Processor dan Memori

A.      Pengertian dari Processor dan Memori

Processor adalah sebuah IC (Integrated Circuit)  yang mengontrol keseluruhan jalannya sebuah sistem komputer. Processor digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan komputer tergantung dari jenis dan kapasitas processor. Processor adalah chip yang sering disebut “Microprosessor” yang sekarang ukurannya sudah mencapai Gigahertz (GHz).

Memori adalah perangkat keras (Hardware) yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semakin besar memori yang disediakan, semakin banyak data maupun intruksi yang dapat diolahnya.  Memori juga berfungsi sebagai Media penyimpanan data. Pengertian menurut istilah memori biasanya merujuk pada media atau tempat untuk menyimpan data yang dapat dikatakan bahwa memori merupakan perangkat keras yang khas digunakan untuk menyimpan data atau informasi dan dapat dibaca atau diambil kembali saat diperlukan.

B.       Bagian-Bagian Processor dan Memori

Bagian Bagian Prosesor :

1.        Aritcmatics Logical Unit (ALU)

Komponen ini berfungsi sebagai tempat memproses data dengan caramemanipulasi informasi dan mengevaluasi hasilnya. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu  misalnya penjumlahan, perkalian, pengurangan, dan lainnya.

2.        Control Unit (CU)

Control Unit atau Unit Kendali, mempunyai tugas utama untuk mengendalikan operasi dalam CPU dan juga mengontrol komputer secara keseluruhan untuk menciptakan sebuah sinkronisasi kerja antar komponen dalam melakukan fungsinya masing-masing. Di samping itu, control unit juga bertugas untuk mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

3.        Register (Memory Unit)

Register merupakan media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat pengolahan data. Registers merupakan media penyimpanan yang bersifat sementara, artinya data hanya akan berada dalam registers saat data tersebut dibutuhkan selama komputer masih hidup, ketika suatu data tidak diperlukan lagi maka ia tidak berhak lagi berada di dalam registers, dan ketika komputer dimatikan maka semua data yang berada di dalamnya akan hilang.

4.        CPU Interconections

CPU Interconnections merupakan sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU dengan bus-bus eksternal CPU. Komponen internal CPU diantaranya Arithmetic and Logic Unit (ALU), Control Unit, Registers, dan CPU Interconnection. Sedangkan komponen eksternal CPU diantaranya sistem memori utama, sistem masukan/keluaran (input/output), dan sistem-sistem lainnya.

Bagian-bagian Memori :

       Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang mana memori ini dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

A.      Memori Internal

       Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh processor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Secara lebih tinci, fungsi dari memori utamaadalah:

1.    Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU(Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses,

2.    Menyimpan data hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran,

3.    Menampung program/ instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.

       Memori biasa dibedakan menjadi dua macam: ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Acces Memory). Selain itu, terdapat pula memori yang disebut Cache Memory.

ROM (Read Only Memory)

       ROM adalah Memori yang hanya dapat di baca, tidak dapat di hapus dan sudah diisi oleh pabrik pembuat komputer (Tidak bisa di setting kembali). Perintah pada ROM sebagian akan di pindahkan ke RAM. Perintah yang ada di ROM antara lain:

1.    Perintah untuk membaca Sistem Operasi dari disk.

2.    Perintah untuk mengecek semua peralatan yang ada di Unit Sistem.

3.    Perintah untuk menampilkan pesan di layar.

Perkembangan ROM  (Read Only Memory)

a)         PROM (Programble ROM) : ROM yang bisa di program kembali dengan catatan hanya bisa di program 1 kali.

b)         RPROM (Re-Programble ROM) : ROM yang bisa di program ulang sesuai dengan yang kita inginkan.

c)         EPROM (Eraseble Programble ROM) : ROM yang dapat di hapus dan di program kembali tetapi cara penghapusannya dengan menggunakan Sinar Ultraviolet.

d)         EEPROM (Electrically Eraseble Programble ROM) : ROM yang bisa di program dengan Teknik Elektronik.

RAM (Random Acces  Memory )

RAM adalah memory tempat penyimpanan sementara pada saat komputer dijalankan dan dapat diakses secara acak atau random. Fungsi dari RAM adalah mempercepat pemprosesan data pada komputer. Semakin besar RAM yang dimiliki, semakin cepatlah komputer. Berikut adalah jenis-jenis dari RAM.    

a.    DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang.

b.    SDRAM (Sychronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disinkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.

c.    RDRAM (Rambus Dynamic RAM)

adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM. Memory ini bisa digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium 4.

d.   SRAM (Static RAM)

adalah jenis memori yang tidak memerlukan penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. SDRAM.

e.    EDO RAM (Extended Data Out RAM)

adalah jenis memori yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium. Cocok untuk yang memiliki bus denagan kecepatan sampai 66 MHz.

B.       Memori Eksternal

       Memori ini merupakan memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Memori eksternal biasanya lebih besar kapasitasnya dibandingkan dengan memori internal. Memori eksternal mempunyai konsep dasar sebagai berikut.

1.    Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak.

2.    Memori eksternal biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama.

3.    Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

BERBAGAI JENIS MEMORY EKSTERNAL

1.        Berdasarkan Jenis Akses Data

Berdasarkan jenis aksesnya memori eksternal dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu :

a.    DASD (Direct Access Storage Device) di mana ia mempunyai akses langsung terhadap data.

Contoh :

1)      Magnetik (floppy disk, hard disk).

2)      Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk).

3)      Optical Disk.

b.    SASD (Sequential Access Storage Device) : Akses data secara tidak langsung(berurutan), seperti pita magnetik.

2.        Berdasarkan Karakteristik Bahan

Berdasarkan karakteristik bahan pembuatannya, memori eksternal digolongkan menjadi beberapa kelompok sebagai berikut:

a.    punched Card atau kartu berlubang
Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui puch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun 1979.

b.    Magnetic disk

Magnetic Disk merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk.

c.    Optical Disk

Optical disk terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD

d.   Magnetic Tape

Sedangkan magnetik tape, terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya pita kaset tape recorder.

C.      Sejarah Perkembangan Processor dan Memori

i.      Sejarah perkembangan processor

1971 : 4004 Microprocessor

Pada tahun 1971 munculah microprocessor pertama Intel , microprocessor 4004 ini digunakan pada mesin kalkulator Busicom. Dengan penemuan ini maka terbukalah jalan untuk memasukkan kecerdasan buatan pada benda mati.

1972 : 8008 Microprocessor

Pada tahun 1972 munculah microprocessor 8008 yang berkekuatan 2 kali lipat dari pendahulunya yaitu 4004.

1974 : 8080 Microprocessor

Menjadi otak dari sebuah komputer yang bernama Altair, pada saat itu terjual sekitar sepuluh ribu dalam 1 bulan

1978 : 8086-8088 Microprocessor

Sebuah penjualan penting dalam divisi komputer terjadi pada produk untuk komputer pribadi buatan IBM yang memakai processor 8088 yang berhasil mendongkrak nama intel.

1982 : 286 Microprocessor

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.

1985 : Intel386™ Microprocessor

Intel 386 adalah sebuah processor yang memiliki 275.000 transistor yang tertanam diprosessor tersebut yang jika dibandingkan dengan 4004 memiliki 100 kali lipat lebih banyak dibandingkan dengan 4004

1989 : Intel486™ DX CPU Microprocessor

Processor yang pertama kali memudahkan berbagai aplikasi yang tadinya harus mengetikkan command-command menjadi hanya sebuah klik saja, dan mempunyai fungsi komplek matematika sehingga memperkecil beban kerja pada processor.

1993 : Intel® Pentium® Processor

Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.

1995 : Intel® Pentium® Pro Processor

Processor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.

1997 : Intel® Pentium® II Processor

Processor Pentium II merupakan processor yang menggabungkan Intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.

1998 : Intel® Pentium II Xeon® Processor

Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.

1999 : Intel® Celeron® Processor

Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.

1999 : Intel® Pentium® III Processor

Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.

1999 : Intel® Pentium® III Xeon® Processor

Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.

2000 : Intel® Pentium® 4 Processor

Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz.

2001 : Intel® Xeon® Processor

Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.

2001 : Intel® Itanium® Processor

Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain pada server dan workstation serta pemakai tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intel’s Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC ).

2002 : Intel® Itanium® 2 Processor

Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium

2003 : Intel® Pentium® M Processor

Chipset 855, dan Intel® PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel® Centrino™. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana.

2004 : Intel Pentium M 735/745/755 processors

Dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya.

2004 : Intel E7520/E7320 Chipsets

7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces.

2005 : Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz

Sebuah processor yang ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T, 2MB L2 cache, dan HyperThreading.

2005 : Intel Pentium D 820/830/840

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.

2006 : Intel Core 2 Quad Q6600

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 sore), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP )

2006 : Intel Quad-core Xeon X3210/X3220

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 (TDP)

ii.    Perkembangan Sejarah Memori

a.         DRAM. Muncul pada tahun 1970,IBM menciptakan sebuah memori yang dinamakan DRAM(Dynamic Random Access Memory) yang mempunyai frekuensi kerja yang bervariasi,yaitu antara 4,77MHz hingga 40MHz.

b.        FPM RAM. Muncul pada tahun 1987,RAM jenis FPM (Fast Page Mode) merupakan RAM paling kerap digunakan dalam system komputer pada masa itu,FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time sekitar 50ns.selain itu FPM mampu mengolah transfer data (bandwith) sebesar 188,71MB/detik, FPM juga dikenali sebagai DRAM (Dynamic Random Access Memory) saja,FPM menggunakan modul memori SIMM 30 pin & SIMM 72 pin.

c.         EDORAM. Muncul pada tahun 1995,Extended Data Output Dynamic Random Access Memory yang merupakan penyempurnaan dari FPM. EDORAM mempunyai access time sekitar 70ns hingga 50ns & bekerja pada frekuensi 33MHz hingga 75MHz.

d.        SDRAM. Muncul pada peralihan 1996-1997,Synchronous Dynamic Random Accsess Memory,lebih dikenal sebagai PC66 karena bekerja pada frekuensi bus 66MHz.,tegangan hanya 3,3volt, access time sebesar 10ns & mampu menghantarkan data dengan kecepatan maksimal 55MB/det.

e.         RDRAM. Muncul pada tahun 1999,yang menggunakan modul RIMM,transfer data secara serial pada data bus 16-bit,dengan kecepatan 16GB/det.

f.         SDRAM PC 133. Bekerja pada bus berfrekuensi 133MHz dengan access time sebesar 1,06GB/det.

g.        SDRAM PC 150. Pada tahun 2000 memori PC150 mempunyai accsess time 7ns & mampu mengalirkan data sebesar 1,28GB/det.

h.        DDR-SDRAM.  Pada tahun 2000 menggunakan sistem bus dengan frekuensi sebesar 100-133MHz.

i.          DDR2 SDRAM. Pada tahun 2004 memilki kelebihan High clock speed 400-800MHz,memiliki 1 keping 2 GB &dipasangkan pada single bank serta menggunakan teknologi koneksi Ball Grid Array (BGA).

j.          DDR3 2GB. Pada 2007, memiliki bandwith sampai dengan 1600MHz&mampu mentransfer data dengan clock efektif 800-1600MHz.

D.      Proses Kerja Processor dan Memori

       Didalam spesifikasi-spesifikasi processor sering tertulis 2,2GHz, 2,4GHz, dan sebagainya. Hal itu menunjukan kinerja yang terjadi di dalam processor. Jika 1 Hz di dalam processor terjadi 1 putaran dalam 10 menit, maka 2,2GHz dapat melakukan 2,2 milyar putaran dalam 10 menit. Oleh karena itu di processor terdapat kipas yang membantu agar processor tidak terlalu panas.

       Data tersebut diambil dari memori atau diperoleh dari alat input yang dioperasikan oleh operator seperti papan ketik (keyboard), mouse dan lainnya. Kerja Processor ini dikontrol oleh sekumpulan instruksi software. Software tersebut diperoleh atau dibaca dari media penyimpan seperti harddisk, disket, CD, dan lainnya. Kemudian instruksi-instruksi tadi disimpan dalam RAM. Setiap instruksi diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Untuk selanjutnya, Processor akan mengakses data-data yang ada pada RAM, dengan cara menentukan alamat data yang dikehendaki.

       Processor dan RAM dihubungkan oleh unit yang disebut bus. Saat sebuah program dijalankan, data akan mengalir dari RAM melalui bus, menuju ke Processor. Di dalam Processor, data ini di-dekode, kemudian berjalan ke ALU yang bertugas melakukan kalkulasi dan perbandingan. Kadang-kadang data disimpan sementara di register agar dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. Setelah selesai, hasil pemrosesannya mengalir kembali ke RAM atau ke media penyimpan. Apabila data hasil perosesan tadi akan diolah lagi, maka data tersebut akan disimpan dalam register. Demikian seterusnya.