Gordon Moore, Melipatgandakan Transistor
 

**

PENGEMBANGAN IC tidak lepas dari mekanisme kerja transistor yang ditemukan John Bardeen, Walter Houser Brattain, dan William Bradford Shockley tahun 1948 atas hasil penelitiannya di Bell Labs., Amerika Serikat. Transistor yang memanfaatkan bahan semikonduktor (seperti silikon, germanium, dan gallium arsenide) membuat ukuran komponen elektronika jauh lebih kecil dan ringkas. Didukung cara kerja yang tidak berbeda dengan tabung trioda atau vacuum tube yang dipakai sebelumnya, pemakaian jumlah transistor dalam berbagai aplikasi semakin meningkat. Hingga muncul gagasan untuk menjadikan seluruh komponen dalam suatu lembaran silikon (planar). Gagasan inilah yang mendasari ditemukannya IC.

IC tidak ubahnya sebuah sirkuit elektronika yang terdiri dari komponen elektronika seperti transistor, resistor, kapasitor, dan sebagainya. Yang berbeda dari sirkuit elektronika yang lain adalah sirkuit IC dibangun di atas wafer silikon (atau bahan semikonduktor yang lain seperti galium arsenide atau germanium) secara planar (pada lapisan dan blok material tertentu).

Kelebihan bahan semikonduktor adalah memiliki sifat konduktivitas (sifat penghantar listrik) yang dapat berubah melalui proses doping, memasukkan bahan lain ke dalam kristal semikonduktor. Boron dan fosfor biasa dipakai sebagai dopant untuk membentuk muatan positif dan negatif dari kristal silikon yang semula netral/tidak bermuatan.

Kristal silikon yang bermuatan positif disebut tipe p, dan yang negatif disebut tipe n. Perbedaan muatan pada kristal ini digunakan untuk membentuk dioda, gate transistor, resistor, kapasitor, dan komponen yang lain. Kristal yang bermuatan sama dapat digunakan bersama-sama oleh komponen yang berbeda. Dengan metode tersebut sirkuit elektronika dapat dibuat lebih kecil dan efisien dibandingkan dengan sirkuit yang dibangun dengan tabung trioda atau transistor berkaki tiga.

Dengan kelebihan yang dimiliki IC, pemakaian jumlah transistor pada sebuah keping IC terus meningkat dari tahun ke tahun. Gordon Moore, saat masih di Fairchild Semiconductor melakukan observasi dan memprediksikan kecenderungan tersebut melalui tulisannya berjudul Cramming More Components Onto Integrated Circuits (memasukkan sebanyak mungkin komponen pada rangkaian terintegrasi) yang dimuat di majalah Electronics No. 8 Volume 38 pada 19 April 1965.

Dalam tulisannya, Moore meramalkan, pemakaian transistor pada keping IC meningkat secara eksponensial dua kali lipat setiap tahun. Prediksi Moore dikenal sebagai Hukum Moore dan terbukti hingga saat ini. Namun kecenderungan tersebut terus menurun dan mulai dipertanyakan ketepatannya, sehingga peningkatan jumlah IC secara eksponensial berlangsung rata-rata menjadi setiap 18 bulan.

Namun Gordon Moore mempertahankan pendapatnya dan membantah, Hukum Moore tidak lagi relevan dalam penjelasannya di depan International Solid State Circuits Conference (ISSCC) pada 10 Februari 2003 dalam presentasi berjudul No Exponential Forever, But We Can Delay Forever. (Eksponensial Tidak Selamanya, Namun Kami Selalu Dapat Menunda). Moore mengakui, prediksinya tidak selamanya akurat. Meskipun demikian, Hukum Moore terus dipelajari para ahli dan menjadi bahan kajian yang penting.

**

HUKUM Moore bukan sekadar prediksi dan hasil pengamatan belaka. Saat ini, Hukum Moore telah dijadikan target dan tujuan yang ingin dicapai dalam pengembangan industri semikonduktor. Peneliti di industri prosesor berusaha mewujudkan Hukum Moore dalam pengembangan produknya. Produsen alat produksi IC berusaha membuat alat yang dapat mencetak transistor sekecil mungkin. Industri material semikonduktor terus menyempurnakan produk material yang dibutuhkan prosesor, dan aplikasi komputer dan telekomunikasi berkembang pesat seiring dikeluarkannya prosesor yang memiliki kemampuan semakin tinggi.

Secara tidak langsung, Hukum Moore menjadi umpan balik (feedback) untuk mengendalikan laju peningkatan jumlah transistor pada keping IC. Hukum Moore telah mengendalikan semua orang untuk bersama-sama mengembangkan prosesor. Terlepas dari alasan-alasan tersebut, pemakaian transistor akan terus meningkat hingga ditemukannya teknologi yang lebih efektif dan efisien yang akan menggeser mekanisme kerja transistor sebagaimana yang dipakai saat ini.

Semakin kecil ukuran sebuah transistor, memungkinkan penggunaan transistor yang semakin berlipat ganda. Bahkan baru-baru ini Bell Labs. telah mengumumkan penemuan single nano tube yang berpeluang menjadi transistor berukuran nanometer dan para peneliti di Technion, Israel telah mengembangkan transistor berbasis DNA dan single nano tube. Perkembangan ini menjadi pengarah kemajuan nanotechnology di bidang elektronika.

**

HUKUM Moore merupakan salah satu sumbangan besar Gordon Moore yang dilahirkan pada 3 Januari 1929 dan dibesarkan di Kalifornia, dekat Palo Alto. Dengan gelar PhD. di bidang fisika dan kimia dari Caltech, dia adalah salah satu peneliti andalan William Bradford Shockley saat mendirikan Shockley Semiconductor di Kalifornia tahun 1956.

Setahun kemudian dia keluar dari Shockley Semiconductor dan bekerja di Fairchild Semiconductor. Gordon Moore bekerja di Fairchild Semiconductor selama 11 tahun, saat di mana ia menulis sebuah artikel di majalah Electronics tentang masa depan industri semikonduktor.

Gordon Moore bersama dengan Robert Noyce mendirikan Intel Corp. pada tahun 1968 setelah keluar dari Fairchild Semiconductor. Gordon Moore dikenal sebagai salah satu orang terkaya di dunia saat ini. Betapa tidak, berdasarkan data riset Mercury Research di akhir tahun 2003, produk prosesor buatan Intel menguasai 83,6 asar processor dunia yang bernilai jutaan dolar AS disusul Advance Micro Device (AMD) 14,9 sementara sisanya dibagi perusahaan lain.

Meskipun Gordon Moore bukanlah penemu transistor atau IC, gagasan yang dilontarkannya mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah transistor pada IC telah memberikan sumbangan besar bagi kemajuan teknologi informasi. Tanpa jasa Moore mungkin kita belum bisa menikmati komputer berkecepatan 3GHz seperti saat ini.*** 

sumber : http://www.komputasi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1111718499

     Di dalam mikroprosesor ada  yang disebut sebagai System BUS. Sistem BUS ini digunakan sebagai jalur pengiriman sinyal-sinyal baik itu masukan maupun keluaran. Terdapat 3 jalur didalam mikroprosesor, yaitu Data BUS, Address BUS dan Control BUS.
     Pada saat Address BUS dan Data BUS telah memiliki kondisi tri-keadaan, maka mikroprosesor (dalam contoh) akan memberikan tanggapan terhadap permintaan yang diberikan. Sinyal pengendalaian dari BUS pengendali yang diberikan dapat aktif tinggi atau rendah. Misalnya, apabila logika 0 menunjukan bahwa BUS data berada pada modus masukan, suatu garis diatas nama sinyal menunjukan bahwa sinyal tersebut aktif rendah. Sebaliknya, apabila logika 1 menunjukan bahwa BUS data berada pada modus masukan, suatu garis diatas nama sinyal menunjukan bahwa sinyal tersebut aktif tinggi.
     Dibawah ini adalah diagram system BUS dan fungsinya :

Sekilas Sejarah Mikroprosesor

Mikroprosesor adalah sebuah chip (IC) yang bekerja dengan program. Fungsi Mikroprosesor adalah sebagai pengontrol atau pengolah utama dalam suatu rangkaian elektronik. Mikroprosesor biasa disebut juga CPU (Central Processing Unit).

Cara kerja sebuah Mikroprosesor diarahkan oleh suatu program dalam kode-kode bahasa mesin yang telah dimasukkan terlebih dahulu ke dalam sebuah memori. Di dalam Mikroprosesor minimal terdiri dari rangkaian digital, register, pengolah logika aritmatika, rangkaian sekuensial.
dibawah ini adalah link video tentang sejarah perkembangan microprocessor :
http://www.youtube.com/watch?v=QftE8OCfatQ

semoga bermanfaat.....

JENIS MIKROPROSESOR

Prosesor	Teknologi	Konsumsi Daya	Siklus Perintah
INTEL 8008	PMOS	420 mW	10 us
INTEL 8085	NMOS	400 mW	1,3 us
INTEL 80286	HCMOS	2500 mW	0,1 us
RCA 1802C	CMOS	400 mW	6,4 us
MOTOROLA MC6800	NMOS	600 mW	2,0 us
MOTOROLA MC68000	HCMOS	1750 mW	0,08 us
MOS Technology 6502	NMOS	250 mW	3,0 us
National 32032	HCMOS	1000 mW	0,1 us
Zilog Z80	NMOS	400 mW	1,3 us

Prosesor	Teknologi	Konsumsi Daya	Siklus Perintah
INTEL 8008	PMOS	420 mW	10 us
INTEL 8085	NMOS	400 mW	1,3 us
INTEL 80286	HCMOS	2500 mW	0,1 us
RCA 1802C	CMOS	400 mW	6,4 us
MOTOROLA MC6800	NMOS	600 mW	2,0 us
MOTOROLA MC68000	HCMOS	1750 mW	0,08 us
MOS Technology 6502	NMOS	250 mW	3,0 us
National 32032	HCMOS	1000 mW	0,1 us
Zilog Z80	NMOS	400 mW	1,3 us

Prosesor	Pabrik	Lebar Data	Teknologi	Tahun
4004	INTEL	4-bit	PMOS	1971
4040	INTEL	4-bit	PMOS	1971
PPS-4	Rockwell	4-bit	PMOS	1972
8008	INTEL	8-bit	PMOS	1972
8080	INTEL	8-bit	NMOS	1974
F8	Fairchild	8-bit	NMOS	1974
6800	Motorola	8-bit	NMOS	1974
Z80	Zilog	8-bit	NMOS	1976
6801	Motorola	8-bit	NMOS	1978
6809	Motorola	8-bit	NMOS	1978
9900	Texas Inst.	16-bit	NMOS	1976
68000	Motorola	16-bit	NMOS
Z8000	Zilog	16-bit	NMOS

Fungsi Processor, Sejarah dan Penjelasannya

• Operation code (Kode operasi), yang merupakan tindakan yang harus dieksekusi prosesor;
• Operand code (Kode operan), yang mendefinisikan parameter dari tindakan. Kode operan tergantung pada operasi.
• Operation Code Operand Field

1. Memory Access: mengakses memori atau mentransfer data antara register.
2. Arithmetic Operations: melakukan operasi seperti penambahan, pengurangan pembagian, atau perkalian.
3. Logic Operations: seperti operasi AND, OR, NOT, EXCLUSIVE NOT, dll
4. Control: urutan kontrol, koneksi kondisional, dll

1. Register akumulator (accumulator register atau ACC), yang menyimpan hasil operasi aritmatika dan logika;
2. Register status (PSW, Processor Status Word), yang memegang indikator status sistem (membawa digit, overflow, dll);
3. Register instruksi (RI, instruction register), yang berisi instruksi yang sedang diproses saat ini;
4. Counter ordinal atau ordinal counter (OC or PC for Program Counter), yang berisi alamat dari instruksi berikutnya untuk proses;
5. Register buffer, yang menyimpan data sementara dari memori.

1. Cache memori Level satu (disebut Cache L1, untuk Level 1 Cache) secara langsung terintegrasi ke dalam prosesor. Level 1 cache dapat diakses dengan sangat cepat. Bagian ini dibagi menjadi dua bagian:
   1. Bagian pertama adalah cache instruksi, yang berisi petunjuk dari RAM yang telah diterjemahkan saat mereka datang melalui pipelines.
   2. Bagian kedua adalah data cache, yang berisi data dari RAM dan data terakhir digunakan selama operasi prosesor.
2. Cache memori Level dua (disebut L2 Cache, untuk Level 2 Cache) terletak dalam case bersama dengan prosesor (dalam chip). Level dua cache perantara antara prosesor dengan cache internal, dan RAM. Bagian ini dapat diakses lebih cepat daripada RAM, tetapi kurang cepat dari cache tingkat satu.
3. Tingkat tiga cache memori (disebut L3 Cache, untuk Level 3 Cache) terletak pada motherboard.

• FETCH: (mengambil instruksi dari cache;
• DeCODE: decode instruksi dan terlihat untuk operan (mendaftar atau nilai-nilai langsung);
• EXECUTE: melakukan instruksi (misalnya, jika itu adalah instruksi ADD, penambahan dilakukan, jika instruksi SUB, pengurangan dilakukan, dll);
• MEMORY: mengakses memori, dan menulis data atau mengambil data;
• WRITE BACK (retire): mencatat nilai yang dihitung di register.

HyperThreading (ditulis HT) adalah teknologi yang menempatkan dua prosesor logika dalam satu prosesor fisik. Dengan demikian, sistem mengakui dua prosesor fisik dan berperilaku seperti sistem multitasking dengan mengirimkan dua thread secara simultan, disebut sebagai SMT (Simultaneous Multi Threading). Ini merupakan “manipulasi” yang memungkinkan sumber daya prosesor menjadi lebih baik dengan kecepatan kerja lebih tinggi.

sumber : http://agussale.com/fungsi-processor-sejarah-dan-penjelasannya