Teknik peningkatan kinerja processor

Teknik peningkatan kinerja processor

Sebuah mikroprosesor (disingkat µP atau uP) adalah sebuah central processing unit (CPU) elektronik komputer  yang terbuat dari transistor mini dan sirkuit lainnya di atas sebuah sirkuit terintegrasi semikonduktor.

Sebelum berkembangnya mikroprosesor, CPU elektronik terbuat dari sirkuit terintegrasi TTL terpisah; sebelumnya, transistor individual; sebelumnya lagi, dari tabung vakum. Bahkan telah ada desain untuk mesin komputer sederhana atas dasar bagian mekanik seperti gear, shaft, lever, Tinkertoy, dll.

Evolusi dari mikroprosesor telah diketahui mengikuti Hukum Moore yang merupakan peningkatan performa dari tahun ke tahun. Teori ini merumuskan bahwa daya penghitungan akan berlipat ganda setiap 18 bulan, sebuah proses yang benar terjadi sejak awal 1970-an; sebuah kejutan bagi orang-orang yang berhubungan. Dari awal sebagai driver dalam kalkulator, perkembangan kekuatan telah menuju ke dominasi mikroprosesor di berbagai jenis komputer; setiap sistem dari mainframe terbesar sampai ke komputer pegang terkecil sekarang menggunakan mikroprosesor sebagai pusatnya. Mikroprosesor yang pertama muncul pada awal 1970-an dan digunakan untuk kalkulator elektronik, dengan menggunakan kode-biner desimal (BCD) aritmetika di 4-bit. Tertanam lain penggunaan 4 – dan 8-bit, seperti terminal, printer, berbagai macam otomatisasi etc, diikuti agak cepat. Terjangkau 8-bit dengan 16-bit juga menangani menyebabkan tujuan umum pertama mikrokomputer pada pertengahan 1970-an.

Karakteristik Mikroprosesor
Berikut adalah karakteristik penting dari mikroprosesor :

1. Ukuran bus data internal (internal data bus size): Jumlah saluran yang terdapat dalam mikroprosesor yang menyatakan jumlah bit yang dapat ditransfer antar komponen di dalam mikroprosesor.
2. Ukuran bus data eksternal (external data bus size): Jumlah saluran yang digunakan untuk transfer data antar komponen antara mikroprosesor dan komponen-komponen di luar mikroprosesor.
3. Ukuran alamat memori (memory address size): Jumlah alamat memori yang dapat dialamati oleh mikroprosesor secara langsung.
4. Kecepatan clock (clock speed): Rate atau kecepatan clock untuk menuntun kerja mikroprosesor.
5. Fitur-fitur spesial (special features): Fitur khusus untuk mendukung aplikasi tertentu seperti fasilitas pemrosesan floating point, multimedia dan sebagainya.

Prosesor komputer dalam jangka waktu yang lama dibangun dari kecil dan menengah berisi IC setara dengan sampai beratus transistor. Integrasi dari seluruh CPU ke sebuah chip tunggal sehingga sangat mengurangi biaya kapasitas pemrosesan. Dari awal yang sederhana, terus meningkat dalam kapasitas mikroprosesor telah diberikan bentuk-bentuk lain dari komputer hampir sepenuhnya usang, dengan satu atau lebih mikroprosesor sebagai elemen pemrosesan dalam segala hal dari yang terkecil embedded system dan perangkat genggam untuk mainframe terbesar dan superkomputer.

Sejak awal 1970-an, peningkatan kapasitas mikroprosesor telah diketahui secara umum mengikuti Hukum Moore, yang menunjukkan bahwa kompleksitas sirkuit terpadu, yang berkaitan dengan komponen minimum biaya, dua kali lipat setiap dua tahun. Pada akhir 1990-an, dan dalam performa tinggi segmen mikroprosesor, panas yang dihasilkan (TDP), karena beralih kerugian, kebocoran arus statis, dan faktor lainnya, muncul sebagai kendala pembangunan terkemuka.