satuan MIPS=Million Instruction Per Second), dimana clock speed dalam sebuah prosesor berkaitan dengan fungsi pemrosesan dan waktu tunda (delay) dalam sebuah chip. Demikian pula, ada hubungan antara MIPS dengan jumlah transistor yang ada dalam keping prosesor. Sekedar contoh, pada prosesor 8088 dengan clock speed 5 MHz hanya dapat mengeksekusi 0,33 MIPS (sekitar 1 instruksi setiap 15 clock cycle). Oleh karena desain multiplier pada tipe prosesor ini, maka dibutuhkan rata-rata 80 cycles hanya untuk melakukan fungsi perkalian (multiplication) pada 16 bit. Jumlah lebih banyak transistor, dimungkinkan lebih banyak kapasitas multiplier dalam satu cycle speed. Saat ini, prosesor modern telah dapat mengeksekusi rata-rata 2 instruksi setiap clock cycle pada 64 bit!
Lebih banyak transistor juga memungkinkan berkembangnya teknologi pipelining. Dalam arsitektur pipeline, beberapa instruksi dapat dijalankan dalam waktu yang bersamaan. Dengan demikian, biarpun setiap instruksi dapat membutuhkan 5 clock cycle, setiap instruksi dapat dieksekusi secara simultan dalam tingkatan (stage) yang berbeda sehingga seolah-olah prosesor dapat menyelesaikan satu instruksi setiap satu clock cycle.
Processor RISC dan CISC
Faktor selanjutnya yang juga berpengaruh terhadap kinerja sebuah prosesor adalah instruksi, bahkan prosesor yang paling sederhana sekalipun memiliki set instruksinya sendiri. Kumpulan instruksi tersebut diimplementasikan dalam sebuah pola bit (bit adalah satuan penyimpanan data terkecil yang hanya terdiri dari pola “0” dan “1”) yang masing-masing memiliki arti dan fungsinya sendiri-sendiri saat dijalankan oleh instruction register. Oleh karena, komputer diprogram oleh manusia maka tentunya memiliki keterbatasan untuk mengingat pola-pola bit yang panjang, maka pola tersebut direpresentasikan dalam sekumpulan kata kunci (disebut sebagai "word") yang mudah diingat. Kumpulan instruksi berbentuk kata kunci ini disebut bahasa Assembly (Assembly language). Selanjutnya, sebuah program yang disebut assembler dapat menterjemahkan kata-kata kunci tersebut menjadi pola bit dan menempatkannya dalam memori komputer untuk kemudian dijalankan oleh prosesor.
Berdasarkan instruction set didalamnya, prosesor dapat dibedakan menjadi 2 tipe, yaitu RISC (Reduced Instruction Set Computer) dan CISC (Complex Instruction Set Computer).
Prosesor bertipe RISC dirancang untuk memiliki sedikit set instruksi, yaitu hanya instruksi-instruksi dasar yang dibutuhkan saja. Dengan sedikit instruksi, maka prosesor dapat bekerja dalam kecepatan yang lebih tinggi (menangani lebih banyak instruksi dalam satu waktu). Semakin banyak transistor, semakin banyak instruksi yang dapat diolah oleh sebuh prosesor. Sayangnya, makin banyak set instruksi membuat kerja prosesor semakin kompleks dan dapat mengurangi kecepatannya.
Konsep RISC pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely. RISC memberikan banyak keuntungan dalam desain sebuah prosor berkaitan dengan sasaran perancangan sebuah prosesor yaitu seberapa baik sebuah instruksi dapat dipetakan dalam clock speed tertentu; seberapa “sederhana” sebuah arsitektur sistem yang dibutuhkan; dan berapa banyak yang dapat dikerjakan sebuah prosesor sebelum diserahkan pada bantuan software.
Dewasa ini, konsep RISC digunakan pada proseor untuk komputer-komputer high-end, misalnya keluarga prosesor Sun SPARC buatan Sun Microsystems dan prosesor Power PC yang digunakan oleh workstation IBM RISC System/6000.
Berbeda dengan konsep RISC, prosesor dengan konsep CISC memiliki set instruksi yang jauh lebih kompleks. Konsep CISC lebih menekankan untuk menyediakan kapasitas yang dibutuhkan dengan cara yang lebih efisien. Banyaknya instruksi yang tersedia memudahkan para programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC. Prosesor yang digunakan dalam komputer pribadi (PC) masa kini, Intel Pentium misalnya, umumnya berbasis CISC.
Lantas mana yang lebih baik, CISC atau RISC ? Di atas kertas, dari segi kecepatan memang RISC lebih unggul, namun dari segi kinerja sesungguhnya belum tentu! Kenapa? Karena keluarga prosesor RISC hanya menyediakan instruksi untuk fungsi-fungsi dasar, maka untuk fungsi-fungsi lanjutan yang lebih kompleks, akan diambil alih oleh software, sementara untuk fungsi yang sama, prosesor berbasis CISC dapat memanfaatkan instruksinya sendiri. Padahal instruksi berbasis prosesor lebih cepat dijalankan ketimbang instruksi berbasis software, walhasil diperoleh akumulasi kecepatan untuk prosesor CISC.
Arsitektur berbasis CISC juga memungkinkan para perancang prosesor untuk menambahkan set instruksi tambahan untuk keperluan tertentu di samping set instruksi standar yang sudah ada, misalnya set instruksi MMX (Multimedia Extension) yang ditambahkan pada prosesor buatan Intel, dan 3Dnow! pada prosesor keluaran AMD. Oleh karena itulah maka keluarga prosesor CISC lebih banyak digunakan dalam komputer pribadi (PC) dimana aplikasinya lebih luas, sementara keluarga prosesor RISC hanya digunakan pada workstation yang biasanya memiliki lingkup aplikasi yang lebih sempit.
Penanganan Instruksi
Berdasarkan instruksi yang masuk, maka prosesor akan melakukan tiga fungsi dasar. Pertama, menggunakan ALU (Arithmetic and Logic Unit), sebuah prosesor dapat melakukan operasi matematika sederhana seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Prosesor modern mengandung sejumlah besar fungsi-fungsi floating point untuk menjalankan fungsi matematika yang lebih kompleks. Fungsi kedua, prosesor dapat memindahkan data dari satu lokasi memori ke lokasi memori lainnya, dan yang ketiga, prosesor juga dapat mengambil keputusan dan berpindah ke set instruksi yang baru berdasarkan keputusan tersebut.
Sebenarnya dalam hal memproses sebuah instruksi, prosesor melakukan berbagai hal yang sangat rumit dan kompleks, namun semuanya bermuara kepada ketiga aktifitas dasar tersebut. Untuk itu, sebuah prosesor akan terdiri dari bagian-bagian pokok sebagai berikut:
• Address bus atau Jalur Alamat (selebar 8, 16, 32, atau 64 bit) yang mengirimkan sebuah alamat ke memori
• Data bus atau Jalur Data (selebar 8, 16, 32 atau 64 bit) yang dapat mengirimkan data ke memori atau menerima data dari memori
• Line RD (read) dan WR (write) untuk memberitahukan memori apakah ia perlu mengeset atau mendapatkan sebuah alamat lokasi pada memori
• Clock line yang mengatur sekuens clock pulse pada prosesor
• Reset line yang bertugas me-reset counter pada program ke nol (atau berapapun) dan memulai eksekusi perintah dari awal.
Berdasar deskripsi ini maka dapat sedikit dipahami tentang spesifikasi sebuah prosesor yang sering ditulis di iklan-iklan. Misalnya, prosesor Pentium 4 yang bekerja pada 1,5 GHz menunjukkan bahwa clock line pada prosesor tipe Pentium 4 di-set pada kecepatan 1,5 GHz (1536 MHz), sedangkan prosesor tersebut memiliki 32 bit data bus dan 64 bit address bus.
Industri Mikroprosesor
Industri mikroprosesor saat ini hanya menjadi monopoli segelintir perusahaan kelas dunia, masing-masing dengan spesialisasinya sendiri-sendiri. Khusus untuk pangsa komputer pribadi (PC), masih menjadi rebutan dua perusahaan raksasa, Intel dan AMD (Advanced Micro Devices). Pernah tercatat pemain lain dalam industri ini seperti Cyrix dan IBM, namun pangsanya kurang signifikan.
Intel masih mengembangkan aneka varian dari prosesor Pentium, termasuk generasi terbarunya, Pentium 4. Sementara AMD masih terus mengembangkan produk prosesor Athlon dan Duron. Secara teknis, prosesor buatan kedua perusahaan ini cukup kompatibel dengan kebanyakan perangkat lunak masa kini, jadi bagi user yang ingin memilih untuk menggunakan satu di antara keduanya, akan lebih mempertimbangkan faktor harga dan performa-nya.
Sementara itu, sebagai alternatif ada PowerPC yang dikembangkan oleh IBM, dan processor G4 untuk Apple Macintosh, sedangkan untuk pengguna kelas high-end (untuk mainframe, misalnya) bisa memilih keluarga UltraSPARC dari SUN Microsystems atau keluarga AS/400 dari IBM.
Sejarah Processor Intel
Sejarah perkembangan prosesor Intel dan para clone-nya yang berhasil disarikan :
• Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS-4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator, pada tahun 1971, Intel membuat revisi ke i440. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator, ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diperkirakan semula, sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk pengembangan dan penelitian lebih lanjut. Di sinilah cikal bakal untuk pengembangan ke arah pemakaian prosesor di komputer.
• Berikutnya, muncul processor 8 bit pertama i8008 (1972), tapi agak kurang disukai karena multivoltage. Lalu muncul processor berikutnya seri i8080, di sini ada perubahan yaitu jadi triple voltage. Memakai teknologi N-MOS (tidak P-MOS lagi), serta mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pakai chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP (Dual Inline Package) Array 40 pins. Selanjutnya muncul processor seri : MC6800 dari Motorolla (1974), Z-80 dari Zilog (1976) ini merupakan dua rival berat dari Intel, serta prosessor-prosesor lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dan seterusnya. Z-80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa assembly-nya berbeda. Prosesor i8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memory addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.
• Tahun 1977 muncul prosesor seri 8085, clock generator-nya onprocessor, merupakan cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi sampai dengan 486-DX2, pada DX4 mulai +3.3V dan seterusnya).
• i8086, adalah prosesor dengan register 16-bit, bus data eksternal 16-bit, dan memory addressing 20-bit. Di-release tahun 1978 menggunakan teknologi H-MOS, komponen pendukung bus 16 bit sangat langka, sehingga harganya menjadi sangat mahal.
• Untuk menjawab tuntutan pasar maka muncul prosesor seri berikutnya i8088 16 bit bus internal, 8bit bus external, sehingga i8088 dapat memakai komponen peripheral 8-bit bekas i8008. IBM memilih chip ini untuk pembuatan IBM PC, karena lebih murah daripada i8086. Jika saja CEO IBM waktu itu tidak menyatakan PC hanyalah impian sampingan belaka, tentu saja IBM akan menguasai pasar PC secara total saat ini. IBM PC first release Agustus 1981 memiliki 3 versi IBM PC, IBM PC-Jr dan IBM PC-XT (extended technology). Chip i8088 ini sangat populer, sampai NEC meluncurkan sebuah chip yang dibangun berdasarkan spesifikasi pin chip ini, yang diberi nama V20 dan V30. NEC V20 dan V30 adalah processor yang compatible dengan Intel sampai level bahasa assembly (software).
Chip 8088 dan 8086 kompatibel penuh dengan program yang dibuat untuk chip 8080, walaupun mungkin ada beberapa program yang dibuat untuk 8086 tidak berfungsi pada chip 8088 (perbedaan lebar bus).
• Lalu muncul 80186 dan i80188. Sejak i80186, prosessor mulai dikemas dalam bentuk PLCC, LCC dan PGA (Pin Grid Array) 68 kaki. i80186 secara fisik berbentuk bujursangkar dengan 17 kaki persisi (PLCC/LCC) atau 2 deret kaki persisi (PGA) dan mulai dari i80186 inilah chip DMA (Direct Memory Acces) dan interrupt controller disatukan ke dalam processor. semenjak menggunakan 286, komputer IBM menggunakan istilah IBM PC-AT (Advanced Technology) dan mulai dikenal pengunaan istilah Personal System (PS/1) serta mulai dikenal penggunaan slot ISA 16 bit yang dikembangkan dari slot ISA 8 bit, para cloner mulai ramai bermunculan. Ada AMD, Harris & MOS yang compatible penuh dengan Intel. Di 286 ini mulai dikenal penggunaan Protected Virtual Adress Mode yang memungkinkan dilakukannya multitasking secara time sharing (via hardware resetting).
Pada tahun 1986 IBM membuat processor dengan arsitektur RISC 32-bit pertama untuk kelas PC. Namun karena kelangkaan software, IBM PC ini "melempem" untuk kelas enterprise, RISC ini berkembang lebih pesat, setidaknya ada banyak vendor yang saling tidak kompatibel.
• Lalu untuk meraih momentum yang hilang dari chip i8086, Intel membuat i80286, prosesor dengan register 16-bit, bus eksternal 16-bit, mode protected terbatas yang dikenal dengan mode STANDARD yang menggunakan memory addressing 24-bit yang mampu mengakses maksimal 16 MB memori. Chip 80286 ini tentu saja kompatibel penuh dengan chip seri-seri 808x sebelumnya, dengan tambahan beberapa set instruksi baru. Sayangnya chip ini memiliki beberapa bug pada desain hardware-nya, sehingga gagal mengumpulkan pengikut.
• Pada tahun 1985, Intel meluncurkan desain prosesor yang sama sekali baru: i80386. Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit, dan mempertahankan kompatibilitas dengan prosesor generasi sebelumnya, dengan tambahan diperkenalkannya mode PROTECTED 32-BIT untuk memory addressing 32-bit, mampu mengakses maksimum 4 GB, dan tidak lupa tambahan beberapa instruksi baru. Chip ini mulai dikemas dalam bentuk PGA (Pin Grid Array)
Prosesor Intel sampai titik ini belum menggunakan unit FPU secara internal. Untuk mendukung FPU, Intel meluncurkan seri 80x87. Sejak 386 ini mulai muncul processor cloner : AMD, Cyrix, NGen, TI, IIT, IBM (Blue Lightning) dan seterusnya, macamnya adalah sebagai berikut :
i80386 DX (full 32 bit)
i80386 SX (murah karena 16-bit external)
i80486 DX (int 487)
i80486 SX (487 disabled)
Cx486 DLC (menggunakan MB 386DX, juga yang lain)
Cx486 SLC (menggunakan MB 386SX)
i80486DX2
i80486DX2 ODP
Cx486DLC2 (arsitektur MB 386)
Cx486SLC2 (arsitektur MB 386)
i80486DX4
i80486DX4 ODP
i80486SX2
Pentium
Pentium ODP
• Sekitar tahun 1989, Intel meluncurkan i80486DX. Seri yang tentunya sangat populer, peningkatan seri ini terhadap seri 80386 adalah kecepatan dan dukungan FPU internal serta skema clock multiplier (seri i486DX2 dan iDX4), tanpa tambahan instruksi baru. Oleh karena permintaan publik untuk prosesor murah, maka Intel meluncurkan seri i80486SX yang tak lain adalah prosesor i80486DX yang sirkuit FPU-nya telah disabled . Seperti yang seharusnya, seri i80486DX memiliki kompatibilitas penuh dengan set instruksi chip seri-seri sebelumnya.
• AMD dan Cyrix kemudian membeli rancangan prosesor i80386 dan i80486DX untuk membuat prosesor Intel-compatible, dan mereka terbukti sangat berhasil. Pendapat inilah yang disebut proses 'cloning', sama seperti cerita NEC V20 dan V30. AMD dan Cyrix tidak melakukan proses perancangan vertikal (berdasarkan sebuah chip seri sebelumnya), melainkan berdasarkan rancangan chip yang sudah ada untuk membuat chip yang sekelas.
• Tahun 1993, Intel meluncurkan prosesor Pentium. Peningkatannya terhadap i80486 adalah struktur PGA (Pin Grid Array) yang lebih besar (kecepatan yang lebih tinggi), dan pipelining, TANPA instruksi baru. Tidak ada yang spesial dari chip ini, hanya saja faktanya bahwa standar VLB yang dibuat untuk i80486 tidak cocok (bukan tidak kompatibel) sehingga para pembuat chipset terpaksa melakukan rancang ulang untuk mendukung PCI. Intel menggunakan istilah Pentium untuk meng"hambat" saingannya. Sejak Pentium ini para cloner mulai "rontok" tinggal AMD, Cyrix saja. Intel menggunakan istilah Pentium karena Intel kalah di pengadilan paten. Alasannya angka tidak bisa dijadikan paten, karena itu intel mengeluarkan Pentium menggunakan TM. AMD + Cyrix tidak ingin tertinggal, mereka mengeluarkan standar Pentium Rating (PR). Sebelumnya ditahun 1992, Intel sempat berkolaborasi dengan Sun, namun gagal dan Intel sempat dituntut oleh Sun karena dituduh menjiplak rancangan Sun. Sejak Pentium, Intel telah menerapkan kemampuan Pipelining yang biasanya cuman ada di processor RISC (RISC spt SunSparc). Vesa Local Bus yang 32-bit adalah pengembangan dari arsitektur ISA 16-bit menggunakan clock yang tetap karena memiliki clock generator sendiri (biasanya >33Mhz), sedangkan arsitektur PCI adalah arsitektur baru yang kecepatan clock-nya mengikuti kecepatan clock Processor (biasanya kecepatannya separuh kecepatan processor). Jadi, card VGA PCI kecepatannya relatif tidak akan sama di frekuensi MHz processor yang berbeda alias makin cepat MHz processor, makin cepat PCI-nya
• Tahun 1995, diluncurkan seri Pentium Pro. Inovasi disatukannya cache memory ke dalam prosesor menuntut dibuatnya socket 8. Pin prosesor ini terbagi 2 group: 1 group untuk cache memory, dan 1 group lagi untuk prosesornya sendiri, yang tak lebih dari pin Pentium yang diubah susunannya. Desain prosesor ini memungkinkan efisiensi yang lebih tinggi saat menangani instruksi 32-bit, namun jika ada instruksi 16-bit muncul dalam siklus instruksi 32-bit, maka prosesor akan melakukan pengosongan cache sehingga proses eksekusi berjalan lambat. Cuma ada 1 instruksi yang ditambahkan: CMOV (Conditional MOVe).
• Tahun 1996, diluncurkan prosesor Pentium MMX. Sebenarnya tidak lebih dari sebuah Pentium dengan unit tambahan dan set instruksi tambahan, yaitu MMX. Intel sampai sekarang masih belum memberikan definisi yang jelas mengenai istilah MMX. Multi Media eXtension adalah istilah yang digunakan AMD. Ada suatu keterbatasan desain pada chip ini: 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. Jadi, Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium.
Bagaimana dengan AMD K5? AMD K5-PR75 sebenarnya adalah sebuah 'clone' i80486DX dengan kecepatan internal 133MHz dan clock bus 33MHz. Spesifikasi Pentium yang didapat AMD saat merancang K5 versi-versi selanjutnya dan Cyrix saat merancang 6x86 hanyalah terbatas pada spesifikasi pin-pin Pentium. Mereka tidak diberi akses ke desain aslinya, bahkan IBM tidak mampu membuat Intel bergeming (Cyrix, mempunyai kontrak terikat dengan IBM sampai tahun 2005)
Mengenai rancangan AMD K6, bahwa K6 sebenarnya adalah rancangan milik NexGen ? Sewaktu Intel menyatakan membuat unit MMX, AMD mencari rancangan MMX dan menambahkannya ke K6. Sayangnya spesifikasi MMX yang didapat AMD sepertinya bukan yang digunakan Intel, sebab terbukti K6 memiliki banyak ketidakkompatibilitas instruksi MMX dengan Pentium MMX.
• Tahun 1997, Intel meluncurkan Pentium II, Pentium Pro dengan teknologi MMX yang memiliki 2 inovasi. Inovasi pertama cache memory tidak menjadi 1 dengan inti prosesor seperti Pentium Pro, namun berada di luar inti. Namun berfungsi dengan kecepatan processor. Inovasi inilah yang menyebabkan hilangnya kekurangan Pentium Pro (masalah pengosongan cache). Inovasi kedua, yaitu SEC (Single Edge Cartidge), Kenapa? Karena user dapat memasang prosesor Pentium Pro di slot SEC dengan bantuan adapter khusus. Tambahan : karena cache L2 onprocessor, maka kecepatan cache = kecepatan processor, sedangkan karena PII cache-nya di"luar" (menggunakan processor module), maka kecepatannya setengah dari kecepatan processor. Disebut juga penggunaan Slot 1 pada PII, karena beberapa alasan :
Pertama, memperlebar jalur data (kaki banyak - Juga jadi alasan Socket 8), pemrosesan pada P-Pro dan PII dapat paralel. Oleh karena itu, sebetulnya Slot 1 lebih punya kekuatan di Multithreading / Multiple Processor. ( sayangnya O/S belum banyak mendukung, benchmark PII dual processor-pun oleh ZDBench lebih banyak dilakukan via Win95 ketimbang via NT)
Kedua, memungkinkan upgrader Slot 1 tanpa memakan banyak space di Motherboard sebab bila tidak ZIF socket 9, bisa seluas Form Factor (MB)-nya sendiri. Konsep hemat space ini sejak 8088 juga sudah ada. Mengapa keluar juga spesifikasi SIMM di 286? Beberapa di antaranya adalah efisiensi tempat dan penyederhanaan bentuk.
Ketiga, memungkinkan penggunaan cache module yang lebih efisien dan dengan speed tinggi seimbang dengan speed processor dan lagi-lagi tanpa banyak memakan tempat, tidak seperti AMD / Cyrix yang "terpaksa" mendobel L1 cache-nya untuk menyaingi speed PII (karena L2-nya lambat) sehingga kesimpulannya AMD K6 dan Cyrix 6x86 bukan cepat di processor melainkan cepat di hit cache! Sebab dengan spec Socket 7 kecepatan L2 cache akan terbatas hanya secepat bus data / makin lambat bila bus datanya sedang sibuk, padahal PII (tahun depan) direncanakan beroperasi pada 100MHz (bukan 66MHz lagi). Point inilah salah satu alasan kenapa Intel mengganti chipset dari 430 ke 440 yang berarti juga harus mengganti Motherboard-nya.
(Sumber : PC Magazine, PC World, BYTE Magazine,
Windows Magazine, dan Intel's Developers Network)
Apabila komputer diibaratkan sebagai tubuh manusia, maka mikroprosesor adalah otaknya. Kecepatan sebuah komputer sebagian besar bergantung kepada kecepatan prosesor yang terpasang didalamnya. Makin cepat prosesor yang digunakan oleh sebuah PC, makin kencang PC tersebut bekerja.
Salah satu faktor penentu kecepatan sebuah prosesor adalah jumlah transistor yang berada didalamnya. Pada komputer tempo dulu seperti ENIAC, transistor yang digunakan berupa tabung-tabung hampa udara, sedangkan transistor pada komputer masa kini berupa rangkaian silikon yang tersusun sebagai sebuah IC (Integrated Circuit) yang berada dalam keping sebuah prosesor. Menariknya, keping IC ini cuma berukuran tidak lebih dari satu inchi persegi (kira-kira seukuran kuku ibu jari), tapi dapat menampung sampai jutaan transistor!
Jumlah transistor dalam keping sebuah prosesor terus meningkat dari waktu ke waktu seiring dengan kemajuan dalam bidang desain dan fabrikasi prosesor. Dalam sebuah prosesor 8088 (PC-XT) dengan clock speed 5 MHz yang diperkenalkan pada 1979, tertampung hingga 29.000 transistor dengan ukuran 3 mikron (sebagai bayangan, rambut manusia tebalnya 100 mikron). Peningkatan yang signifikan terjadi pada era prosesor 80286 (PC-AT) menjadi 134.000 transistor dengan ukuran 1,5 mikron yang bekerja pada clock speed 6 MHz. Berikutnya, pada era prosesor 80486, jumlah transistor meningkat lagi menjadi 1.200.000 dengan ukuran 1 mikron. Prosesor ini bekerja dengan clock speed 25 MHz. Era Pentium yang dimulai oleh Intel tahun 1993 melipatgandakan jumlah transistor menjadi 3.100.000 dengan ukuran 0.8 mikron pada 60 MHz. Jumlah ini meningkat gila-gilaan pada generasi prosesor keluaran Intel selanjutnya hingga pada keluarga prosesor Pentium 4. Intel berhasil menjejalkan 42.000.000 transistor seukuran 0,18 mikron ke dalam chip yang luasnya masih cuma segitu-segitu saja! Jumlah transistor sedemikian mendongkrak clock speed prosesor tersebut hingga di atas 1.5 GHz.
Ada hubungan antara clock speed sebuah prosesor dengan jumlah instruksi yang bisa ditangani setiap detiknya (diukur dalam satuan MIPS=Million Instruction Per Second), dimana clock speed dalam sebuah prosesor berkaitan dengan fungsi pemrosesan dan waktu tunda (delay) dalam sebuah chip. Demikian pula, ada hubungan antara MIPS dengan jumlah transistor yang ada dalam keping prosesor. Sekedar contoh, pada prosesor 8088 dengan clock speed 5 MHz hanya dapat mengeksekusi 0,33 MIPS (sekitar 1 instruksi setiap 15 clock cycle). Oleh karena desain multiplier pada tipe prosesor ini, maka dibutuhkan rata-rata 80 cycles hanya untuk melakukan fungsi perkalian (multiplication) pada 16 bit. Jumlah lebih banyak transistor, dimungkinkan lebih banyak kapasitas multiplier dalam satu cycle speed. Saat ini, prosesor modern telah dapat mengeksekusi rata-rata 2 instruksi setiap clock cycle pada 64 bit!
Lebih banyak transistor juga memungkinkan berkembangnya teknologi pipelining. Dalam arsitektur pipeline, beberapa instruksi dapat dijalankan dalam waktu yang bersamaan. Dengan demikian, biarpun setiap instruksi dapat membutuhkan 5 clock cycle, setiap instruksi dapat dieksekusi secara simultan dalam tingkatan (stage) yang berbeda sehingga seolah-olah prosesor dapat menyelesaikan satu instruksi setiap satu clock cycle.
Processor RISC dan CISC
Faktor selanjutnya yang juga berpengaruh terhadap kinerja sebuah prosesor adalah instruksi, bahkan prosesor yang paling sederhana sekalipun memiliki set instruksinya sendiri. Kumpulan instruksi tersebut diimplementasikan dalam sebuah pola bit (bit adalah satuan penyimpanan data terkecil yang hanya terdiri dari pola “0” dan “1”) yang masing-masing memiliki arti dan fungsinya sendiri-sendiri saat dijalankan oleh instruction register. Oleh karena, komputer diprogram oleh manusia maka tentunya memiliki keterbatasan untuk mengingat pola-pola bit yang panjang, maka pola tersebut direpresentasikan dalam sekumpulan kata kunci (disebut sebagai "word") yang mudah diingat. Kumpulan instruksi berbentuk kata kunci ini disebut bahasa Assembly (Assembly language). Selanjutnya, sebuah program yang disebut assembler dapat menterjemahkan kata-kata kunci tersebut menjadi pola bit dan menempatkannya dalam memori komputer untuk kemudian dijalankan oleh prosesor.
Berdasarkan instruction set didalamnya, prosesor dapat dibedakan menjadi 2 tipe, yaitu RISC (Reduced Instruction Set Computer) dan CISC (Complex Instruction Set Computer).
Prosesor bertipe RISC dirancang untuk memiliki sedikit set instruksi, yaitu hanya instruksi-instruksi dasar yang dibutuhkan saja. Dengan sedikit instruksi, maka prosesor dapat bekerja dalam kecepatan yang lebih tinggi (menangani lebih banyak instruksi dalam satu waktu). Semakin banyak transistor, semakin banyak instruksi yang dapat diolah oleh sebuh prosesor. Sayangnya, makin banyak set instruksi membuat kerja prosesor semakin kompleks dan dapat mengurangi kecepatannya.
Konsep RISC pertama kali digagas oleh John Cocke, peneliti dari IBM di Yorktown, New York pada tahun 1974 saat ia membuktikan bahwa sekitar 20% instruksi pada sebuah prosesor ternyata menangani sekitar 80% dari keseluruhan kerjanya. Komputer pertama yang menggunakan konsep RISC adalah IBM PC/XT pada era 1980-an. Istilah RISC sendiri pertama kali dipopulerkan oleh David Patterson, pengajar pada University of California di Berkely. RISC memberikan banyak keuntungan dalam desain sebuah prosor berkaitan dengan sasaran perancangan sebuah prosesor yaitu seberapa baik sebuah instruksi dapat dipetakan dalam clock speed tertentu; seberapa “sederhana” sebuah arsitektur sistem yang dibutuhkan; dan berapa banyak yang dapat dikerjakan sebuah prosesor sebelum diserahkan pada bantuan software.
Dewasa ini, konsep RISC digunakan pada proseor untuk komputer-komputer high-end, misalnya keluarga prosesor Sun SPARC buatan Sun Microsystems dan prosesor Power PC yang digunakan oleh workstation IBM RISC System/6000.
Berbeda dengan konsep RISC, prosesor dengan konsep CISC memiliki set instruksi yang jauh lebih kompleks. Konsep CISC lebih menekankan untuk menyediakan kapasitas yang dibutuhkan dengan cara yang lebih efisien. Banyaknya instruksi yang tersedia memudahkan para programmer untuk mengembangkan aplikasi untuk plattform CISC. Prosesor yang digunakan dalam komputer pribadi (PC) masa kini, Intel Pentium misalnya, umumnya berbasis CISC.
Lantas mana yang lebih baik, CISC atau RISC ? Di atas kertas, dari segi kecepatan memang RISC lebih unggul, namun dari segi kinerja sesungguhnya belum tentu! Kenapa? Karena keluarga prosesor RISC hanya menyediakan instruksi untuk fungsi-fungsi dasar, maka untuk fungsi-fungsi lanjutan yang lebih kompleks, akan diambil alih oleh software, sementara untuk fungsi yang sama, prosesor berbasis CISC dapat memanfaatkan instruksinya sendiri. Padahal instruksi berbasis prosesor lebih cepat dijalankan ketimbang instruksi berbasis software, walhasil diperoleh akumulasi kecepatan untuk prosesor CISC.
Arsitektur berbasis CISC juga memungkinkan para perancang prosesor untuk menambahkan set instruksi tambahan untuk keperluan tertentu di samping set instruksi standar yang sudah ada, misalnya set instruksi MMX (Multimedia Extension) yang ditambahkan pada prosesor buatan Intel, dan 3Dnow! pada prosesor keluaran AMD. Oleh karena itulah maka keluarga prosesor CISC lebih banyak digunakan dalam komputer pribadi (PC) dimana aplikasinya lebih luas, sementara keluarga prosesor RISC hanya digunakan pada workstation yang biasanya memiliki lingkup aplikasi yang lebih sempit.
Penanganan Instruksi
Berdasarkan instruksi yang masuk, maka prosesor akan melakukan tiga fungsi dasar. Pertama, menggunakan ALU (Arithmetic and Logic Unit), sebuah prosesor dapat melakukan operasi matematika sederhana seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Prosesor modern mengandung sejumlah besar fungsi-fungsi floating point untuk menjalankan fungsi matematika yang lebih kompleks. Fungsi kedua, prosesor dapat memindahkan data dari satu lokasi memori ke lokasi memori lainnya, dan yang ketiga, prosesor juga dapat mengambil keputusan dan berpindah ke set instruksi yang baru berdasarkan keputusan tersebut.
Sebenarnya dalam hal memproses sebuah instruksi, prosesor melakukan berbagai hal yang sangat rumit dan kompleks, namun semuanya bermuara kepada ketiga aktifitas dasar tersebut. Untuk itu, sebuah prosesor akan terdiri dari bagian-bagian pokok sebagai berikut:
• Address bus atau Jalur Alamat (selebar 8, 16, 32, atau 64 bit) yang mengirimkan sebuah alamat ke memori
• Data bus atau Jalur Data (selebar 8, 16, 32 atau 64 bit) yang dapat mengirimkan data ke memori atau menerima data dari memori
• Line RD (read) dan WR (write) untuk memberitahukan memori apakah ia perlu mengeset atau mendapatkan sebuah alamat lokasi pada memori
• Clock line yang mengatur sekuens clock pulse pada prosesor
• Reset line yang bertugas me-reset counter pada program ke nol (atau berapapun) dan memulai eksekusi perintah dari awal.
Berdasar deskripsi ini maka dapat sedikit dipahami tentang spesifikasi sebuah prosesor yang sering ditulis di iklan-iklan. Misalnya, prosesor Pentium 4 yang bekerja pada 1,5 GHz menunjukkan bahwa clock line pada prosesor tipe Pentium 4 di-set pada kecepatan 1,5 GHz (1536 MHz), sedangkan prosesor tersebut memiliki 32 bit data bus dan 64 bit address bus.
Industri Mikroprosesor
Industri mikroprosesor saat ini hanya menjadi monopoli segelintir perusahaan kelas dunia, masing-masing dengan spesialisasinya sendiri-sendiri. Khusus untuk pangsa komputer pribadi (PC), masih menjadi rebutan dua perusahaan raksasa, Intel dan AMD (Advanced Micro Devices). Pernah tercatat pemain lain dalam industri ini seperti Cyrix dan IBM, namun pangsanya kurang signifikan.
Intel masih mengembangkan aneka varian dari prosesor Pentium, termasuk generasi terbarunya, Pentium 4. Sementara AMD masih terus mengembangkan produk prosesor Athlon dan Duron. Secara teknis, prosesor buatan kedua perusahaan ini cukup kompatibel dengan kebanyakan perangkat lunak masa kini, jadi bagi user yang ingin memilih untuk menggunakan satu di antara keduanya, akan lebih mempertimbangkan faktor harga dan performa-nya.
Sementara itu, sebagai alternatif ada PowerPC yang dikembangkan oleh IBM, dan processor G4 untuk Apple Macintosh, sedangkan untuk pengguna kelas high-end (untuk mainframe, misalnya) bisa memilih keluarga UltraSPARC dari SUN Microsystems atau keluarga AS/400 dari IBM.
Sejarah Processor Intel
Sejarah perkembangan prosesor Intel dan para clone-nya yang berhasil disarikan :
• Debut Intel dimulai dengan processor seri MCS-4 yang merupakan cikal bakal dari prosesor i4040. Processor 4 bit ini yang direncanakan untuk menjadi otak calculator, pada tahun 1971, Intel membuat revisi ke i440. Awalnya dipesan oleh sebuah perusahaan Jepang untuk pembuatan kalkulator, ternyata prosesor ini jauh lebih hebat dari yang diperkirakan semula, sehingga Intel membeli hak guna dari perusahaan Jepang tersebut untuk pengembangan dan penelitian lebih lanjut. Di sinilah cikal bakal untuk pengembangan ke arah pemakaian prosesor di komputer.
• Berikutnya, muncul processor 8 bit pertama i8008 (1972), tapi agak kurang disukai karena multivoltage. Lalu muncul processor berikutnya seri i8080, di sini ada perubahan yaitu jadi triple voltage. Memakai teknologi N-MOS (tidak P-MOS lagi), serta mengenalkan pertama kali sistem clock generator (pakai chip tambahan), dikemas dalam bentuk DIP (Dual Inline Package) Array 40 pins. Selanjutnya muncul processor seri : MC6800 dari Motorolla (1974), Z-80 dari Zilog (1976) ini merupakan dua rival berat dari Intel, serta prosessor-prosesor lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dan seterusnya. Z-80 full compatible dengan i8008 hanya sampai level bahasa mesin. Level bahasa assembly-nya berbeda. Prosesor i8080 adalah prosesor dengan register internal 8-bit, bus eksternal 8-bit, dan memory addressing 20-bit (dapat mengakses 1 MB memori total), dan modus operasi REAL.
• Tahun 1977 muncul prosesor seri 8085, clock generator-nya onprocessor, merupakan cikal bakalnya penggunaan single voltage +5V (implementasi sampai dengan 486-DX2, pada DX4 mulai +3.3V dan seterusnya).
• i8086, adalah prosesor dengan register 16-bit, bus data eksternal 16-bit, dan memory addressing 20-bit. Di-release tahun 1978 menggunakan teknologi H-MOS, komponen pendukung bus 16 bit sangat langka, sehingga harganya menjadi sangat mahal.
• Untuk menjawab tuntutan pasar maka muncul prosesor seri berikutnya i8088 16 bit bus internal, 8bit bus external, sehingga i8088 dapat memakai komponen peripheral 8-bit bekas i8008. IBM memilih chip ini untuk pembuatan IBM PC, karena lebih murah daripada i8086. Jika saja CEO IBM waktu itu tidak menyatakan PC hanyalah impian sampingan belaka, tentu saja IBM akan menguasai pasar PC secara total saat ini. IBM PC first release Agustus 1981 memiliki 3 versi IBM PC, IBM PC-Jr dan IBM PC-XT (extended technology). Chip i8088 ini sangat populer, sampai NEC meluncurkan sebuah chip yang dibangun berdasarkan spesifikasi pin chip ini, yang diberi nama V20 dan V30. NEC V20 dan V30 adalah processor yang compatible dengan Intel sampai level bahasa assembly (software).
Chip 8088 dan 8086 kompatibel penuh dengan program yang dibuat untuk chip 8080, walaupun mungkin ada beberapa program yang dibuat untuk 8086 tidak berfungsi pada chip 8088 (perbedaan lebar bus).
• Lalu muncul 80186 dan i80188. Sejak i80186, prosessor mulai dikemas dalam bentuk PLCC, LCC dan PGA (Pin Grid Array) 68 kaki. i80186 secara fisik berbentuk bujursangkar dengan 17 kaki persisi (PLCC/LCC) atau 2 deret kaki persisi (PGA) dan mulai dari i80186 inilah chip DMA (Direct Memory Acces) dan interrupt controller disatukan ke dalam processor. semenjak menggunakan 286, komputer IBM menggunakan istilah IBM PC-AT (Advanced Technology) dan mulai dikenal pengunaan istilah Personal System (PS/1) serta mulai dikenal penggunaan slot ISA 16 bit yang dikembangkan dari slot ISA 8 bit, para cloner mulai ramai bermunculan. Ada AMD, Harris & MOS yang compatible penuh dengan Intel. Di 286 ini mulai dikenal penggunaan Protected Virtual Adress Mode yang memungkinkan dilakukannya multitasking secara time sharing (via hardware resetting).
Pada tahun 1986 IBM membuat processor dengan arsitektur RISC 32-bit pertama untuk kelas PC. Namun karena kelangkaan software, IBM PC ini "melempem" untuk kelas enterprise, RISC ini berkembang lebih pesat, setidaknya ada banyak vendor yang saling tidak kompatibel.
• Lalu untuk meraih momentum yang hilang dari chip i8086, Intel membuat i80286, prosesor dengan register 16-bit, bus eksternal 16-bit, mode protected terbatas yang dikenal dengan mode STANDARD yang menggunakan memory addressing 24-bit yang mampu mengakses maksimal 16 MB memori. Chip 80286 ini tentu saja kompatibel penuh dengan chip seri-seri 808x sebelumnya, dengan tambahan beberapa set instruksi baru. Sayangnya chip ini memiliki beberapa bug pada desain hardware-nya, sehingga gagal mengumpulkan pengikut.
• Pada tahun 1985, Intel meluncurkan desain prosesor yang sama sekali baru: i80386. Sebuah prosesor 32-bit , dalam arti memiliki register 32-bit, bus data eksternal 32-bit, dan mempertahankan kompatibilitas dengan prosesor generasi sebelumnya, dengan tambahan diperkenalkannya mode PROTECTED 32-BIT untuk memory addressing 32-bit, mampu mengakses maksimum 4 GB, dan tidak lupa tambahan beberapa instruksi baru. Chip ini mulai dikemas dalam bentuk PGA (Pin Grid Array)
Prosesor Intel sampai titik ini belum menggunakan unit FPU secara internal. Untuk mendukung FPU, Intel meluncurkan seri 80x87. Sejak 386 ini mulai muncul processor cloner : AMD, Cyrix, NGen, TI, IIT, IBM (Blue Lightning) dan seterusnya, macamnya adalah sebagai berikut :
i80386 DX (full 32 bit)
i80386 SX (murah karena 16-bit external)
i80486 DX (int 487)
i80486 SX (487 disabled)
Cx486 DLC (menggunakan MB 386DX, juga yang lain)
Cx486 SLC (menggunakan MB 386SX)
i80486DX2
i80486DX2 ODP
Cx486DLC2 (arsitektur MB 386)
Cx486SLC2 (arsitektur MB 386)
i80486DX4
i80486DX4 ODP
i80486SX2
Pentium
Pentium ODP
• Sekitar tahun 1989, Intel meluncurkan i80486DX. Seri yang tentunya sangat populer, peningkatan seri ini terhadap seri 80386 adalah kecepatan dan dukungan FPU internal serta skema clock multiplier (seri i486DX2 dan iDX4), tanpa tambahan instruksi baru. Oleh karena permintaan publik untuk prosesor murah, maka Intel meluncurkan seri i80486SX yang tak lain adalah prosesor i80486DX yang sirkuit FPU-nya telah disabled . Seperti yang seharusnya, seri i80486DX memiliki kompatibilitas penuh dengan set instruksi chip seri-seri sebelumnya.
• AMD dan Cyrix kemudian membeli rancangan prosesor i80386 dan i80486DX untuk membuat prosesor Intel-compatible, dan mereka terbukti sangat berhasil. Pendapat inilah yang disebut proses 'cloning', sama seperti cerita NEC V20 dan V30. AMD dan Cyrix tidak melakukan proses perancangan vertikal (berdasarkan sebuah chip seri sebelumnya), melainkan berdasarkan rancangan chip yang sudah ada untuk membuat chip yang sekelas.
• Tahun 1993, Intel meluncurkan prosesor Pentium. Peningkatannya terhadap i80486 adalah struktur PGA (Pin Grid Array) yang lebih besar (kecepatan yang lebih tinggi), dan pipelining, TANPA instruksi baru. Tidak ada yang spesial dari chip ini, hanya saja faktanya bahwa standar VLB yang dibuat untuk i80486 tidak cocok (bukan tidak kompatibel) sehingga para pembuat chipset terpaksa melakukan rancang ulang untuk mendukung PCI. Intel menggunakan istilah Pentium untuk meng"hambat" saingannya. Sejak Pentium ini para cloner mulai "rontok" tinggal AMD, Cyrix saja. Intel menggunakan istilah Pentium karena Intel kalah di pengadilan paten. Alasannya angka tidak bisa dijadikan paten, karena itu intel mengeluarkan Pentium menggunakan TM. AMD + Cyrix tidak ingin tertinggal, mereka mengeluarkan standar Pentium Rating (PR). Sebelumnya ditahun 1992, Intel sempat berkolaborasi dengan Sun, namun gagal dan Intel sempat dituntut oleh Sun karena dituduh menjiplak rancangan Sun. Sejak Pentium, Intel telah menerapkan kemampuan Pipelining yang biasanya cuman ada di processor RISC (RISC spt SunSparc). Vesa Local Bus yang 32-bit adalah pengembangan dari arsitektur ISA 16-bit menggunakan clock yang tetap karena memiliki clock generator sendiri (biasanya >33Mhz), sedangkan arsitektur PCI adalah arsitektur baru yang kecepatan clock-nya mengikuti kecepatan clock Processor (biasanya kecepatannya separuh kecepatan processor). Jadi, card VGA PCI kecepatannya relatif tidak akan sama di frekuensi MHz processor yang berbeda alias makin cepat MHz processor, makin cepat PCI-nya
• Tahun 1995, diluncurkan seri Pentium Pro. Inovasi disatukannya cache memory ke dalam prosesor menuntut dibuatnya socket 8. Pin prosesor ini terbagi 2 group: 1 group untuk cache memory, dan 1 group lagi untuk prosesornya sendiri, yang tak lebih dari pin Pentium yang diubah susunannya. Desain prosesor ini memungkinkan efisiensi yang lebih tinggi saat menangani instruksi 32-bit, namun jika ada instruksi 16-bit muncul dalam siklus instruksi 32-bit, maka prosesor akan melakukan pengosongan cache sehingga proses eksekusi berjalan lambat. Cuma ada 1 instruksi yang ditambahkan: CMOV (Conditional MOVe).
• Tahun 1996, diluncurkan prosesor Pentium MMX. Sebenarnya tidak lebih dari sebuah Pentium dengan unit tambahan dan set instruksi tambahan, yaitu MMX. Intel sampai sekarang masih belum memberikan definisi yang jelas mengenai istilah MMX. Multi Media eXtension adalah istilah yang digunakan AMD. Ada suatu keterbatasan desain pada chip ini: 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. Jadi, Pentium MMX dalam mode MMX tidak kompatibel dengan Pentium.
Bagaimana dengan AMD K5? AMD K5-PR75 sebenarnya adalah sebuah 'clone' i80486DX dengan kecepatan internal 133MHz dan clock bus 33MHz. Spesifikasi Pentium yang didapat AMD saat merancang K5 versi-versi selanjutnya dan Cyrix saat merancang 6x86 hanyalah terbatas pada spesifikasi pin-pin Pentium. Mereka tidak diberi akses ke desain aslinya, bahkan IBM tidak mampu membuat Intel bergeming (Cyrix, mempunyai kontrak terikat dengan IBM sampai tahun 2005)
Mengenai rancangan AMD K6, bahwa K6 sebenarnya adalah rancangan milik NexGen ? Sewaktu Intel menyatakan membuat unit MMX, AMD mencari rancangan MMX dan menambahkannya ke K6. Sayangnya spesifikasi MMX yang didapat AMD sepertinya bukan yang digunakan Intel, sebab terbukti K6 memiliki banyak ketidakkompatibilitas instruksi MMX dengan Pentium MMX.
• Tahun 1997, Intel meluncurkan Pentium II, Pentium Pro dengan teknologi MMX yang memiliki 2 inovasi. Inovasi pertama cache memory tidak menjadi 1 dengan inti prosesor seperti Pentium Pro, namun berada di luar inti. Namun berfungsi dengan kecepatan processor. Inovasi inilah yang menyebabkan hilangnya kekurangan Pentium Pro (masalah pengosongan cache). Inovasi kedua, yaitu SEC (Single Edge Cartidge), Kenapa? Karena user dapat memasang prosesor Pentium Pro di slot SEC dengan bantuan adapter khusus. Tambahan : karena cache L2 onprocessor, maka kecepatan cache = kecepatan processor, sedangkan karena PII cache-nya di"luar" (menggunakan processor module), maka kecepatannya setengah dari kecepatan processor. Disebut juga penggunaan Slot 1 pada PII, karena beberapa alasan :
Pertama, memperlebar jalur data (kaki banyak - Juga jadi alasan Socket 8), pemrosesan pada P-Pro dan PII dapat paralel. Oleh karena itu, sebetulnya Slot 1 lebih punya kekuatan di Multithreading / Multiple Processor. ( sayangnya O/S belum banyak mendukung, benchmark PII dual processor-pun oleh ZDBench lebih banyak dilakukan via Win95 ketimbang via NT)
Kedua, memungkinkan upgrader Slot 1 tanpa memakan banyak space di Motherboard sebab bila tidak ZIF socket 9, bisa seluas Form Factor (MB)-nya sendiri. Konsep hemat space ini sejak 8088 juga sudah ada. Mengapa keluar juga spesifikasi SIMM di 286? Beberapa di antaranya adalah efisiensi tempat dan penyederhanaan bentuk.
Ketiga, memungkinkan penggunaan cache module yang lebih efisien dan dengan speed tinggi seimbang dengan speed processor dan lagi-lagi tanpa banyak memakan tempat, tidak seperti AMD / Cyrix yang "terpaksa" mendobel L1 cache-nya untuk menyaingi speed PII (karena L2-nya lambat) sehingga kesimpulannya AMD K6 dan Cyrix 6x86 bukan cepat di processor melainkan cepat di hit cache! Sebab dengan spec Socket 7 kecepatan L2 cache akan terbatas hanya secepat bus data / makin lambat bila bus datanya sedang sibuk, padahal PII (tahun depan) direncanakan beroperasi pada 100MHz (bukan 66MHz lagi). Point inilah salah satu alasan kenapa Intel mengganti chipset dari 430 ke 440 yang berarti juga harus mengganti Motherboard-nya.
(Sumber : PC Magazine, PC World, BYTE Magazine,
Windows Magazine, dan Intel's Developers Network)
