Tentang Prosesor

Por: aznun | |

Kita telah mengenal kata Pentium dalam dunia komputer hampir satu dasawarsa ini. Nama prosesor yang telah menjadi ujung tombak Intel dalam menguasai pasar prosesor PC desktop dunia ini lebih dikenal daripada arti asli dari kata Pentium yang memang dalam arti Yunani berarti 5 ( lima ) ini, memang Intel memilih nama ini karena prosesor Pentium pada awalnya merupakan prosesor Intel generasi ke lima. Lucu mungkin kalau dipikir bahwa Pentium 4, prosesor 32-bit terbaru Intel, masih menyandang nama Pentium yang arti namanya menunjukkan kalau prosesor ini masih merupakan prosesor generasi ke lima. Padahal kalau kita melihat perubahan arsitektur dalam prosesor terbaru Intel ini, mungkin lebih tepatnya merupakan generasi ke tujuh. Mungkin mestinya Septium or something like that lah, ya kan ? hehe... Yah meski alasan itu sepertinya kurang tepat, Intel memiliki alasan lain kenapa Pentium masih menjadi nama handalan lini produk prosesor Intel, karena nama Pentium telah menjadi brand-name prosesornya, orang-orang hanya tahu Pentium dan hanya Pentium, mungkin ditakutkan kalau Intel memakai nama-nama aneh lagi, orang akan menjadi bingung. Hmm... alasan yang baik juga... Dalam artikel ini saya ingin menceritakan kepada anda para pembaca budiman, sejarah Pentium dari awal sampai generasi terakhir Pentium. Semoga artikel ini dapat menambah wawasan komputer anda serta memberikan gambaran tentang perkembangan prosesor ini dari segi arsitekturnya.
Pentium Diluncurkan sekitar awal tahun ’90-an, tahun 1993 tepatnya, Pentium merupakan lompatan besar dalam sejarah prosesor X86 dimana arsitektur prosesor 32-bit mengalami perubahan yang sangat besar. Hal ini menyebabkan kecepatan Pentium ( 80586 atau singkatnya 586 ) secara clock-for-clock dengan prosesor 486 ( generasi sebelumnya ) jauh lebih cepat. Dimulai dengan kecepatan 60 Mhz sampai 233 Mhz, prosesor ini telah membuat revolusi baru dalam dunia PC. Pada versi awalnya ( Pentium 60 Mhz ) prosesor ini pernah membuat heboh di kalangan dunia PC karena menurut seorang profesor, prosesor ini telah melakukan kesalahan perhitungan jika dilakukan kombinasi perhitungan perkalian dan pengakaran. Hal ini diakui oleh Intel yang lalu menarik kembali seluruh prosesor Pentium 60 Mhz sekaligus menghapus armada prosesor 60 dan 66 Mhz yang lalu diganti dengan Pentium 75 Mhz. Di Indonesia, entah di negara lain, penulis mengamati kalau prosesor Pentium yang paling banyak dipakai adalah prosesor Pentium 133 Mhz, mungkin anda pembaca pernah memilikinya ? Intel membuat chipset Pentium ini mulai dari FX, HX, VX sampai yang mampu mendukung Pentium versi akhir dengan MMX, chipset TX , bentuk pengepakan prosesornya adalah Socket-7.
Pentium mengalami sedikit perubahan arsitektur seiring dengan perkembangan teknologi dengan diperkenalkannya instruksi multimedia baru yang disebut MMX pada tahun 1994. Meskipun digemborkan oleh Intel kalau prosesor dengan kemampuan ini dapat meningkatkan pengalaman multimedia ( multimedia experience ) sampai 30-50%, tetapi pada kenyataannya kumpulan instruksi ini banyak tidak terpakai oleh para programmer multimedia ( terutama game ). Tetapi instruksi MMX ini merupakan cikal bakal dari instruksi SIMD ( Single Instruction Multiple Data ) yang sejak itu mulai dikembangkan. Instruksi 3DNow! Dari AMD sebagai contoh merupakan penyempurnaan dari instruksi MMX, demikian pula ISSE ( Internet Streaming SIMD Extension ) milik Intel sendiri. Pentium Pro Selama pengembangannya, Intel juga membuat Pentium yang dibuat khusus untuk komputer performa tinggi, seperti server, yaitu Pentium Pro. Untuk pertama kalinya Intel menyatukan L2-cache kedalam prosesornya. Tidak banyak Pentium Pro yang beredar, itu dikarenakan oleh sangat tingginya harga sebuah prosesornya, bahkan sampai saat ini ! Tidaklah heran jika hanya sedikit speed grades yang tersedia untuk Pentium Pro, antara 200 Mhz s/d 233 Mhz. Jika anda iseng-iseng mencari prosesor tipe ini, anda akan tercengang melihat harganya, apalagi jika dibandingkan dengan unsur teknologinya. Meski begitu arsitektur dasar Pentium Pro merupakan fondasi dari pengembangan Pentium II. Kelemahan dari Pentium Pro ini adalah lemahnya kemampuan menjalankan program 16-bit lama, ini dikarenakan memang arsitektur awal prosesor ini diutamakan untuk aplikasi 32-bit. Tidaklah heran jika performa Pentium Pro dibawah atau setara dengan Pentium jika menjalankan aplikasi 16&32-bit seperti Windows9X. Lain ceritanya jika menggunakan prosesor ini pada Windows NT yang desain awalnya sudah benar-benar 32-bit.
Pentium II Dengan kode sandi pengembangan ‘Klamath’, Pentium II merupakan peningkatan signifikan dari arsitektur lama Pentium. Perubahan pada struktur dan besar cache, penempatan L2-cache, serta yang mencolok cara pengepakan prosesor yang baru, PPGA ( Plastic Pin Grid Array ) yang oleh Intel dulu dianggap dapat menekan biaya produksi prosesornya. Perubahan bentuk pengepakan prosesor ini membuat para pembuat motherboard terpaksa merubah rumah prosesor dari Socket ke slot, bernama Slot-1. Dengan cara ini, prosesor ditancapkan ke slot yang tersedia, mirip dengan menancap kartu ekspansi. Chipset awal Intel ( dan masih merupakan chipset terbaik sejauh ini ) untuk Pentium II adalah i440BX untuk PC standar, serta i440LX untuk budget PC.
Penempatan cache L2 didalam prosesor tetapi bukan diintinya juga merupakan perbedaan utama PII dengan Pentium. Kalau dulu cache ditaruh di motherboard, kali ini Intel menaruh cachenya di papan sirkuit prosesornya. Hal ini dapat meningkatkan kinerja prosesor karena cachenya bekerja pada ½ clock prosesor, jadi jika prosesornya bekerja pada 350 Mhz, cachenya berarti bekerja pada 175 Mhz. Ini merupakan peningkatan berarti dari arsitektur lama yang cachenya bekerja pada clock tertentu yang diatur motherboard.Pada Pentium II juga diperbaiki performa 16-bit dari pendahulunya, Pentium Pro. Sehingga dalam menjalankan aplikasi campuran 16 & 32-bit kecepatannya dapat terdongkrak.
Besar inti Pentium II juga lebih kecil, hal ini disebabkan prosesor ini dibuat pada pemrosesan 0.25-micron. Tingkatan kecepatan Pentium II dimulai dari PII 233 Mhz sampai PII 450 Mhz. Dimana tingkat kecepatan yang paling sering ditemukan adalah antara 300-450 Mhz. Celeron Intel melihat pasar yang cukup besar dalam PC yang berharga dibawah $1000, dimana performa tidak terlalu diperhatikan, kasarnya komputer ‘yang penting jalan lah’. Intel memasuki pasar ini dengan meluncurkan prosesor Celeron, sebuah varian dari Pentium II dengan ‘mengkebiri’ beberapa kemampuan PII, pada akhir tahun 1998. Peng-‘kebiri’-an Celeron dapat dilihat dari ketidakhadiran cache L2 serta pembatasan FSB yang kalau PII bisa sampai 100 Mhz, Celeron cuma 66 Mhz. Kedua pembatasan itu dapat menurunkan harga Celeron sampai hampir ½ PII, tentu saja dengan penalti performa yang cukup buruk.
Performa Celeron yang buruk ini sempat dikritik oleh para entusias komputer, terutama karena ketidakhadiran cache L2 yang sangat berpengaruh pada performa prosesor. Oleh karena itu Intel meluncurkan Celeron yang ditambahi L2 cache tetapi cuma 128 KB, lebih kecil dari PII yang cachenya 512 KB, mulai tingkat kecepatan 300 Mhz, sehingga dipasaran ada 2 macam Celeron 300 Mhz, yang dengan cache L2 dan yang tidak memiliki L2 cache. Perbedaannya dapat dilihat dari inisial A dibelakang tingkat kecepatannya, jadi yang dengan cache L2 Celeronnya diberi nama Celeron 300A. Semenjak itu semua Celeron diatas 300 Mhz pasti memiliki 128 KB cache L2. Tetapi kesemuanya itu tidak menjadikan Celeron lebih baik dari PIII sampai versi terakhirnya pun, itu selain dikarenakan FSB-nya yang hanya 66Mhz, juga cache L2-nya yang cuma 4 way set associative, tidak seperti PIII yang 8-way set associative, and that matters much ! Kelihatan seperti prosesor yang dikebiri banget yah ? Dikarenakan ketidakhadiran atau sedikitnya cache L2, Celeron dianggap prosesor yang paling mudah di overclock. L2 cache mempengaruhi kemampuan overclock prosesor karena begitu prosesor dinaikkan frekuensi clocknya melebihi kemampuannya maka secara otomatis clock pada cache juga terangkat. Jika tidak mempunyai cache maka masalahnya lebih mudah lagi. Penulis pernah mendengar kalau ada Celeron yang mampu di overclock dengan kenaikan sampai 400-450 Mhz, jadi jika ada Celeron 300 Mhz di overclock, maka kenaikannya bisa sampai 700-750 Mhz !! Gile benerrr......
FSB juga merupakan bottleneck yang menghalangi Celeron bersaing dengan kakak-kakaknya. Dengan FSB 66 Mhz, sebuah prosesor Celeron baru dapat menyaingi PII jika kecepatannya lebih cepat ¾-nya, dan hal itu cukup mengganggu pula, saya kira ini merupakan strategi Intel untuk menghindari Celeron untuk bersaing langsung dengan armada prosesor cepat lain milik Intel sendiri.
Satu hal yang perlu dicatat, Celeron merupakan prosesor pertama Intel yang menggunakan Socket 370, sehingga bentuk prosesornya balik ke seperti dahulu lagi, berbentuk bujur sangkar dan mempunyai kaki banyak ( dalam hal ini 370 pin ) dibawahnya. Hal ini dilanjutkan terus sampai sekarang, mungkin menandai awalnya kematian Slot-1... Peletakan inti Celeron Socket ini juga model baru, namanya FC-PGA ( Flip-Chip Pin Grid Array ) dimana inti prosesor diletakkan pada permukaan atas prosesor, sehingga dapat melepas panas lebih baik.
Celeron versi akhir, Celeron II, berisi arsitektur yang lebih baik lagi dari kakaknya, karena arsitekturnya berdasar pada PIII serta telah memiliki ISSE yang dulu hanya dimiliki oleh PIII. Serta mempunyai bentuk bukan slot lagi tapi balik ke Socket seperti Pentium lama. Dan juga Celeron II telah diproduksi pada 0.18-micron. Tetapi dalam waktu dekat kabarnya Intel berencana membuat Celeron II dengan FSB 100Mhz, dan itu merupakan kabar yang baik.
Pentium III ( Merced ) Dengan kode sandi pengembangan Merced, Pentium III dibuat untuk memperbaiki kelemahan-kelemahan yang ada di Pentium II dan menurut penulis pribadi juga merupakan jawaban Intel dari prosesor K6-2 AMD yang memiliki instruksi khusus 3Dnow!, semenjak PII tidak memiliki instruksi-instruksi khusus seperti itu, kecuali MMX milik Intel sendiri. Di prosesor PIII yang masih diproduksi pada 0.25-micron ini, telah dilakukan perubahan yang cukup mendasar. Hal yang berubah pada PIII adalah hadirnya instruksi-instruksi ISSE milik Intel yang merupakan pengembangan dari MMX itu sendiri.
Prosesor ini menggunakan L2 cache yang masih diluar inti prosesor, meski pada tahap ini Intel sudah mulai menyadari kalau arsitektur cache ini tidaklah membantu kinerja prosesor serta teknologinya sudah dapat menyatukan, demi menjaga kompabilitas pada slot, Intel terpaksa membuat prosesor ini masih dalam bentuk slot.
Pentium III ( Coppermine )
Diluncurkan pada awal tahun 2000, prosesor generasi ke-2 dari PIII ini memperbaiki hampir semua kekurangan PIII generasi awal, sekalian juga memperkenalkan untuk pertama kalinya teknologi FC-PGA terbaru Intel dalam pembuatan prosesornya dan tentu saja sudah diproses pada 0.18-micron. Juga diperkenalkan FSB 133 Mhz sehingga dapat mendongkrak kinerja prosesor. Pada Meski sebagian besar prosesornya berbentuk Socket lagi, tapi untuk beberapa speed grades masih mempertahankan bentuk Slot-1-nya untuk kompabilitas motherboard-motherboard lama.
Model Pentium III ini memiliki banyak model sampai mungkin dapat membingungkan. Terutama yang memiliki speed grades 600Mhz keatas, misalnya pada speed grade 600 Mhz ada yang 600, 600E, 600EB, ada juga yang 600B. Inisial E menunjukkan kalau FSB PIII 600Mhz itu sudah 133 Mhz, kalau inisial B-nya menunjukkan kalau bentuknya sudah FC-PGA ( PIII berbentuk Socket 370 ). Cukup memusingkan bukan untuk satu model prosesor saja ? Tetapi untuk yang diatas 800 Mhz, kebanyakan atau mungkin seluruh prosesornya pasti sudah memiliki bus FSB 133 Mhz dan sudah berbentuk Socket FC-PGA.
Pengembangan terbaru PIII generari kedua ini adalah dari sistem manajemen cachenya yang baru, disebut ATC atau Advanced Transfer Cache, yang memampukan cache yang terpasang pada PIII ini dapat mengawasi data apa yang paling sering dipakai pada aktifitas proses tertentu. Juga ditambahkan sekitar 20-30-an instruksi-instruksi multimedia baru yang oleh Intel disebut ISSE II.

PIII Coppemine berhasil menembus batas 1 Ghz dalam perlombaan Ghz yang telah ‘diadakan’ sekitar kuartal kedua tahun ini. Meski kalah dengan AMD yang telah mencapai 1 Ghz terlebih dahulu, Intel tampaknya telah banyak melakukan perubahan sana-sini agar prosesornya dapat ‘dipaksa’ untuk mencapai 1 Ghz. Prosesor PIII tertinggi saat penulisan artikel ini sudah mencapai 1.13 Ghz.
Pentium III ( Tualatin ) Pentium III generasi ke-3 ini dikabarkan tlah diluncurkan pada kuartal ke-1 atau 2 tahun 2001, selain akan memiliki clock yang lebih tinggi juga akan dibuat pada pemrosesan terbaru milik Intel, 0.13-micron. Satu hal yang menarik dari PIII Tualatin adalah prosesor ini mendukung penggunaan bus 200 Mhz, meski tetap mempertahankan bentuk Socket-370-nya. Tentunya ini membuat motherboard lama tidak akan dapat mendukung PIII Tualatin. Kabarnya Intel tidak akan langsung menggunakan kemampuan 200 Mhz PIII baru ini untuk menghindari persaingan langsung dengan saudaranya, Pentium 4. PIII baru ini juga akan mendukung baik SDRAM maupun DDR SDRAM. dan menurut konon critanya pentium !!! yang baru tidak dikluarkan lagi.
Pentium 4 ( Willamette ) Prosesor termutakhir dari keluarga Pentium adalah Pentium 4 (P4), yang proyeknya telah dimulai Intel sejak 1-2 tahun lalu. Dengan 1.4 Ghz sebagai speed grades terkecil untuk P4 ini membuat P4 menjadi prosesor 32-bit tercepat saat ini. Dibuat pada pemrosesan 0.18-micron untuk versi-versi awalnya, P4 akan secara bertahap berpindah ke 0.13-micron seiring dengan pertambahan clocknya. Diperkirakan P4 akan mampu dibuat sampai kisaran 2 Ghz.
Dengan menggunakan chipset baru berkode ‘Tehama’, prosesor ini pada rencananya akam menggunakan Rambus sebagai interface memory-nya, hal ini dikarenakan arsitektur prosesor ini lebih dioptimisasikan pada arsitektur Rambus. Penggunaan Rambus sebagai memory membuat mahalnya sebuah system yang menggunakan P4 ini, sekeping RIMM yang besarnya 64MB, harganya bisa mencapai $400-an, coba dibandingkan dengan DIMM SDRAM biasa yang harganya cuma $70-an, beda sekali bukan ? Tetapi jika melihat perfoma yang didapat, tampaknya mungkin harga semahal itu masuk akal bukan ?
Perubahan arsitektur ini juga membuat ukuran inti P4 menjadi lebih besar, sekitar 200-an mm2 , bandingkan dengan inti PIII yang cuma 150-an mm2 . Hal ini membuat prosesor P4 membutuhkan heatsink yang lebih besar dan frame pendingin yang lebih kuat juga. Belum lagi karena bentuknya yang ‘baru’ ini membuat para desainer casing harus membuat casing model baru lagi yang dapat merumahkan P4, standard ini telah disiapkan Intel dengan nama ATX 2.0. Jadi yang harapan untuk dapat mengupgrade PIII-nya ke P4 dapat anda buang saja, cukup disayangkan sekali ! Tetapi itulah resiko dari perkembangan teknologi. Hal ini menunjukkan kalau P4 memang investasi yang cukup mahal, tidaklah heran jika P4 untuk sementara hanya ditujukan untuk kalangan server saja, belum untuk desktop, tetapi ada pula rencana kearah situ.
Mengenai detil P4 dapat anda baca pada berita-berita seiring dengan makin terbukanya informasi mengenai P4. Pentium V (?) Sejauh ini masih merupakan rumor kalau Intel akan mengembangkan Pentium V, mungkin Pentium V merupakan generasi terakhir Pentium dan sekaligus generasi terakhir prosesor 32-bit Intel. Tidak banyak info yang didapat sejauh ini.