1
PERKEMBANGAN MIKROPROSESOR
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pada makalah ini akan dibahas, pengertian mikroprosesor (µP), mikrokontroler, dan perkembangan mikroprosesor dimulai dari mikroprosesor 4 bit sampai dengan perkembangan mikroprosesor 64 bit yang dikeluarkan oleh berbagai produsen seperti : Intel, Zilog, Motorola, National Semiconductor, Advanced Micro Devices, Rockwell, Texas Instrument dll. Sedangkan teknologi µP yaitu, MOS (Metal Oxide Semiconductor) dengan saluran P dan MOS dengan saluran N, CMOS Complementary Metal oxide Semiconductor), ECL (Emitter Coupled Logic), I2L (Integrated Injection Logic), dan teknologi prosesor yang lain.
Tujuan
Setelah mempelajari makalah ini, diharapkan pembaca mampu untuk :
Memahami pengertian mikroprosesor (µP), sistem mikroprosesor, mikrokomputer, dan mikrokontroler (μC).
Mengetahui perkembangan dan teknologi mikroprosesor, mikrokomputer dan mikrokontroler.
Memahami keunggulan dan kelemahan berbagai teknologi mikroprosesor.
BAB II
MIKROPROSESOR
Mikroprosesor, Sistem Mikroprosesor, Mikrokomputer Dan Mikrokontroler
Mikroprosesor adalah suatu komponen digital jenis LSI (Large Scale Integration atau Very Large Scale Integration) dengan kompleksitas rangkaian sangat tinggi yang mampu melaksanakan fungsi suatu unit pemroses sentral (CPU = Central Processing Unit).
Mikroprosesor sering disebut CPU, merupakan elemen kontrol pada sistem komputer. Mikroprosesor mengontrol memori dan I/O (Input/Output) melalui sejumlah jalur koneksi yang disebut bus. Bus memilih piranti memori atau I/O, mentransfer data antara piranti I/O dan memori dengan mikroprosesor, dan mengendalikan sistem I/O dan memori. I/O dan memori dikontrol melalui instruksi yang disimpan dalam memori dan dijalankan oleh mikroprosesor.
Sistem Mikroprosesor, yaitu suatu sistem yang di dalamnya terdapat mikroprosesor, komponen I/O, dan memori yang mana sering disebut juga komputer. Komponen I/O antara lain : PPI (Programmable Peripheral Interface), SIO (Serial Input Output), PIO (Parallel Input Output), ACIA (Asynchronous Communication Interface Adapter), USART( Universal Synchronous and Asynchronous Receiver Transmitter), micro switch, sensor, keyboard, mouse, floppy disk drive, monitor, printer, hard disk drive, CD-ROM drive, plotter, tape backup, Scanner, DVD, dan serial communication. Sedangkan memori antara lain: DRAM (DynamicRandom Acces Memory), SRAM (Static Random Acces Memory), Cache, Read Only Memory (ROM), Flash memory, EPROM (Erasable Programmble Read Only Memory), SDRAM (Static Dinamic Random Acces Memory), EAROM (Electrically Alterable Read Only Memory), dan lain-lain.
Mikrokontroler adalah mikroprosesor plus atau mikrokomputer chip tunggal yang di dalamnya mengandung unit mikroprosesor, memori, I/O, ADC (Analog to Digital Converter), Timer, Clock, dan lain-lain. Fasilitas yang terkandung di dalamnya akan tergantung pada jenis dan tipe dari mikrokontroler. Contoh, misalnya mikrokontroler AT 89C51 produk dari ATMEL mempunyai fitur-fitur : CMOS 8 bit mikrokomputer, 4 K bytes Flash PEROM (Programmble Erasable Read Only Memory), 128 bytes RAM internal, 32 Programmable I/O line, 2 bytes timer/counters, 6 sumber interupsi, programmable serial channel, low power, power down modes, dan beroperasi pada frekuensi 0 hz sampai dengan 24 M hz.
Perkembangan Mikroprosesor
Tahun 1971
Pada awal tahun 1971, Intel Corporatioan & Marcion G.Hoff memperkenalkan mikroprosesor pertama kali yaitu mikroprosesor 4 bit seri 4004, yang memiliki 4096 alamat, masing-masing 4 bit memori dan memiliki 45 buah instruksi yang dibuat dengan teknologi P channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) atau disingkat MOSFET. Kinerja prosesor ini hanya mampu menjalankan perintah pada kecepatan rendah, yaitu 50 Kilo instruksi per detik, yang hanya digunakan untuk keperluan terbatas, misal video game dan beberapa alat kendali (controller) sederhana. Dimana intel mengeluarkan processor pertamanya yang dipakai pada mesin penghitung buscom. Ini adalah penemuan yang memulai memasukan sistem cerdas ke dalam mesin. Chip intel 4004 ini mengawali perkembangan CPU dengan mempelopori peletakan seluruh komponen mesin hitung dalam satu IC.
Kekurangan mikroprosesor ini adalah dalam hal kecepatan yang rendah, lebar word yang sempit, dan ukuran memorinya yang kecil. Untuk memperbaiki kecepatannya maka diproduksi mikroprosesor tipe 4040, tetapi lebar word dan ukuran memorinya tetap sama. Perusahaan Texas Instrument memproduksi mikroprosesor kelas 4 bit, yaitu TSM-1000. Mikroprosesor kelas 4 bit hanya dapat mengerjakan aplikasi tingkat rendah seperti: oven microwave, kontrol kecil, dan kalkulator yang berbasis mikroprosesor 4 bit.
Tahun 1972
Dengan menyadari bahwa mikroprosesor adalah produk komersial, Intel Corporation kembali meluncurkan mikroprosesor 8 bit pertama yaitu 8008, dengan memori yang lebih besar (16 KB x 8 bit) dan jumlah instruksi yang lebih banyak (48 instruksi).
Tahun 1973
Oleh karena pemakaian mikroprosesor 8008 yang makin meningkat dan meluas maka memori dan jumlah instruksi tersebut menjadi kurang memadai, sehingga Intel Corp tahun 1973 meluncurkan mikroprosesor 8080 (mikroprosesor 8 bit modern pertama). Setelah itu banyak perusahaan-perusahaan lain yang juga mengeluarkan mikroprosesor 4 bit & 8 bit mereka yang pertama. Keistimewaan mikroprosesor ini, selain alamat memori dan jumlah instruksinya yang lebih besar, peningkatan juga terdapat kecepatan (speed) yang fantastis dibanding dengan mikroprosesor 8008. Mikroprosesor 8008 melakukan satu operasi internal (kecepatan eksekusi) dalam 20mS, sedang mikroprosesor 8080 hanya membutuhkan 2,0 mS. 8080 kompatibel dengan TTL (Transistor-Transistor Logic) sehingga antar muka akan lebih mudah. Sedangkan pengalamatan memorinya 64 K byte, empat kali lipat dibandingkan dengan µP 8008. Perusahaan lain, yaitu Motorola memperkenalkan mikroprosesor tipe 6800, Rockwell PPS-8, Signetic 2650 dan seterusnya.
Tahun 1974
Pada tahun 1974 intel kembali mengeluarkan microprocessor terbaru dengan seri 8080. Pada seri ini intel melakukan perubahan dari microprocessor multivoltage menjadi triple voltage, teknologi yang di pakai NMOS, lebih cepat dari seri sebelumnya yang memakai teknologi PMOS. Microprocessor ini adalah otak pertama bagi komputer yang bernama altair.Pada saat ini pengalamatan memory sudah sampai 64 kilobyte. Kecepatanya sampai 10X microprocessor sebelumnya. Tahun ini juga muncul microprocessor dari produsen lain seperti MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor - processor lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst.
Tahun 1975-1977
Pada tahun 1975 – 1977, munculah mikroprosesor generasi ketiga buatan Intel tipe 8085 hanya sedikit peningkatan kinerja yang dimiliki oleh 8085 bila dibandingkan dengan 8080 (alamat memori dan jumlah instruksinya sama, clock- nya 1.3 mS), Zilog Inc, yaitu tipe Z 80, tipe 6809 dari Motorola, MOS Teknologi tipe 6502, Nasional Semiconductor tipe IMP-8, dan muncul pula komputer satu chip F8 dari Fairchild, dan Mostex, tipe 8048 dari Intel; TSM 1000 dan 9940 dari Texas Instrument. Keunggulan tipe 8085 dibandingkan dengan 8080 mampu menjalankan perangkat lunak pada kecepatan tinggi dan keunggulan utamanya adanya internal clock generator, sistem control internal, dan frekuensi clock yang lebih tinggi. Intel telah berhasil menjual mikroprosesor 8 bit yang merupakan kegunaan umum sebanyak 200 juta mikroprosesor 8085. Perusaan lain yang mampu menjual 500 juta mikroprosesor 8 bit adalah Zilog Corporation, yang memproduksi mikroprosesor Z - 80. Z-80 mempunyai kode bahasa mesin yang kompatibel dengan 8085.
Tahun 1978
Pada 1978 Intel Corp meluncurkan mikroprosesor 8086. Processor 8086 adalah CPU pertama 16 bit tetapi pada saat ini masih banyak di gunakan mainboard standard 8 bit, karena motherboard 16 bit merupakan hal yang mahal. Akhirnya pada tahun 1979 intel merancang ulang processor ini sehingga compatible dengan mainboard 8 bit yang diberi nama 8088 tetapi secara logika bisa di namakan 8086sx. Perusahan komputer IBM menggunakan processor 8086sx ini untuk komputernya karena lebih murah dari harga 8086, dan juga bisa menggunakan mainboard bekas dari processor 8080. Teknologi yang di gunakan pada processor ini juga berbeda dari seri 8080, dimana pada seri 8086 dan 8086sx intel menggunakan teknologi HMOS. Setahun kemudian melepas mikroprosesor 8088 ke pasaran. Keduanya adalah 16 bit, dengan kecepatan eksekusi 400 ns, kapasitas alamat (1 Mb x 8 bit) atau 512 x 16 bit.Satu kemajuan penting yang dicapai oleh mikroprosesor 16 bit ini adalah kemampuan melakukan perkalian dan pembagian secara perangkat keras (hardware multiplication and division) kemampuan ini tidak dimiliki oleh mikroprosesor 8 bit, kecuali Motorola MC 6809 yang mampu melakukan perkalian, tapi tidak untuk pembagian.
Perkembangan mikroprosesor 16 bit tidak berhenti di sini, Intel Corp kemudian memproduksi 80186, versi 80186 yang lebih canggih (lebih banyak untuk pemakaian pengendalian). Versi terakhir dari mikroprosesor 80186 adalah 80286 yang memiliki alamat memori 16 Mb, kecepatan clock-nya juga mengalami peningkatan menjadi 16 MHz.
Tahun 1982
Intel 286 atau yang lebih dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya. 286 (1982) juga merupakan prosessor 16 bit.
Prosessor ini mempunyai kemajuan yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama. Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikan yang utama ialah optimasi penanganan perintah. Intel 286 menghasilkan kerja lebih banyak tiap detik clock daripada 8088/8086.
Tahun 1985
Setelah sukses dengan mikroprosesor 16 bit, Intel Corp meluncurkan 2 versi mikroprosesor 32 bit, yaitu 80386 dan 80486. Kecepatan clock yang lebih tinggi menjadi kelebihan mikroprosesor ini, selain bus datanya yang lebih lebar dan ruang memori yang lebih besar (4 Gb).
Mikroprosesor 80486 adalah hasil pengembangan dari mikroprosesor 80386, dengan prosesor tambahan Co-Processor, untuk keperluan arithmatika, dan 8 Kb internal cache memory. Mikroprosesor 80386 mengeksekusi sebagian besar instruksinya dalam 2 clock, sedang 80486 dalam 1 clock. Generasi berikutnya dari Intel Corp adalah mikroprosesor Pentium, Pentium II dan seterusnya.
Pada kecepatan awal (6 MHz) berunjuk kerja empat kali lebih baik dari 8086 pada 4.77 MHz. Belakangan diperkenalkan dengan kecepatan clock 8, 10,dan 12 MHz yang digunakan pada IBM PC-AT (1984). Pembaharuan yang lain ialah kemampuan untuk bekerja pada protected mode/mode perlindungan – mode kerja baru dengan "24 bit virtual address mode"/mode pengalamatan virtual 24 bit, yang menegaskan arah perpindahan dari DOS ke Windows dan multitasking. Tetapi anda tidak dapat berganti dari protected kembali ke real mode / mode riil tanpa mere-boot PC, dan sistem operasi yang menggunakan hal ini hanyalah OS/2 saat itu.
Tahun 1986-1987
Pada tahun 1986 – 1987, diperkenalkan mikroprosesor 32 bit. Intel mengeluarkan 80386DX/80486DX, 80486SX, dan 80486DX4; Motorola memperkenalkan tipe 68020, 68030, 68040, dan 68050; Zilog tipe Z80000; Nasional semikonduktor memperkenalkan dengan tipe 32032 dan 32132. Mikroprosesor 32 bit buatan Intel mampu meningkatkan pengalamatan memori dari 4 G byte sampai dengan 4 G + 16 K cache, dengan kecepatan clock dapat mencapai 120 M Hz. Peningkatan kemampuan mikroprosesor tidak terlepas dari tuntutan kebutuhan perangkat lunak (software) seperti yang menggunakan GUI (Graphical User Interface), tampilan Vidio VGA (Variable Graphics Array), sistem CAD (Computer Aided Drafting/Design) seperti AUTOCAD, ORCAD, dan lain-lain.
Tahun 1992
Processor 64-bit telah ada diantara kita sejak 1992, dan pada abad ke-21 mereka semakin populer. Intel dan AMD telah memperkenalkan chip 64-bit, dan Mac G5 merupakan processor 64-bit. Processor 64-bit mempunyai ALU 64-bit, register 64- bit, bus 64-bit, dan seterusnya.
Yang menjadi alasan mengapa perlu processor 64-bit adalah karena ruang pengalamatan mereka yang besar. Mikrprocessor 32-bit mempunyai akses RAM maksimum 2 GB atau 4 GB. Kedengarannya mungkin banyak, apalagi kebanyakan komputer rumahan biasanya hanya menggunakan RAM 256 MB sampai 512 MB. Namun, limit 4 GB bisa menjadi masalah berat bagi mesin server dan mesin yang menjalankan database besar. Bahkan komputer rumahan dalam waktu singkat mungkin akan terbentur dengan limit 2 GB atau 4 GB jika trend terus berlanjut. Chip 64-bit tidak mempunyai batasan ini karena ruang alamat 64- bit pada dasarnya tak terhingga untuk beberapa tahun mendatang – RAM 264 byte adalah sama dengan kira-kira RAM 18,4 miliar GB.
Dengan address bus 64-bit dan data bus kecepatan tinggi dan lebar pada motherboard, mesin 64-bit juga menawarkan kecepatan I/O (input/output) yang lebih tinggi untuk hard disk dan kartu grafis. Fitur ini secara signifikan dapat meningkatkan kinerja sistem.
Server tentunya bisa mendapatkan keuntungan dari chip 64-bit, tetapi bagaimana dengan pengguna biasa ? Selain solusi RAM, tidak jelas apakah chip 64-bit menawarkan keuntungan yang nyata bagi "pengguna biasa" untuk saat ini. Chip 64-bit dapat memroses data dengan cepat. Mereka yang melakukan video editing dan image editing pada gambar yang sangat besar bisa mendapatkan keuntungan dari tenaga komputasi sebesar ini. Games kelas atas juga bisa mendapatkan keuntungan, setelah mereka dikode ulang untuk memanfaatkan fitur 64-bit. Tetapi pengguna rata-rata yang membaca e-mail, Web browsing dan mengedit dokumen Word tidak benar-benar menggunakan processor sebesar itu. Di tambah lagi, operating system seperti Windows XP belum diupgrade untuk menangani CPU 64-bit. Karena kurangnya manfaat yang dapat dirasakan, mungkin pada tahun 2010 atau lebih, kita baru bisa melihat mesin 64-bit pada setiap desktop.
Tahun 1993
Pada tahun 1993, Intel memperkenalkan mikroprosesor 64 bit, yaitu Pentium I mempunyai karakteristik yang hampir sama dengan mikroprosesor 80386 dan 80486. Sedangkan Motorola mengeluarkan mikroprosesor tipe 68060 dan Power PC. Pentium I bekerja dengan frekuensi Clock 100 M Hz, 120 M Hz, 133 M Hz, dan 223 M Hz dengan ukuran cache ditingkatkan dari 8 K byte menjadi 16 K byte.
Tahun 1997-1999
Sedangkan pada tahun 1997 diperkenalkan Pentium II dan Pentium Pro dengan clock 266 M Hz, 333 M Hz, 350 M Hz, 400M Hz, dan 450 M Hz. Dengan kecepatan bus data 100 M Hz. Pentium III diperkenalkan untuk memperbaiki kinerja Pentium II, terutama frekuensi clock-nya ditingkatkan menjadi 1 G Hz dengan cache 512 K versi lot
1, dan cache 256 K untuk versi flip-chip, serta kecepatan bus 100 M Hz.
Tahun 2000-2007
Pada tahun 2000, Intel memperkenalkan Pentium 4 yang menyediakan versi kecepatan 1,3 G Hz, 1,4 G Hz, 1,5 G Hz, s/d 3,2 G Hz. Dengan ukuran memori 64 G byte + 32 K L1 + cache + 256 K L 2 cache. Kecepatan bus data 200 M Hz atau lebih tinggi. Disamping mikroprosesor Pentium terdapat juga mikroprosesor buatan AMD (Advanced Micro Devices) yang populer di pasaran dan menjadi pesaing Intel.
Pada tahun 2005 Intel menjual prosesor Dual-Core pertamanya. Processor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading.
Tahun 2006 Intel Memperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan Juli. Tahun 2007 Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan Januari. Processor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP ).
Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power.
Di bawah ini diperlihatkan persaingan antara mikroprosesor Intel dan Motorola modern.
Tabel 1. Perkembangan Mikroprosesor Intel dan Motorola modern
Pabrik
Produk
Lebar Bus Data
Ukuran Memori
Intel
8048
8
2 K internal
8051
8
8 K internal
8085A
8
64 K byte
8086
16
1 M byte
8088
8
1 M byte
8096
16
8 K internal
80186
16
1 M byte
80188
8
1 M byte
80251
8
16 K internal
80286
16
16 M
80386 EX
16
64 M
80386 DX
32
4 G
80386 SL
16
32 M
80386 SLC
16
32 M + 1 K cache
80386 SX
16
16 M
80486 DX/DX2
32
4 G + 8 K cache
80486 SX
32
4 G + 8 K cache
80486 DX4
32
4 G + 16 K cache
Pentium I
64
4 G + 16 K cache
PentiumOverdrive
32
4 G + 16 K cache
(P24T)
Prosesor Pentium Pro
64
64 G + 16 K L1
cache + 256 K L2 cache
Pentiun II
64
64 G + 32 K L1
cache + 512 L2 cache
Pentium II Xeon
64
64G + 32 K L1 Cache
+ 512 K /1 M cache.
Pentium III, Pentium 4
64
64 G + 32 K L1
cache + 256 K L2 cache
Motorola
6800
8
64 K
6805
8
2 K
6809
8
64 K
68000
16
16 M
68008 Q
8
1 M
68008 D
8
4 M
68010
16
16 M
68020
32
4 G
68030
32
4 G + 256 cache
68040
32
4 G + 8 K cache
68050
32
Tidak dikeluarkan
68060
64
4 G + 16 K cache
Power PC
64
4 G + 32 K cache
Tabel .2 Perbandingan Data dan Address Bus pada Processor
Kelas
Data Bus
Address Bus
Tahun
Memory
maks
(MB)
External
(bit)
Internal
(bit)
External
(bit)
Internal
(bit)
8085
8088
8
8
8
16
16
20
16
20
1976
1978
0,064
1
8086
80186
80286
80386 SX
16
16
16
16
16
16
16
32
20
20
24
24
20
20
24
32
1978
1981
1983
1988
1
1
16
4096
80386 DX
80486 SX
80486 DX
80486 DX2
80486 DX3
80486 DX4
586DX-100
586DX-133
585DX-166
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
1986
1989
1989
1990
1991
1992
1994
1994
1995
4096
4096
4096
4096
4096
4096
4096
4096
4096
Pentium 60
P-100
P-133
P-166
P-200
Pentium
Pro-133
Pro-166
64
64
64
64
64
64
64
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
1993
1994
1995
1995
1995
1996
1996
4096
4096
4096
4096
4096
4096
4096
Pro-200
K5-75
K5-100
K5-133
K5-166
Cyrix 686
64
64
64
64
64
64
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
1996
1994
1995
1995
1996
1995
4096
4096
4096
4096
4096
4096
Persaingan mikroprosesor yang paling tajam, yaitu sejak generasi ke 5 dari perkembangan mikroprosesor ketika Intel mengeluarkan mikroprosesor Pentium I, II, III, dan IV; yang disaingi oleh AMD dan Cyrix. AMD mengeluarkan K5, K6, K6-2, K6-3, dan K7 bersaing dengan Pentium MMX dan Pentium II, III, dan IV. Sedangkan Cyrix mengeluarkan dengan tipe 6X86MX (MII), yaitu PR166, PR200, PR233, PR 266, PR300, PR333, PR433, dan PR466.
Pada kenyataannya persaingan yang sangat populer di masyarakat antara produksi buatan Intel dan AMD yang saling menawarkan keunggulan dan kelemahannya dari setiap produk, bahkan mereka saling mengklaim bahwa produknya yang paling unggul.
Perkembangan Teknologi Mikroprosesor
Proses yang memadukan beberapa ribuan transistor ke dalam satu serpihan silicon (silicon chip) dapat menghasilkan mikroprosesor. Teknologi mikroprosesor dibuat dari teknologi rangkaian terpadu (Integrated) yang menggunakan transistor-transistor bipolar atau Metal oxide silicon (MOS).
Pada tahun 1969, Dr Ted Holf dari perusahaan Intel menggagas menggunakan teknologi IC (Integrated Circuit) untuk membuat mikroprosesor. Selanjutnya Dr Frederico Faggin memimpin suatu tim disain untuk mengembangkan mikroprosesor yang pertama di dunia pada tahun 1971, dengan kemajuan teknologi IC telah mendorong kemajuan-kemajuan lebih lanjut dalam pembuatan mikroprosesor.
Dalam pembuatan mikroprosesor dikenal beberapa macam teknologi yang masing- masing mempunyai karakteristik tertentu, antara lain: teknologi PMOS (Metal Oxide Semiconductor saluran P); teknologi NMOS (MOS saluran N); teknologi CMOS (Complementary MOS); teknologi CMOS – SOS (CMOS – Silicon On Sapphire); teknologi bipolar jenis ECL (Emitter Coupled Logic); teknologi bipolar jenis Schottky; dan teknologi bipolar jenis I 2 L ( Integrated Injection Logic).
Mikroprosesor yang dibuat saat ini kebanyakan menggunakan transistor MOS (Metal Oxide Semiconductor) dari pada transistor-transistor bipolar dalam IC-nya. Keuntungan yang terpenting dari teknologi MOS dibandingkan dengan teknologi bipolar adalah kerapatan (kepadatan) yang lebih tinggi, yang memungkinkan penempatan dari fungsi yang jauh lebih banyak dalam satu serpihan dengan ukuran tertentu dibandingkan dengan menggunakan rangkaian bipolar.
Teknologi PMOS, memanfaatkan mobilitas muatan-muatan positif yang disebut lubang-lubang (holes) untuk menghantar listrik. Teknologi PMOS relatif lambat bila dibandingkan dengan teknologi NMOS. Teknologi PMOS sudah tidak digunakan lagi dalam pembuatan mikroprosesor pada saat ini. Contoh mikroprosesor yang menggunakan teknologi PMOS, 4004, 4040, dan 8008 (dari Intel). Rockwell PPS 4, PPS4/2, dan TSM 1000.
Teknologi NMOS, memanfaatkan mobilitas electron-elektron bukan hole sebagai pembawa muatan sehingga kerjanya lebih cepat dibandingkan dengan PMOS dan kepadatannya sangat baik. Teknologi NMOS ini sangat banyak digunakan untuk pembuatan mikroprosesor. Contoh mikroprosesor tipe 8080, 8085, 8086/8088, 8748; M6800, 6801, 6802,6805, 6809; Z 80, Z 8000, dan NS 32032. Rockwell PSP8, NS SC/MP, Signetics 2650, dan Mostek 5065.
Teknologi CMOS, memanfaatkan kombinasi transistor saluran P dan saluran N. Karakteristik teknologi CMOS terletak antara karakteristik PMON dan NMOS. Teknologi CMOS lebih cepat dari PMOS, tetapi sedikit lebih lambat daripada NMOS. Keuntungan utama dari CMOS adalah komsumsi daya yang sangat rendah dan beropersi antara 2 volt – 12 volt serta mempunyai kekebalan yang baik terhadap derau sekitar 40 %. Contohnya, mikroprosesor tipe 6100 dari Intersil dan RCA Cosmac.
Teknologi CMOS - SOS adalah teknologi CMOS yang mempergunakan substrat bahan isolator saphir, dapat bekerja dengan kecepatan tinggi dan keperluan daya rendah. Contohnya, mikroprosesor MC 14500 dan MC 1802 dari Motorola.
Mikroprosesor yang paling cepat saat ini dibuat dengan teknologi IC Bipolar. Teknologi IC bipolar, yaitu ECL yang mempergunakan transistor unsaturated (tak jenuh), contohnya mikroprosesor MC 10800 (Motorola). Teknologi Schottky yang tergolong pada tak jenuh dengan mikroprosesornya, yaitu tipe 3001 (Intel) dan AMD 2901.
Teknologi IC bipolar (Saturated) jenuh, yaitu jenis I2L yang dapat bekerja dengan tegangan sumber paling rendah dibandingkan dengan teknologi yang lain. Contohnya mikroprosesor SBP 0400 dan SBP 9900 dari Texas Instrument.
Teknologi yang lain, ialah "Change Transfer Devices" atau transfer muatan yang terdiri dari dua macam yaitu CCD (Charge Coupled Devices) dan BBD (Bucket Brigade Devices).
Intel pada tahun 2005 mengeluarkan teknologi Centrino prosesor, yaitu teknologi mikroprosesor "mobile" dengan front side bus 533 Mhz. Teknologi ini banyak dipergunakan pada komputer Notebook.
Dalam mendisain mikroprosesor yang perlu dipertimbangkan selain harga, yaitu karakteristik teknik yang paling penting, adalah kecepatan operasi, daya yang diperlukan, kepadatan komponen, dan instruksi yang lengkap.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Mikroprosesor adalah suatu komponen digital jenis LSI (Large Scale Intergation) atau VLSI (Very Large Scale Interation) dengan kompleksitas rangkaian sangat tinggi yang mampu melaksanakan fungsi suatu unit pemroses sentral (CPU = Central Processing Unit).
Mikroprosesor pertama di dunia adalah Intel 4004 merupakan mikroprosesor 4 bit. Sebuah kontroler yang dapat diprogram dalam sebuah chip-sangat kecil. Mikroprosesor tersebut hanya mampu mengalamati 4096 lokasi memori selebar 4 bit.
Mikroprosesor generasi kedua adalah tipe 8008 dan 8080 dari Intel. Motorola tipe 6800, Rockwell PPS-8, dan Signetic 2650; yang berkategori 8 bit.
Mikroprosesor generasi ketiga buatan Intel tipe 8085, Zilog Inc, yaitu tipe Z 80, tipe 6809 dari Motorola, MOS Teknologi tipe 6502, Nasional Semiconductor IMP-8, dan muncul pula computer satu chip F8 dari Fairchild dan Mostex; tipe 8048 dari Intel, TSM 1000 dan 9940 dari Texas Instrument.
Mikroprosesor yang umum pada saat ini adalah 8086/8088 dari Intel yang merupakan mikroprosesor 16 bit pertama. Setelah itu muncul mengikutinya mikroprosesor 80286, 80386, 80486, Pentium I, II, III, dan 4. Z8000, MC68010, MC68040, K5, K6, K7, dan 68060. Setiap versi yang baru diikuti dengan peningkatan berupa kecepatan prosesor.
Teknologi mikroprosesor, yaitu PMOS (Metal Oxide Semiconductor saluran P); teknologi NMOS (MOS saluran N); teknologi CMOS (Complementary MOS); teknologi CMOS – SOS (CMOS – Silicon On Sapphire); teknologi bipolar jenis ECL (Emitter Coupled Logic); teknologi bipolar jenis Schottky; dan teknologi bipolar jenis I2L (Integrated Injection Logic).
Saran
Saran yang dapat saya sampaikan agar para pembaca dapat membaca makalah ini dengan sebaik-baiknya. Dan memahami apa saja yang terdapat didalam makalah ini sebagai ilmu pengetahuan.
DAFTAR PUSTAKA
Sabar Hamdani, Perkembangan Mikroprosesor Dari Waktu ke Waktu. Web PDF
Yoyo Somantri, Perkembangan dan Teknologi Mikroprosesor. Web PDF
