PERANGKAT PEMROSESAN: EVOLUSI, JENIS, CONTOH - TEKNOLOGI - 2025

Perangkat pengolah komputer merupakan unit-unit yang berperan penting dalam operasi pemrosesan sebuah komputer. Mereka digunakan untuk memproses data, mengikuti instruksi dari suatu program.

Pengolahan adalah fungsi komputer yang paling penting, karena pada tahap ini dilakukan transformasi data menjadi informasi yang berguna, menggunakan banyak perangkat pengolah komputer.

Sumber: pixabay.com

Fungsi utama perangkat pemrosesan adalah memiliki tanggung jawab untuk memperoleh informasi yang fasih dari data yang diubah dengan bantuan beberapa perangkat ini.

Pemrosesan audio dan video terdiri dari pembersihan data sedemikian rupa sehingga lebih menyenangkan untuk telinga dan mata, sehingga tampak lebih realistis.

Inilah sebabnya mengapa kartu video dapat dilihat lebih baik dengan beberapa kartu video daripada yang lain, karena kartu video memproses data untuk meningkatkan realisme. Hal yang sama terjadi dengan kartu suara dan kualitas audio.

Prosesor

Setiap kali informasi mencapai komputer dari perangkat input, seperti keyboard, informasi ini harus melalui jalur perantara sebelum dapat digunakan untuk perangkat output, seperti monitor.

Perangkat pemroses adalah perangkat atau instrumen apa pun di komputer yang bertanggung jawab untuk mengelola jalur perantara ini. Mereka mengoperasikan fungsi, melakukan perhitungan yang berbeda, dan juga mengontrol perangkat keras lainnya.

Perangkat pemrosesan mengonversi berbagai jenis data, serta memanipulasi dan melakukan tugas dengan data tersebut.

Biasanya, istilah CPU sesuai dengan prosesor, dan lebih khusus lagi untuk unit komputasi dan unit kontrolnya, sehingga membedakan elemen-elemen ini dari komponen eksternal komputer, seperti memori utama dan sirkuit input / output.

Prosesor bekerja dalam koordinasi yang erat dengan memori utama dan perangkat penyimpanan periferal.

Mungkin ada sistem dan periferal lain yang bekerja untuk membantu mengumpulkan, menyimpan, dan menyebarkan data, tetapi tugas pemrosesan unik untuk prosesor.

Evolusi dari awal hingga sekarang

Tahap awal

Komputer awal, seperti ENIAC, harus disambungkan secara fisik setiap kali tugas yang berbeda dilakukan.

Pada tahun 1945, ahli matematika von Neumann mendistribusikan sketsa untuk program komputer tersimpan, yang disebut EDVAC, yang akhirnya akan selesai pada tahun 1949.

Perangkat pertama yang dapat dengan benar disebut CPU datang dengan kedatangan komputer ini dengan program tersimpan.

Program yang dibuat untuk EDVAC disimpan di memori utama komputer, daripada harus dibuat melalui kabel komputer.

Oleh karena itu, program yang dijalankan EDVAC dapat ditukar dengan perubahan sederhana pada konten memori.

CPU pertama adalah desain unik yang digunakan dalam komputer tertentu. Selanjutnya, metode perancangan CPU secara individual untuk aplikasi tertentu memungkinkan prosesor multitasking dikembangkan dalam jumlah besar.

Relai dan tabung vakum

Mereka biasanya digunakan sebagai perangkat switching. Sebuah komputer membutuhkan ribuan perangkat ini. Komputer tube seperti EDVAC mogok rata-rata setiap delapan jam.

Pada akhirnya, CPU berbasis tabung menjadi sangat diperlukan karena keuntungan memiliki kecepatan yang cukup besar melebihi masalah keandalannya.

CPU sinkron awal ini berjalan pada kecepatan clock rendah dibandingkan dengan desain mikroelektronik saat ini, sebagian besar karena kecepatan lambat dari elemen switching yang digunakan dalam pembuatannya.

Transistor

Selama tahun 1950-an dan 1960-an, CPU tidak lagi harus dibangun atas dasar perangkat switching yang besar dan gagal serta rapuh, seperti relai dan tabung vakum.

Karena berbagai teknologi memungkinkan pembuatan perangkat elektronik yang lebih kecil dan lebih andal, kerumitan dalam desain CPU juga meningkat. Peningkatan pertama dari jenisnya dicapai dengan munculnya transistor.

Dengan kemajuan ini dimungkinkan untuk membuat CPU dengan kompleksitas yang lebih besar dan yang gagal jauh lebih sedikit di satu atau lebih papan sirkuit. Komputer yang berbasis transistor menawarkan sejumlah peningkatan dari yang sebelumnya.

Selain menawarkan konsumsi daya yang lebih rendah dan jauh lebih andal, transistor memungkinkan prosesor bekerja lebih cepat, berkat waktu switching yang rendah dibandingkan transistor dengan tabung vakum.

Sirkuit terintegrasi

Transistor MOS ditemukan oleh Bell Labs pada tahun 1959. Transistor ini memiliki skalabilitas yang tinggi, serta menggunakan listrik yang jauh lebih sedikit dan jauh lebih terkondensasi daripada transistor junction bipolar. Ini memungkinkan untuk membangun sirkuit terintegrasi dengan kepadatan tinggi.

Dengan demikian metode dikembangkan untuk membuat banyak transistor yang saling berhubungan di area yang kompak. Sirkuit terpadu memungkinkan sejumlah besar transistor diproduksi dalam satu cetakan atau "chip" berdasarkan semikonduktor.

Standarisasi dimulai pada tahap transistor macrokomputer dan minikomputer dan dipercepat secara dramatis dengan penyebaran luas sirkuit terintegrasi, memungkinkan CPU yang semakin kompleks untuk dirancang dan diproduksi.

Seiring kemajuan teknologi mikroelektronika, lebih banyak transistor dapat ditempatkan di sirkuit terintegrasi, sehingga mengurangi jumlah sirkuit terintegrasi yang diperlukan untuk menyelesaikan sebuah CPU.

Sirkuit terpadu meningkatkan jumlah transistor menjadi ratusan dan kemudian menjadi ribuan. Pada 1968, jumlah sirkuit terintegrasi yang diperlukan untuk membangun CPU lengkap telah dikurangi menjadi 24, masing-masing berisi sekitar 1.000 transistor MOS.

Mikroprosesor

Sebelum munculnya mikroprosesor saat ini, komputer menggunakan beberapa sirkuit terintegrasi yang semakin kecil yang tersebar di seluruh papan sirkuit.

CPU seperti yang dikenal saat ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1971 oleh Intel, berfungsi dalam kerangka komputer pribadi.

Mikroprosesor pertama ini adalah prosesor 4-bit yang disebut Intel 4004. Ini kemudian digantikan oleh desain yang lebih baru dengan arsitektur 8-bit, 16-bit, 32-bit, dan 64-bit.

Mikroprosesor adalah chip sirkuit terintegrasi yang terbuat dari bahan semikonduktor silikon, dengan jutaan komponen listrik di dalam ruangannya.

Ini akhirnya menjadi prosesor sentral untuk komputer generasi keempat tahun 1980-an dan dekade kemudian.

Mikroprosesor modern muncul di perangkat elektronik mulai dari mobil hingga ponsel, dan bahkan mainan.

Jenis

Sebelumnya, prosesor komputer menggunakan angka sebagai identifikasi mereka, sehingga membantu mengidentifikasi prosesor tercepat. Misalnya, prosesor Intel 80386 (386) lebih cepat daripada prosesor 80286 (286).

Setelah prosesor Intel Pentium memasuki pasar, yang seharusnya secara logis disebut 80586, prosesor lain mulai membawa nama seperti Celeron dan Athlon.

Saat ini, selain dari berbagai nama prosesor, terdapat kapasitas, kecepatan, dan arsitektur yang berbeda (32-bit dan 64-bit).

Perangkat pemrosesan multi-core

Meskipun ada batasan dalam ukuran chip, keinginan untuk menghasilkan lebih banyak tenaga dari prosesor baru terus memotivasi produsen.

Salah satu inovasi tersebut adalah pengenalan prosesor multi core, sebuah chip mikroprosesor tunggal yang mampu memiliki prosesor multi core. Pada tahun 2005, Intel dan AMD merilis chip prototipe dengan desain multi-core.

Intel Pentium D adalah prosesor dual-core yang dibandingkan dengan prosesor ganda AMD Athlon X2, sebuah chip yang ditujukan untuk server kelas atas.

Namun, ini hanyalah awal dari tren revolusioner dalam chip mikroprosesor. Pada tahun-tahun berikutnya, prosesor multicore berevolusi dari chip dual-core, seperti Intel Core 2 Duo, menjadi chip sepuluh inti, seperti Intel Xion E7-2850.

Secara umum, prosesor multicore menawarkan lebih dari sekadar prosesor inti tunggal dan mampu melakukan multitasking dan multiprosesing, bahkan dalam aplikasi individual.

Perangkat pemrosesan seluler

Sementara mikroprosesor tradisional di komputer pribadi dan superkomputer telah mengalami evolusi yang monumental, industri komputasi seluler berkembang pesat dan menghadapi tantangannya sendiri.

Produsen mikroprosesor mengintegrasikan semua jenis fitur untuk meningkatkan pengalaman individu.

Pertukaran antara memiliki kecepatan yang lebih cepat dan manajemen panas tetap memusingkan, belum lagi dampaknya pada baterai seluler dari prosesor yang lebih cepat ini.

Unit Pemrosesan Grafik (GPU)

Prosesor grafis juga menghasilkan kalkulasi matematis, hanya kali ini, dengan preferensi untuk gambar, video, dan jenis grafik lainnya.

Tugas-tugas ini sebelumnya ditangani oleh mikroprosesor, tetapi karena aplikasi CAD intensif grafis menjadi umum, muncul kebutuhan untuk perangkat keras pemrosesan khusus yang mampu menangani tugas-tugas tersebut tanpa mempengaruhi kinerja keseluruhan komputer.

GPU tipikal hadir dalam tiga bentuk berbeda. Biasanya dihubungkan secara terpisah ke motherboard. Ini terintegrasi dengan CPU atau datang sebagai chip tambahan terpisah pada motherboard. GPU tersedia untuk desktop, laptop, dan juga komputer seluler.

Intel dan Nvidia adalah chipset grafis terdepan di pasar, dengan yang terakhir menjadi pilihan yang lebih disukai untuk pemrosesan grafis utama.

Contoh

- Unit Pemrosesan Pusat (CPU)

Perangkat pengolah terpenting dalam sistem komputer. Ini juga disebut mikroprosesor.

Ini adalah chip internal komputer yang memproses semua operasi yang diterimanya dari perangkat dan aplikasi yang berjalan di komputer.

Intel 8080

Diperkenalkan pada tahun 1974, ia memiliki arsitektur 8-bit, 6.000 transistor, kecepatan 2MHz, akses ke memori 64K, dan 10 kali kinerja 8008.

Intel 8086

Diperkenalkan pada tahun 1978. Ini menggunakan arsitektur 16-bit. Ini memiliki 29.000 transistor, berjalan dengan kecepatan antara 5MHz hingga 10MHz. Itu bisa mengakses 1 megabyte memori.

Intel 80286

Diluncurkan pada tahun 1982. Ia memiliki 134.000 transistor, beroperasi pada kecepatan clock 4MHz hingga 12MHz. Prosesor pertama kompatibel dengan prosesor sebelumnya.

Pentium

Diperkenalkan oleh Intel pada tahun 1993. Mereka dapat digunakan dengan kecepatan dari 60MHz hingga 300MHz. Ketika dirilis, ia memiliki hampir dua juta transistor lebih banyak daripada prosesor 80486DX, dengan bus data 64-bit.

Duo Inti

Prosesor inti ganda pertama Intel yang dikembangkan untuk komputer bergerak, diperkenalkan pada tahun 2006. Itu juga merupakan prosesor Intel pertama yang digunakan di komputer Apple.

Intel inti i7

Ini adalah rangkaian CPU yang mencakup 8 generasi chip Intel. Ini memiliki 4 atau 6 inti, dengan kecepatan antara 2,6 dan 3,7 GHz, diperkenalkan pada tahun 2008.

- Motherboard

Juga ditunjuk motherboard. Ini adalah papan terbesar di dalam komputer. Ini menampung CPU, memori, bus, dan semua elemen lainnya.

Ini mengalokasikan daya dan menyediakan bentuk komunikasi untuk semua elemen perangkat keras untuk berkomunikasi satu sama lain.

- Chip

Kelompok sirkuit terintegrasi yang bekerja sama, memelihara dan mengendalikan seluruh sistem komputer. Dengan demikian, ia mengatur aliran data ke seluruh sistem.

- Jam

Ini digunakan untuk mengimbangi semua kalkulasi komputer. Ini memperkuat bahwa semua sirkuit di dalam komputer dapat bekerja bersama secara bersamaan.

- Slot ekspansi

Soket terletak di motherboard. Ini digunakan untuk menghubungkan kartu ekspansi, sehingga menyediakan fungsi pelengkap ke komputer, seperti video, audio, penyimpanan, dll.

- Bus data

Seperangkat kabel yang digunakan CPU untuk mengirimkan informasi antara semua elemen sistem komputer.

- Alamat bus

Set kabel konduktif yang hanya membawa alamat. Informasi mengalir dari mikroprosesor ke memori atau ke perangkat input / output.

- Kontrol bus

Ini membawa sinyal yang menginformasikan status perangkat yang berbeda. Biasanya bus kontrol hanya memiliki satu alamat.

- Kartu grafik

Kartu ekspansi yang masuk ke motherboard komputer. Ini berkaitan dengan pemrosesan gambar dan video. Ini digunakan untuk membuat gambar di layar.

- Unit Pemrosesan Grafik (GPU)

Sirkuit elektronik yang didedikasikan untuk mengelola memori untuk mempercepat pembuatan gambar yang dimaksudkan untuk disiarkan pada perangkat layar.

Perbedaan antara GPU dan kartu grafis mirip dengan perbedaan antara CPU dan motherboard.

- Kartu antarmuka jaringan (NIC)

Kartu ekspansi yang digunakan untuk menyambungkan ke jaringan apa pun, atau bahkan Internet, menggunakan kabel dengan konektor RJ-45.

Kartu-kartu ini dapat berkomunikasi satu sama lain melalui sakelar jaringan, atau jika mereka terhubung langsung.

- Kartu nirkabel

Hampir semua komputer modern memiliki antarmuka untuk menghubungkan ke jaringan nirkabel (Wi-Fi), yang dipasang langsung ke motherboard.

- Kartu suara

Kartu ekspansi yang digunakan untuk mereproduksi semua jenis audio di komputer, yang dapat didengar melalui pengeras suara.

Disertakan dalam komputer, baik dalam slot ekspansi atau terintegrasi ke motherboard.

- Pengontrol penyimpanan massal

Ini menangani penyimpanan dan pengambilan data yang disimpan secara permanen di hard drive atau perangkat serupa. Ia memiliki CPU khusus untuk melakukan operasi ini.

Referensi

1. Computer Hope (2018). Perangkat pemrosesan. Diambil dari: computerhope.com.
2. Am7s (2019). Apa itu perangkat pengolah komputer? Diambil dari: am7s.com.
3. Solomon (2018). Jenis Perangkat Keras Komputer - Perangkat Pemrosesan. Zig Link IT. Diambil dari: ziglinkit.com.
4. Halaman Hub (2019). Perangkat Pemrosesan Data. Diambil dari: hubpages.com.
5. Wikipedia, ensiklopedia gratis (2019). Unit pemrosesan utama. Diambil dari: en.wikipedia.org.
6. Computer Hope (2019). CPU. Diambil dari: computerhope.com.
7. Margaret Rouse (2019). Prosesor (CPU). Techtarget. Diambil dari: whatis.techtarget.com.