Apa fungsi mikroprosesor?

Mikroprosesor adalah upaya pertama yang berhasil dari "otak buatan". Fungsi utama mikroprosesor adalah untuk menginstruksikan atau melakukan kontrol digital atas perangkat lain.

Bahkan, mikroprosesor pada dasarnya adalah otak dari berbagai perangkat elektronik, dari yang paling sederhana seperti musim panas, jam tangan, ponsel, mainan; bahkan mobil, peralatan otomatis khusus dan mesin besar.

Mikroprosesor atau chip multiguna pertama diluncurkan oleh Intel pada tahun 1971, yang disebut Intel 4004. Ini beroperasi pada 4 bit data sekaligus dengan kecepatan clock atau frekuensi 108 kilo Hertz (kHz).

Mikroprosesor saat ini beroperasi ribuan dan jutaan kali kecepatan itu, menurut penggunaannya, mereka disajikan dalam berbagai bentuk, ukuran, dan tingkat kecanggihan.

Esai yang diterbitkan di UKessays.com mengacu pada peran mikroprosesor dalam komputerisasi abad kedua puluh dan mengkategorikannya sebagai "alat untuk menghasilkan kebijaksanaan" untuk abad kedua puluh satu ini.

Mari kita menganalisis fungsi utama mikroprosesor dan meninjau definisi, evolusi, dan pentingnya.

Pastikan untuk membaca: Elemen dasar tentang mikroprosesor

Apa itu mikroprosesor?

Mikroprosesor atau prosesor sederhana adalah unit pemrosesan dari satu atau lebih sirkuit terintegrasi (IC) yang memiliki fungsi unit pemrosesan.

Kita dapat mempertimbangkan mikroprosesor sebagai sirkuit terintegrasi, digital dan multiguna yang menerima data biner sebagai input, memprosesnya sesuai dengan instruksi yang tersimpan dan menawarkan data sebagai output.

Techwalla.com mendefinisikan mikroprosesor sebagai sirkuit listrik terintegrasi yang mampu melakukan instruksi dari suatu perangkat lunak atau aplikasi. Sebagai sirkuit terpadu, ia menerima instruksi dari suatu program, memproses atau menginterpretasikan instruksi ini dan mengeksekusi serangkaian tindakan sebagai output.

Singkatnya, mikroprosesor atau chip multiguna adalah sirkuit integral yang dapat diprogram yang menyimpan instruksi dalam memorinya, mengeksekusi instruksi ini dalam proses data digital dan melakukan kontrol terhadap terminal lain seperti sisa komponen dalam komputer dan perangkat input dan outputnya.

Mikroprosesor diprogram untuk memberi dan menerima instruksi dari komponen lain perangkat, yang berfungsi sebagai otak buatan. Tidak mengherankan dalam istilah sehari-hari itu disebut "otak" dari komputer.

Pastikan untuk membaca: Keuntungan dan kerugian mikroprosesor

Fitur Mikroprosesor

Mikroprosesor bekerja berdasarkan logika digital. Tiga komponen yang membentuk karakteristik utama mikroprosesor adalah serangkaian instruksi digital, bandwidth tertentu yang diukur dalam lebar kata atau " ukuran kata " dan kecepatan atau "frekuensi clock" yang mengukur jumlah instruksi yang dimiliki mikroprosesor. bisa berlari

Mikroprosesor menerima serangkaian instruksi mesin digital. Unit aritmatika logis (ALU) dari prosesor melakukan serangkaian perhitungan berdasarkan instruksi yang diterimanya.

Selain itu, unit ini memindahkan informasi dari satu memori ke memori lain dan memiliki kemampuan untuk berpindah dari satu set instruksi ke instruksi lainnya. Efisiensi yang digunakan akan bergantung pada karakteristik yang disebutkan di atas; mari kita nilai sedikit lebih detail.

Apa kata lebar prosesor?

Prosesor dapat dipilih berdasarkan lebar kata atau " ukuran kata " yang dapat kita lihat sebagai ukuran kompleksitas komputasinya.

Ingatlah bahwa kata atau kata dalam konteks komputasi adalah urutan bit yang terbatas, sebagian besar mikroprosesor modern memiliki lebar kata 16 hingga 64 bit.

Alasan mengapa ia direpresentasikan dalam kelipatan delapan adalah karena byte berisi 8 bit kontinu, sehingga kata tersebut adalah kumpulan 16 bit yang dikelompokkan menjadi 2 byte orde tinggi dan rendah ( Orde Tinggi dan Orde Rendah ).

Kata grup ganda adalah kata 32-bit , sehingga ukuran kata yang lebih besar memungkinkan prosesor melakukan lebih banyak komputasi untuk setiap "siklus clock".

Semakin luas kata, semakin besar efisiensi mikroprosesor saat menerima, menghitung, dan mengembalikan data.

Puluhan tahun yang lalu, lebar 64-bit dicadangkan untuk server dan mainframe atau komputer pusat. Saat ini sistem 64-bit tersedia di komputer mana pun.

Berapa frekuensi jam dalam prosesor?

Laju atau frekuensi clock untuk mikroprosesor adalah frekuensi di mana transistor yang mengintegrasikannya beralih membuka dan menutup bagian-bagian saat ini. Ini diukur dalam Hertz dan mewakili siklus atau jumlah osilasi per detik.

Mikroprosesor pertama yang terkenal dan tersedia secara komersial adalah Intel 4004 tahun 1971, memiliki frekuensi antara 108 KHz hingga maksimum 740 KHz, ini adalah 108.000 hingga 740.000 kali per detik.

Intel Core i7-7920HQ diluncurkan pada 2017, misalnya, beroperasi pada 4, 1 GHz atau 4.100.000.000 siklus per detik.

Frekuensi jam tidak boleh dikaitkan dengan jumlah operasi yang dapat dilakukan mikroprosesor per detik. Karena instruksi atau operasi dapat melibatkan sejumlah terbatas operasi logis yang mengarah ke sejumlah besar switch yang harus dijalankan oleh transistor.

Frekuensi clock sebagai ukuran kinerja prosesor telah dipertanyakan dalam beberapa tahun terakhir, karena meskipun frekuensi telah dipertahankan selama lebih dari satu dekade antara 1, 5 dan 4, 3 GHz menjadi peralatan yang paling baru diproduksi. mereka memiliki hasil lebih tinggi daripada yang pertama yang mencapai jangkauan itu.

Jawabannya mungkin dalam praktik memasukkan lebih banyak " core " atau core dalam kapsul yang sama, (Dual-Core atau Muti-Core) arsitektur paralel yang meningkatkan efisiensi.

Namun, masih fakta bahwa semakin tinggi frekuensi clock, semakin besar kinerja peralatan.

Memori prosesor

Mikroprosesor bekerja melalui dua memori. Memori hanya baca, atau ROM, adalah program dengan serangkaian instruksi tetap dan diprogram oleh serangkaian byte tetap.

Yang lainnya adalah RAM, atau memori akses acak (akronim dalam bahasa Inggris). Jumlah byte dalam memori ini bervariasi dan durasinya pendek. Jika daya padam, RAM dibersihkan.

ROM ini memiliki program internal kecil yang disebut BIOS (singkatan untuk Basic Input Output System). BIOS menguji perangkat keras mesin ketika mulai. Kemudian, cari program lain dalam ROM yang disebut sektor startup.

Sektor startup menjalankan serangkaian instruksi yang membantu menggunakan komputer secara efektif.

Pastikan untuk membaca: Jenis dan kecepatan prosesor

Sedikit sejarah mikroprosesor

Pada tahun-tahun sebelumnya dan awal 70 komponen yang mengintegrasikan mikroprosesor beroperasi secara terpisah, itu wajib untuk memiliki tiga chip untuk mengkonfigurasi unit pemrosesan pusat:

Satu unit logika aritmatika atau ALU ( Unit Logika Aritmetika ) yang lain memisahkan unit kontrol ( Unit Kontrol CU) dan di sebelahnya register memori bank ( Register Bank ).

Tiga perusahaan bekerja pada tantangan konsolidasi tiga komponen menjadi satu rangkaian elektronik: Intel, Texas Instruments dan Garrett Air Research . Namun, perlombaan dimenangkan oleh Intel yang pada tahun 1971 memperkenalkan mikroprosesor Intel 4004.

Dengan konvensi, Intel 4004 biasanya diterima sebagai yang pertama. Produk ini dirilis oleh perusahaan pada bulan November 1971. Ini berisi 2.600 transistor yang memberikan maksimum 740 KHz. Dengan ukuran kata hanya 4 bit.

Mikroprosesor pertama

Prosesor yang diluncurkan antara 1971 dan 1972 menyajikan karakteristik ini dan dianggap sebagai generasi pertama mikroprosesor .

Pada tahun 1972, teknologi 8-bit muncul dengan Intel 8008 dan pada 1973 di Intel 8080.

1978 menandai masuknya mikroprosesor dengan ukuran kata 16-bit, dengan Intel 8086 dan 8088 berisi sekitar 29.000 transistor.

Intel 80286 muncul pada tahun 1982, dengan itu kita berbicara tentang kecepatan clock 16 Mega Hertz, dengan sekitar 130.000 transistor masih pada 16 bit. Dikatakan bahwa sekitar 15 juta dijual untuk komputer di seluruh dunia.

Intel 80386 muncul sebagai prosesor 32-bit pertama pada tahun 1985. Sudah ada pembicaraan tentang 285.000 transistor.

Intel Pentium muncul pada tahun 1993 dan merupakan prosesor pertama dengan ukuran kata 64 bit , 3, 1 juta transistor dalam komposisinya, mencapai frekuensi 300 MHz. Dihentikan menuju tahun 1999.

Prosesor modern

Lompatan ke frekuensi clock Giga Hertz terjadi dengan Pentium III pada tahun 1999 dengan 9, 1 juta transistor.

Inter Core Duo dirilis pada 2006 dengan kebaruan 2 inti eksekusi untuk efisiensi yang lebih besar. Ini mencapai 2, 5 GHz dengan 151 juta transistor di dalamnya. Itu dihentikan dua tahun kemudian.

Keluarga Intel Core i7 keluar pada 2008 dengan empat core arsitektur x86-64 bit. Beberapa anggotanya masih berlaku sampai sekarang seperti Intel Core i7-7920HQ, prosesor modern yang mencapai kecepatan clock 4, 1 GHz.

Jangan berhenti membaca: Penjelasan tentang kecepatan prosesor

Fungsi Mikroprosesor

Fungsi utama mikroprosesor adalah untuk menerima data dan menjalankan instruksi.

Pengguna komputer menggunakan mouse dan mouse sebagai perangkat input dasar, sadar atau tidak, kita memasukkan data atau instruksi.

Prosesor menerima instruksi ini, mengalihkan operasi logis dan menjalankan perintah ke perangkat lain seperti output, penyimpanan dan juga menghasilkan data yang diproses untuk pengguna.

Menurut Engadget.com, mikroprosesor komputer memfasilitasi pengembangan ribuan perhitungan secara instan dan merupakan salah satu alasan mengapa komputer akan selalu melangkah lebih jauh dari jangkauan manusia.

Mikroprosesor menerima instruksi memori utama dari sumber pertama, menerjemahkannya dan menentukan jenis tindakan yang akan dilakukan. Pada gilirannya, ia akan memonitor perangkat input dan output selama eksekusi.

Komputer bukan hanya pengolah informasi. Mikroprosesor mampu menjalankan instruksi dalam format informasi, audio dan video.

Mikroprosesor modern mendukung berbagai efek multimedia. Prosesor 32-bit sangat penting untuk mendukung perangkat lunak multimedia.

Dengan keunggulan Internet, mikroprosesor berkembang untuk mendukung memori virtual dan fisik. Yang pertama bekerja sebagai pemroses sinyal digital (DSP) untuk menangani format pemutaran, audio dan video yang ditransfer secara real time. Mikroprosesor tercepat dan paling modern tidak memerlukan DSP.

Prosesor atau chip multifungsi bukan hanya masalah komputer. Di era digital ini, ada sangat sedikit perangkat elektronik yang tidak mengandung mikroprosesor .

Kemajuan dalam bidang kedokteran, ramalan cuaca, mobil, komunikasi, desain, dan eksperimen ilmiah adalah hasil pengembangan perangkat teknologi dengan mikroprosesor .

Otomatisasi kerja manual yang sulit dimungkinkan karena mikroprosesor, operasi nano-metrik yang tidak mendukung margin kesalahan dijalankan dengan dukungannya.

Logika digital mikroprosesor telah menghasilkan efisiensi dan kecepatan luar biasa dalam semua aspek kehidupan. Karena itu, potensi penggunaan mikroprosesor sangat besar.

Artikel Menarik