Mikroprosesor menjadi salah satu komponen terpenting dalam laptop atau komputer. Meski komponen tersebut sudah sangat familiar, namun pengertian mikroprosesor masih belum banyak diketahui oleh penggunanya.
Mikroprosesor merupakan sebuah chip IC yang menggabungkan fungsi utama dari CPU (central processing unit) komputer. Pada umumnya chip IC dalam bahasa Inggris ditulis dengan “Microprocessor“. Komponen ini merupakan sebuah perangkat multiguna yang bisa diprogram untuk menerima data digitral sebagai input. Dalam prosesnya sesuai dengan instruksi yang tersimpan pada memori dan kemudian memberikan hasil sebagai output.
Contents
Pengertian Mikroprosesor
Mikroprosesor juga sering disebut sebagai prosesor atau Central Processing Unit (CPU). Pengertian dari mikroprosesor adalah Integrated Circuit (IC) yang terbuat dari kepingan silikon dilengkapi puluhan ribu transistor dan komponen lain. Jadi, ketahui juga pengertian IC, ya.
Ukuran modul mikroprosesor hanya beberapa milimeter persegi. Karena ukurannya yang kecil tersebut, komponen ini kemudian disebut sebagai mikroprosesor atau unit pemrosesan berukuran sangat kecil.
Microprocessor merupakan elemen yang paling penting dalam sebuah sistem komputer karena berperan layaknya otak pada manusia. Sayangnya, perumpamaan tersebut tidak benar sepenuhnya. Prosesor memang berperan untuk pemrosesan, namun tidak untuk mengingat.
Untuk mengingat, komputer memiliki RAM sebagai ingatan sementara dan ROM sebagai memori permanen.
Di pasaran komputer dikenal dua merek besar yang bersaing secara terus menerus yaitu, Intel dan AMD. Namun di samping kedua merek tersebut, masih ada banyak merek mikroprosesor seperti di bawah ini:
- IDT
- IBM
- Cyrix VIA
- Apple
Sejarah Singkat Mikroprosesor
Perkembangan mikroprosesor disebut mengikuti konsep pada Hukum Moore yang berkaitan dengan peningkatan performa dari waktu ke waktu. Hukum tersebut menyebutkan setiap 18 bulan, daya perhitungan akan berlipat ganda.
Proses tersebut sudah dimulai sejak awal tahun 1970-an ketika driver di dalam kalkulator masih digunakan. Setelah masa itu, mikroprosesor mendominasi di seluruh komputer.
Pada 1971, Intel membuat sebuah mikroprosesor pertama yang diberi nama Intel 4004. Prosesor pertama ini hanya bisa mengoperasikan 4 bit dalam satu waktu, sehingga disebut sebagai prosesor yang sangat sederhana. Prosesor tersebut diaplikasikan dalam kalkulator elektronik portabel.
Intel 8080 menjadi mikroprosesor pertama yang diciptakan khusus untuk komputer. Berbeda dengan Intel 4004, 8080 berukuran 8 bit. Mikroprosesor tersebut dibuat tahun 1974 dan diaplikasikan pada Kit Altair buatan MITS pada 1975.
Kit Altair juga merupakan inspirasi terciptanya Personal Computer (PC) pertama, yaitu IBM PC yang dibuat 1982. Meski dibuat pada 1982, PC tersebut menggunakan mikroprosesor Intel 8088 yang dibuat 5 tahun sebelumnya.
Sejak saat itu, mikroprosesor yang dipakai untuk komputer terus mengalami perkembangan. Ukuran secara fisik semakin kecil, namun performanya selalu mengalami peningkatan. Adapun mikroprosesor yang muncul dari 1979 sampai 2002 yaitu:
- Intel 8088
- Intel 80286
- Intel 80386
- Intel 80486
- Intel Pentium II
- Intel Pentium III
- Intel Pentium IV
Untuk informasi lebih lengkapnya bisa dilihat pada tabel di bawah ini:
| Tahun | Nama Mikroprosesor | Lebar Bus | Lebar Data (Bit) | Lebar Bus Alamat (Bit) | Jumlah Transistor (Ribu) | Kecepatan Clock | MIPS |
| 1974 | 8080 | 8 | 8 | 20 | 6 | 2 Mhz | 0,64 |
| 1979 | 8088 | 8 | 16 | 20 | 29 | 5 Mhz | 0,33 |
| 1982 | 80286 | 16 | 16 | 24 | 134 | 6 Mhz | 1 |
| 1985 | 80386 | 32 | 32 | 32 | 275 | 16 Mhz | 5 |
| 1989 | 80486 | 32 | 32 | 32 | 1.200 | 25 Mhz | 20 |
| 1993 | Pentium | 64 | 32 | 32 | 3.100 | 60 Mhz | 100 |
| 1997 | Pentium II | 64 | 32 | 36 | 7.500 | 233 Mhz | ~300 |
| 1999 | Pentium III | 64 | 32 | 36 | 9.500 | 450 Mhz | ~510 |
| 2000 | Pentium IV | 64 | 32 | 36 | 42.000 | 1.5 Ghz | ~1,700 |
Fungsi Mikroprosesor
Pengertian mikroprosesor mempunyai banyak fungsi didalam kehidupan sehari – hari yang dipakai terkhusus pada bidang elektronika. Seperti barang elektronik yangsering kita gunakan smartphone,komputer maupun laptop.
Fungsi utama dari mikroprosesor di dalam komputer adalah mengatur serta mengendalikan seluruh proses sistem. Berikut ini penjabaran lebih lengkap tentang fungsi sebuah mikroprosesor:
1) Mengambil perintah dari memori.
2) Mengambil dan menyimpan data dari atau ke dalam memori.
3) Memberikan pelayanan terhadap sinyal interupsi dan mengirimkan sinyal untuk mengendalikannya.
4) Memberikan timing untuk siklus kerja sistem di dalam mikroprosesor.
5) Menjalankan fungsi operasi aritmatika dan logika.
Karakteristik Mikroprosesor
Setiap mikroprosesor memiliki 6 karakteristik utama, yaitu:
1) Internal data bus size atau ukuran bus data internal adalah jumlah saluran yang ada di dalam mikroprosesor, untuk menyatakan jumlah bit yang bisa dikirimkan atau ditransfer dari komponen-komponen di dalam mikroprosesor.
2) External data bus size atau ukuran bus data eksternal merupakan jumlah saluran yang ada di bagian luar mikroprosesor, untuk transfer data dari atau ke komponen di luar mikroprosesor.
3) Memory address size atau ukuran alamat memory adalah jumlah alamat memori yang bisa dituju secara langsung oleh mikroprosesor.
4) Clock speed atau kecepatan clock adalah kecepatan clock untuk mengarahkan kerja sebuah mikroprosesor.
5) Special features atau fitur spesial digunakan untuk mendukung aplikasi-aplikasi tertentu, contohnya multimedia, floating point, dan lain sebagainya.
6) Mikroprosesor bertugas sebagai pemroses data utama pada komputer.
Jenis-Jenis Mikroprosesor
Terdapat 5 jenis mikroprosesor yang pernah dibuat sejak awal kemunculannya. Jenis mikroprosesor dikelompokkan berdasarkan jumlah bitnya. Berikut ini penjelasan lebih lengkap tentang macam-macam mikroprosesor:
1) Mikroprosesor 4 bit
Mikroprosesor jenis ini merupakan yang pertama kali dikeluarkan oleh Intel, lebih tepatnya Intel 4004. Sesuai namanya, mikroprosesor satu ini hanya memiliki memori 4 bit yang dialamatkan pada 4096 lokasi.
Prosesor 4 bit dibuat menggunakan teknologi P-channel MOSFET. Aplikasi mikroprosesor pertama ini tidak pada komputer, melainkan kalkulator dan video games.
2) Mikroprosesor 8 bit
Mikroprosesor jenis ini dikembangkan Intel karena menyadari bahwa pangsa pasar untuk mikroprosesor 4 bit sangat besar. Beberapa contoh mikroprosesor 8 bit antara lain:
- Intel 8008
- Intel 8080
- Intel 8085
3) Mikroprosesor 16 bit
Mikroprosesor 8 bit yang laku keras di pasaran membuat Intel kembali mengembangkan produk baru. Kali ini pihaknya membuat mikroprosesor 16 bit. Penambahan jumlah bit dilakukan karena kebutuhan memori juga semakin besar. Beberapa mikroprosesor 16 bit antara lain:
- Intel 8086
- Intel 8088
- Intel 80286
4) Mikroprosesor 32 bit
Aplikasi terus mengalami perkembangan dan menuntut perusahaan mikroprosesor mengembangkan produk yang lebih baru. Akhirnya Intel berhasil meluncurkan mikroprosesor 80386 pada 1086. Prosesor tersebut dilengkapi dengan alamat memori 32 bit dan data bus 32 bit.
Tiga tahun berselang, Intel kembali meluncurkan mikroprosesor 32 bit, kali ini diberi nama Intel 80486. Mikroprosesor ini dikembangkan dari Intel 80386 yang ditambah dengan 80387 sebagai numerik processor. Intel 80486 juga dilengkapi dengan 8 KB cache memory system.
5) Mikroprosesor 64 bit
Intel meluncurkan prosesor ini pada 1993, namun memutuskan tidak menggunakan lagi nama numerik. Hal ini disebabkan oleh sulitnya mengucapkan dan mengingat nama-nama numerik yang sudah ada.
Mikroprosesor 64 bit yang pertama kali diluncurkan oleh Intel diberi nama Pentium. Prosesor tersebut menggunakan teknologi superscalar. Artinya, terdapat dua mikroprosesor yang digabung sehingga mampu menjalankan dua perintah sekaligus.
Komponen Mikroprosesor
Terdapat tiga bagian utama di dalam mikroprosesor, berikut penjelasannya:
- Register berguna untuk menyimpan data, kode instruksi, bit status operasi, dan alamat untuk sementara waktu.
- Algorithm and Logic Unit (ALU) berguna untuk menjalankan operasi yang berhubungan dengan aritmatika dan logika.
- Timing and Control Unit berguna untuk mengambil instruksi dari memori program untuk dikodekan, setelah itu membangkitkan sinyal kendali guna menjalankan instruksi tersebut. Sinyal kendali diperlukan oleh bagian lain dari mikroprosesor.
Cara Kerja Mikroprosesor
Dalam blok diagram mikroprosesor tampak 3 bagian utama seperti yang sudah dijelaskan di atas, yaitu bagian Register, ALU, dan Control Unit. Ketiga bagian ini terhubung dengan tiga unit lain dari komputer, yaitu memori, input, dan output.
Unit input terdiri dari keyboard, mouse, mikrofon, dan lain sebagainya. Sementara unit output terdiri dari layar, speaker, serta perangkat lain seperti printer.
Prinsip kerja mikroprosesor diawali dengan fetch yaitu mengambil atau menjemput data yang dibutuhkan dari unit memori.
Dilanjutkan dengan decode atau menerjemahkan kode. Langkah yang terakhir yaitu execute, yaitu mengeksekusi atau menjalankan perintah sampai mendapatkan perintah lanjutan STOP. Setelah rangkaian proses itu berakhir, hasil dikirimkan ke bagian output dalam bentuk biner.
Sembari mempelajari tentang mikroprosesor, tidak ada salahnya jika Anda juga belajar tentang konversi desimal ke biner.
Perbedaan Mikroprosesor dan Mikrokontroler
Pengertian dari mikrokontroler adalah sebuah komputer berukuran super kecil, yang dikemas dalam bentuk integrated circuit (IC) untuk bisa menjalankan operasi atau tugas tertentu.
IC Mikrokontroler memiliki komponen seperti komputer pada umumnya seperti sistem mikroprosesor atau CPU, memori berupa RAM dan ROM, serta unit Input Output (I/O).
Meski sama-sama berguna untuk menjalankan perintah, mikroprosesor dan mikrokontroler memiliki perbedaan yang cukup jauh. Poin-poin di bawah ini akan menjabarkannya:
Mikroprosesor:
- Terdiri dari 3 bagian utama yaitu ALU, Register, dan Control Unit
- Menggunakan kode yang banyak dan kompleks
- RAM besar dipakai untuk program user, sementara ROM kecil untuk hardware interface
- ROM sudah diisi oleh pihak pabrik atau produsen.
Mikrokontroler:
- Terdiri dari CPU, memori, I/O seri, I/O paralel, counter timer, dan rangkaian clock
- Kode yang dipakai relatif sederhana dan tidak begitu banyak
- RAM kecil dipakai untuk menyimpan data sementara
- Pengguna mengisi sendiri ROM yang ada di mikrokontroler.
Mikroprosesor telah mengalami perkembangan yang sangat pesat sejak pertama kali ditemukan. Dari penjelasan mengenai pengertian mikroprosesor di atas, juga bisa disimpulkan bahwa sebuah komputer maupun mikrokontroler tidak akan bisa bekerja tanpa adanya CPU.