SISTEM BUS PADA PROCESSOR INTEL
Disusun Oleh : Nama NIM Kelas : Muhammad Ilham Noor Akbar : 14001 :A
TEKNIK KOMPUTER DASAR PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA 2010
DAFTAR ISI
Daftar Isi BAB I Jenis Jenis Sistem bus Sejarah perkembangan sistem bus Bus sistem
BAB II Hierarki sistem bus pada processor inel Perkembangan processor intel Hierarki sistem bus
BAB I JENIS JENIS SISTEM BUS A. SEJARAH PERKEMBANGAN BUS Perkembangan sistem bus dari masa ke masa terus berkembang sesuai kebutuhan masyarakat dan perkembangan sistem informasi di dunia, perkembangan ini di golongkan dalam 3 generasi, dari mulai generasi pertama sampai generasi ke tiga, setiap generasinya mempunyai perkembangan tersendiri, dari mulai sistem bus di processor pertama sampai processor terbaru, dan dari 8 bit sampai 64 bit, diantaranya ialah :
Generasi pertama Beberapa dari masalah yang ditemui instruksi - instruksi, diantaranya ialah adanya interupsi. Komputer menangani interupsi (permintaan dari modul I/O) tersebut dengan menunggu sampai looping pada interupsi tersebut selesai dan perangkat external komputer kembai siap untuk bekerja. Beberapa waktu setelah itu,beberapa komputer mulai untuk mentransfer data dari memori ke seluruh bagian CPU. Dalam hal ini, komputer akan mmprioritaskan pentransferan data mellui bus ke bagian program yang diinterupsi. Sistem bus pada mikrokomputer hakekatnya terhubung langsung ke pin pin pada CPU atau dengan cara melewati amplifier untuk menghubungkannya. Memori dan device lainnya akan ditambah ke bus dengan mnggunakan alamat yang sama dan pin pin data yang ada pada CPU secara paralel. Komunkasi antar device tersebut dikontrol oleh CPU, yang mana data dibaca dan ditulis dari device- device yang ada baik dari maupun ke memori,seluruhnya dibawah kendali CPU. Bahkan dadangkala hal terbut dilakukan dlm 1 waktu.
Seperti yang pernah dibicarakan sebelumnya, device device komputer mengeluarkan interupsi (pemintaan pelayanan) ke CPU dengan cara memberikan sinyal sinyal melalui pin pin pada CPU. Umpamanya, pengontrol disk drive memberikan sinyal interupsi ke CPU, yaitu diantaranya memberitahukan kepada CPU bahwa data yang ada pada memori tersebut telah siap dibaca. Dengan begitu CPU akan memindahkan data dengan membaca alamat memori yang diberikan oleh disk drive ersebut. Hampir semua mikrokomputer dibangun dengan menggunakan metode ini, yakni dimulai dengan bus S-100 di Altair. Generasi kedua Sistem bus generasi kedua dinamakan NuBus, sebagai penyelesaian dari berbagai masalah. NuBus memisahkan komputer menjadi dua yaitu (CPU dan memory) dan perangkat keras lainnya, dengan sebuah bus controller di antaranya. Ini akan membuat CPU menjadi lebih cepat tanpa dipengaruhi BUS. Ini menyebabkan lebih banyak beban untuk memindahkan data keluar dari CPU dan masuk kedalam kartu melalui bus Controller. Jadi perangkat keras pada BUS dapat terhubung ke setiap bagian tanpa intervensi dari CPU. bus ini dapat memindahkan lebih banyak data disesuaikan dengan besarnya data yang akan dipindahkan, mulai dari 8 bit perdetik secara paralel pada generasi pertama, hingga 16 atau 32 bit perdetik. Semakin waktu semakin baik sejalan dengan perkembangan software setupnya. ( sekarang menjadi suatu standar dari plug-nplay) untuk menggantikan jumper. Bagaimanapun juga sistem baru ini memberikan suatu kualitas yang lebih baik dari generasi sebelumnya. Oleh karena itu setiap bus dapat terhubung dalam kecepatan yang sama. Ketika CPU dan Memory dirancang terpisah CPU pun terus berkembang sehingga dapat meningkatkan kecepatannya. CPU dan Memory dapat meningkatkan kecepatan lebih cepat dari bus. Jadi kecepatan bus sekarang lebih
lambat dari pada apa yang sistem modern butuhkan. Komputer menjadi lebih berat dalam menyalurkan data. Contoh dari masalah ini adalah kartu video yang sangat cepat seperti bus baru yaitu PCI, dan komputer mulai memasang AGP hanya untuk digunakan sebagai kartu video. Pada tahun 2004 AGP terus berkembang menjadi lebih besar sebagai kartu video high-end, dan akhirnya digantikan oleh keberadaan bus baru PCI Express. Dengan penambahan jumlah dari perangkat keras external ini akan membuat sistem bus bekerja dengan baik. Ketika disk drive pertama kali diperkenalkan, ini akan ditambahkan ke CPU dengan sebuah kartu ke dalam bus. Oleh karena itu komputer komputer memiliki banyak slot diatas bus. Tapi pada pertengahan tahun 1980 dan 1990, sistem baru seperti SCSI dan IDE diperkenalkan untuk melayani kebutuhan tersebut, meninggalkan banyak slot pada sistem modern. Sekarang terdapat 5 bus berbeda dalam suatu komputer yang didukung oleh berbagai macam perangkat keras. Generasi ketiga Pada generasi ketiga ini bus telah muncul di pasaran sejak tahun 2001yang menyertai Hyper Transpord dan InfiniBand. Bus ini sangat flexible dalam menghubungkannya. Bus ini dapat digunakan bersama seperti internal bus. Sebaik sambungan mesin bersama ini akan menyelesaikan permasalah ketika mencoba meminta service atau pelayanan yang berbeda. Pembuat software berkerja keras untuk menyesuaikan dengan sistem ini, karena tidak sesuai dengan perangkat keras itu sendiri, umumnya bus pada generasi ketiga ini cenderung untuk suatu network dari pada konsep dasar suatu bus, bus dengan protokol tinggi lebih dibutuhkan dari sistem yang juga memberikan multiple device untuk digunakan dalam satu bus.
B. SISTEM BUS
Bus merupakan jalur penghubung antar alat pada komputer yang digunakan sebagai media dalam proses melewatkan data pada suatu proses. Bus ini bisa dianggap sebagai sebuah pipa, dimana pipa atau saluran tersebut digunakan untuk mengirimkan dan menerima informasi antar alat yang dihubungkannya. Pada sistem komputer, bus ini termasuk perangkat internal, kecepatan pengiriman informasi melalui bus ini dilakukan dengan kecepatan tinggi. Alat transformasi data dari terminal satu ke terminal lain di dalam CPU. Jalur utama aliran data antara processor ke komponen lainnya (seperti sound card, video card, memory) pada mainboard. Karakteristik bus adalah: 1. Jumlah interupsi mementukan banyak perangkat independen yang melakukan I/O. 2. Ukuran bus data eksternal berakibat pada kecepatan operasional I/O. 3. Ukuran bus alamat menentukan banyak memori yang ditunjuk board ekspansi. 4. Kecepatan clock maksimum yang dapat diakomodasi bus berakibat pada kinerja. Interkoneksi antar komponen. Bus ini terdiri dari: 1. Bus alamat (address bus) Pengalamanatan tranformasi data (bus). Pengalamatan bus ini berisi 16, 20, 24 jalur sinyal paralel atau lebih. CPU mengirim alamat lokasi memori atau port yang ingi ditulis atau dibaca di bus ini. Jumlah lokasi memori yang dapat dialamati ditentukan jumlah jalur alamat. Jika CPU mempunyai N jalur alamat, maka dapat mengalamati 2 pangkat N lokasi memori dan atau port secara langsung. Saat CPU membaca atau menulis data mengenai port, alamat port dikirim di bus alamat
2. Bus data (data bus) Bus data adalah Jalur yang berfungsi untuk menyalurkan data dari suatu bagian ke bagian lainnya. Berisi 8, 16, 32 jalur sinyal paralel atau lebih. Jalur-jalur data adalah dua arah (bidirectional). CPU dapat membaca dan mengirim data dari/ke memori atau port. Banyak perangkat pada sistem yang dicantolkan ke bus data tapi hanya satu perangkat pada satu saat yang dapat memakainya. Untuk mengatur ini, perangkat harus mempunyai tiga state (tristate) agar dapat dipasang pada bus data. 3. Bus kendali (control bus) Bus kontrol adalah salah satu dari tiga macam bus yang terdapat pada sistem mikroprosesor yang digunakan untuk menyalurkan sinyal kontrol. Bus kendali berisi 4-10 jalur sinyal paralel. CPU mengirim sinyal-sinyal pada bus kendali untuk memerintahkan memory atau port. Sinyal bus kendali antara lain: - memory read - Memory write - I/O read - I/O write
C. CHIPSET SOUTHBRIDGE DAN NORTHBRIDGE Asal mula istilah northbridge dan southbridge Pemunculan istilah northbridge dan southbridge berawal dari kebiasaan dalam menggambar suatu bagan atau peta tentang arsitektur suatu komponen. CPU biasanya diletakkan pada bagian atas (puncak) bagan. Pada suatu peta, bagian atas selalu identik dengan arah utara. CPU kemudian dihubungkan dengan chipset melalui fast bridge atau jalur penghubung cepat yang menyambung langsung di bagian atas unit chipset. Itulah sebabnya bagian yang langsung
berhubungan dengan CPU tersebut disebut northbridge. Northbridge ini kemudian dihubungkan dengan bagian bawah unit chipset melalui slow bridge atau jalur penghubung yang lebih lambat. Unit chipset bagian bawah ini kemudian disebut southbridge. Jika bagian atas menyimbolkan arah utara, dengan sendirinya bagian bawah menyimbolkan arah selatan. Itulah sebabnya disebut dengan istilah southbridge.
1.Northbridge Northbridge disebut juga dengan nama memory controller hub (MCH). Perusahaan pembuat chipset yang menggunakan nama sebutan MCH ini adalah Intel. Sedangkan AMD, VIA dan perusahaan lainnya lebih banyak menggunakan nama sebutan northbridge. Northbridge memiliki peran khusus yang sangat penting dalam suatu sistem motherboard. Northbridge adalah bagian yang menghubungkan prosesor (CPU) ke
sistem memori dan graphics controller (AGP dan PCI Express) melalui bus berkecepatan tinggi, dan ke southbridge. Dengan demikian, Northbridge bertugas mengendalikan/ menangani komunikasi antara CPU, RAM, AGP atau PCI Express, dan southbridge. Bahkan pada sebagian chipset, di dalam northbridge juga berisi integrated video controller (pengendali video terintegrasi). Pada sistem Intel istilah integrated video controller ini disebut dengan nama Graphics and Memory Controller Hub (GMCH). Northbridge juga berperan menentukan jumlah, type dan kecepatan CPU yang dapat dipasangkan pada motherboard, termasuk menentukan jumlah, kecepatan dan type RAM yang dapat digunakan. Setiap jenis chipset, kebanyakan dirancang hanya untuk mendukung seri prosesor tertentu saja, dengan jumlah RAM yang dapat dipasangkan bervariasi bergantung type prosesor dan desain motherboardnya sendiri. Pada motherboard untuk prosesor Pentium (sebelum Pentium II), kapasitas RAM yang dapat dipasangkan seringkali dibatasi sampai 128 MB saja. Sedangkan motherboard untuk Pentium 4, kapasitas RAM yang dapat dipasangkan dibatasi 4 GB. Perlu diketahui bahwa sejak era Pentium Pro muncul, arsitektur Intel yang diterapkan prosesor tersebut dapat mengakomodasi address fisik lebih besar dari 32 bit, biasanya 36 bit, sehingga mampu mendukung RAM hingga 64 GB. Namun, jarang ada motherboard yang didesain mampu mendukung RAM hingga 64 GB, lagi pula banyak faktor pembatas lain yang tidak memungkinkan diterapkannya fitur RAM tersebut, misalnya keterbatasan dukungan dari OS dan mahalnya harga RAM). Sampai saat ini, tidak begitu banyak chipset yang mampu mendukung dua tipe RAM sekaligus. Biasanya chipset semacam ini baru diproduksi bila muncul standart baru yang ditetapkan oleh pabrik karena munculnya perkembangan teknologi baru. Contoh northbridge yang hanya mendukung satu type RAM adalah northbridge dari chipset NVIDIA nForce. Chipset ini hanya dapat dipasangkan dengan prosesor AMD yang didesain menggunakan soket A yang dikombinasi dengan pemakaian DDR SDRAM. Contoh lainnya adalah chipset Intel i875. Chipset ini hanya dapat bekerja dengan prosesor Pentium 4 atau
Celeron yang memiliki clock speed lebih tinggi dari 1,3 GHz yang dikombinasi dengan pemakaian DDR SDRAM. Sedangkan contoh chipset yang dapat mendukung dua tipe RAM adalah chipset Intel i915. Chipset tersebut dapat bekerja dengan prosesor Intel Pentium 4 dan Celeron yang menggunakan menggunakan DDR maupun DDR2. Pada perkembangan selanjutnya, memory controller yang menangani komunikasi antara CPU dan RAM tidak lagi berada pada chipset, memory controller tersebut dipindahkan ke prosesor, terintegrasi dengan die prosesor. Contoh prosesor yang telah dilengkapi dengan memory controller ini adalah prosesor AMD64. Akibatnya, chipset untuk prosesor AMD64 (misalnya chipset NVIDIA nForce3) menjadi single chip (chip tunggal) yang merupakan gabungan dari semua fitur southbridge dengan port AGP. Chipset ini dihubungkan langsung ke CPU (prosesor). Sedangkan Intel juga akan melakukan hal yang sama, yaitu mengintegrasikan memory controller tersebut ke dalam prosesor produksinya. Rencananya kelak akan diterapkan pada prosesor yang berbasis mikroarsitektur Nehalem. 2.Southbridge Southbridge adalah bagian dari chipset yang mengontrol bus IDE, USB, dukungan Plug and Play, menjembatani PCI dan Isa, mengontrol keyboard dan mouse, fitur power management dan sejumlah perangkat lainnya. Southbridge berhubungan dengan pheriperal, memalui jalur penghubung yang kecepatannya (kecepatan bus) lebih lambat (misalnya bus PCI dan bus ISA) dibandingkan jalur penghubung yang digunakan oleh northbridge. Pada beberapa chipset modern, southbridge sebenarnya mengandung (memuat) pheripheral yang terintegrasi pada chip, seperti ethernet, USB, dan audio.
BAB II HIERARKI SISTEM BUS PADA PROCESSOR INTEL A. SEJARAH PERKEMBANGAN PROCESSOR INTEL Processor merupakan bagian sangat penting dari sebuah komputer, yang berfungsi sebagai otak dari komputer. Tanpa processor komputer hanyalah sebuah mesin dungu yang tak bisa apa-apa. Processor yang kita pakai saat ini sudah sangat cepat sekali. Tentu saja untuk mencapai kecepatan sampai saat ini processor tersebut mengalami perkembangan. Nah berikut perkembangan processor mulai dari generasi pertama. 1. Microprocessor 8008 (1972) Pada tahun 1972 intel mengeluarkan microprocessor 8008 yang berkecepatan hitung 2 kali lipat dari micro processor sebelumnya. micro Processor ini adalah micro processor8 bit pertama. micro processor ini juga di desain untuk mengerjakan satu pekerjaan saja. 2. Microprocessor 8080 (1974) Pada tahun 1974 intel kembali mengeluarkan micro processor terbaru dengan seri 8080. Pada seri ini intel melakukan perubahan dari micro processor multivoltage menjadi triple voltage, teknologi yang di pakai NMOS, lebih cepat dari seri sebelumnya yang memakai teknologi PMOS. micro processorini adalah otak pertama bagi komputer yang bernama altair.Pada saat ini pengalamatan memory sudah sampai 64 kilobyte. Kecepatanya sampai 10X micro processor sebelumnya. 3. Microprocessor 8086 (1978) Processor 8086 adalah cpu pertama 16 bit. Perusahan komputer IBM menggunakan processor 8086sx ini untuk komputernya karena lebih murah
dari harga 8086, dan juga bisa menggunakan mainboard bekas dari processor 8080. Teknologi yang di gunakan pada processor ini juga berbeda dari seri 8080, dimana pada seri 8086 dan 8086sx intel menggunakan teknologi HMOS. 4. Processor 80386 DX 80386 merupakan CPU 32 bit pertama. Prosessor ini dapat mengalamati memori hingga 4 GB dan mempunyai cara pengalamatan yang lebih baik daripada 286. 386 bekerja pada kecepatan clock 16,20 dan 33 MHz. Belakangan Cyrix dan AMD membuat clones/tiruan-tiruan yang bekerja pada 40 MHz. 386 mengenalkan mode kerja baru yaitu virtual 8086 yang terbuka untuk multitasking karena CPU dapat membuat beberapa 8086 virtual di tiap lokasi memorinya sendirisendiri. 5. Processor 80486 DX 80486 dikeluarkan 10 April 1989 dan bekerja dua kali lebih cepat dari pendahulunya. Hal ini dapat terjadi karena penanganan perintah-perintah x86 yang lebih cepat, lebih-lebih pada mode RISC. Pada saat yang sama kecepatan bus dinaikkan, tetapi 386DX dan 486DX merupakan chip 32 bit. Sesuatu yang baru dalam 486 ialah menjadikan satu math coprocessor/prosesor pembantu matematis. 6. Pentium Classic (P54C) Chip ini dikembangkan oleh Intel dan dikeluarkan pada 22 Maret 1993. Pentium merupakan super scalar, yang berarti prosessor ini dapat menjalankan lebih dari satu perintah tiap tik clock. Prosessor ini menangani dua perintah tiap tik, sebanding dengan dua buah 486 dalam satu chip. Terdapat perubahan yang besar dalam bus sistem : lebarnya lipat dua menjadi 64 bit dan kecepatannya meningkat menjadi 60 atau 66 MHz. Sejak itu, Intel memproduksi dua macam Pentium yang bekerja pada
sistem bus 60 MHz (P90, P120, P150, dan P180) dan sisanya, bekerja pada 66 MHz(P100, P133,P166, dan P200. 7. Pentium II (1997) Pentium processor II merupakan processor yang menggabungkan intel MMX yang dirancang secara khusus untuk mengolah data video, audio, dan grafik secara efisien. Terdapat 7,5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik. Diperkenalkan 7 Mei 1997, Pentium II mempunyai fitur- fitur : CPU diletakkan bersama dengan 512 KB L2 di dalam sebuah modul SECC (Single Edge Contact Cartridge), Terhubung dengan motherboard menggunakan penghubung/konektor slot one dan bus P6 GTL+. 8. Pentium-II Celeron A : Mendocino Bagian yang menarik dari cartridge baru dengan 128 KB cache L2 di dalam CPU. Hal ini memberikan unjuk kerja yang sangat baik, karena cache L2 bekerja pada kecepatan CPU penuh. Celeron 300A merupakan sebuah chip dalam kartu. 9. Pentium III Maret 1999 Intel mengenalkan kumpulan MMX2 baru yang ditingkatkan untuk perintah grafis. Perintah ini disebut Katmai New Instructions (KNI) atau SSE. Perintah ini ditujukan untuk meningkatkan unjuk kerja game 3D seperti teknologi 3DNow. KNI diperkenalkan pada Pentium III 500 MHz baru. Prosessor ini sangat mirip dengan Pentium II. Menggunakan Slot 1. 10. 2000: Intel Pentium 4 Processor Processor Pentium IV merupakan produk Intel yang kecepatan prosesnya mampu menembus kecepatan hingga 3.06 GHz. Pertama kali keluar processor ini berkecepatan 1.5GHz dengan formafactor pin 423, setelah itu intel merubah formfactor processor Intel Pentium 4 menjadi pin 478 yang
dimulai dari processor Intel Pentium 4 berkecepatan 1.3 GHz sampai yang terbaru yang saat ini mampu menembus kecepatannya hingga 3.4 GHz. 11. 2001: Intel Itanium Processor Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakaian pada server dan workstation serta pemakai tertentu. Processor ini sudah dibuat dengan struktur yang benar-benar berbeda dari sebelumnya yang didasarkan pada desain dan teknologi Intels Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC ). 12. Intel Itanium 2 Processor : 2002 Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium. 13. Intel Pentium M Processor :2003 Chipset 855, dan Intel PRO/WIRELESS 2100 adalah komponen dari Intel Centrino. Intel Centrino dibuat untuk memenuhi kebutuhan pasar akan keberadaan sebuah komputer yang mudah dibawa kemana-mana. 14. Tahun : 2004: Intel Pentium M 735/745/755 processors, ImageDilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya. 15. Tahun : 2004: Intel E7520/E7320 Chipsets, Image7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengankonfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces. 16. Tahun : 2005: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz, ImageSebuah processor yang ditujukan untuk pasar pengguna komputer yang menginginkan sesuatu yang lebih dari komputernya, processor ini menggunakan konfigurasi 3.73GHz frequency, 1.066GHz FSB, EM64T,
2MB L2 cache, dan HyperThreading. 17. Tahun : 2005: Intel Pentium D 820/830/840, ImageProcessor berbasis 64 bit dan disebut dual core karena menggunakan 2 buah inti, dengan konfigurasi 1MB L2 cache pada tiap core, 800MHz FSB, dan bisa beroperasi pada frekuensi 2.8GHz, 3.0GHz, dan 3.2GHz. Pada processor jenis ini juga disertakan dukungan HyperThreading. 18. Tahun : 2006: Intel Core 2 Quad Q6600, ImageProcessor untuk type desktop dan digunakan pada orang yang ingin kekuatan lebih dari komputer yang ia miliki memiliki 2 buah core dengan konfigurasi 2.4GHz dengan 8MB L2 cache (sampai dengan 4MB yang dapat diakses tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power ( TDP ). 19. Tahun : 2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220, ImageProcessor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masingmasing memiliki konfigurasi 2.13 dan 2.4GHz, berturut-turut , dengan 8MB L2 cache ( dapat mencapai 4MB yang diakses untuk tiap core ), 1.06GHz Front-side bus, dan thermal design power (TDP). 20. Core i3 530 berjalan pada 2.93GHz dan tidak memiliki fitur turbo mode. Core i3 530 akan berjalan pada 1.33GHz pada frekuensi terendah, dan tidak lebih cepat daripada 2.93GHz pada full load. Fitur turbo boost yang hilang merupakan pengorbanan, karena 530 masih memiliki 4MB L3 cache dibagi antara kedua core. 21. Uncore i5 berjalan pada clock 2.13GHz, turun dari 2.40GHz. Kinerja yang harus terluka sedikit dibandingkan dengan simulasi Intel Core i3. Selain Turbo Boost hal lain yang Anda korbankan adalah AES acceleration. Westmere's AES (AES-NI) menonaktifkan-nya pada semua jenis Intel Core i3. Harus ada beberapa alasan bagi pengguna untuk memilih i5
sebagai gantinya. 22. Intel Core i7 menjadi tak terkalahkan di versi laptop dan desktopnya semenjak kemunculan Core pocessors di 2006. Core arsitektur kini ditantang oleh processors AMD kelas tinggi. Dengan Phenom nya, AMD berusaha raih pangsa pasar dengan strategi harga murahnya. Kini AMD harus extra waspada. Pasalnya Intel telah keluarkan Core terbarunya yakni Core i7 dengan chipset X58. Core i7 akan hadir dengan 3 rasa: Core i7965 Extreme Edition, Core i7-940, dan Core i7-920. Semua processors tersebut hadir dengan 4 cores, Hyper-Threading, 8MB dengan L3 cache memory. Mereka dibuat dengan teknologi manufaktur 45nm. Semua processors tersebut akan berjalan di 1066MHz. Di seri 965 Extreme Edition (EE) akan berjalan pada kecepatan 3,2 GHz .Semu seri EE ini akan mudah untuk di overcloack. Arsitektur baru Intel ini dilengkapi soket LGA 1366. Sayang Soket LGA 775 terdahulu yang suport untuk CPU Core 2, kini sudah tidak kompatibel bagi Core i7.
B. HIERARKI PADA SISTEM BUS INTEL PROCESSOR
1. Bus Processor Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP). Bus ini juga terbagi atas beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus lainnya. Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8 byte. 2. Bus AGP (Accelerated Graphic Port) Bus AGP adalah sebuah bus yang dikhususkan sebagai bus pendukung kartu grafis berkinerja tinggi, menggantikan bus ISA, bus VESA atau bus PCI yang sebelumnya digunakan. Spesifikasi AGP pertama kali (1.0) dibuat oleh Intel dalam seri chipset Intel 440 pada Juli tahun 1996. Sebenarnya AGP dibuat berdasarkan bus PCI, tapi memiliki beberapa kemampuan yang lebih baik. Selain itu, secara fisik, logis dan secara elektronik, AGP bersifat independen dari PCI. Tidak seperti bus PCI yang dalam sebuah sistem bisa terdapat beberapa slot, dalam sebuah sistem, hanya boleh terdapat satu buah slot AGP saja. Spesifikasi AGP 1.0 bekerja dengan kecepatan 66 MHz (AGP 1x) atau 133 MHz (AGP 2x), 32-bit, dan menggunakan pensinyalan 3.3 Volt. AGP versi 2.0 dirilis pada Mei 1998 menambahkan kecepatan hingga 266 MHz (AGP 4x), serta tegangan yang lebih rendah, 1.5 Volt. Versi terakhir dari AGP adalah AGP 3.0 yang umumnya disebut sebagai AGP 8x yang dirilis pada November 2000. Spesifikasi ini mendefinisikan kecepatan hingga 533 MHz sehingga mengizinkan throughput teoritis
hingga 2133 Megabyte/detik (dua kali lebih tinggi dibandingkan dengan AGP 4x). Meskipun demikian, pada kenyataannya kinerja yang ditunjukkan oleh AGP 8x tidak benar-benar dua kali lebih tinggi dibandingkan AGP 4x, karena beberapa alasan teknis. Selain empat spesifikasi AGP di atas, ada lagi spesifikasi AGP yang dinamakan dengan AGP Pro. Versi 1.0 dari AGP Pro diperkenalkan pada bulan Agustus 1998 lalu direvisi dengan versi 1.1a pada bulan April 1999. AGP Pro memiliki slot yang lebih panjang dibandingkan dengan slot AGP biasa, dengan tambahan pada daya yang dapat didukungnya, yakni hingga 110 Watt, lebih besar 25 Watt dari AGP biasa yang hanya 85 Watt. Jika dilihat dari daya yang dapat disuplainya, terlihat dengan jelas bahwa AGP Pro dapat digunakan untuk mendukung kartu grafis berkinerja tinggi yang ditujukan untuk workstation graphics, semacam Ati FireGL atau Nvidia Quadro. Meskipun demikian, AGP Pro tidaklah kompatibel dengan AGP biasa: kartu grafis AGP 4x biasa memang dapat dimasukkan ke dalam slot AGP Pro, tapi tidak sebaliknya. Selain itu, karena slot AGP Pro lebih panjang, kartu grafis AGP 1x atau AGP 2x dapat tidak benar-benar masuk ke dalam slot sehingga dapat merusaknya. Untuk menghindari kerusakan akibat hal ini, banyak vendor motherboard menambahkan retensi pada bagian akhir slot tersebut: Jika hendak menggunakan kartu grafis AGP Pro lepas retensi tersebut. Selain faktor kinerja video yang lebih baik, alasan mengapa Intel mendesain AGP adalah untuk mengizinkan kartu grafis dapat mengakses memory fisik secara langsung, yang dapat meningkatkan kinerja secara signifikan, dengan biaya integrasi yang relatif lebih rendah. AGP mengizinkan penggunaan kartu grafis yang langsung mengakses RAM sistem, sehingga kartu grafis on-board dapat langsung menggunakan memori fisik, tanpa harus menambah chip memori lagi, meski harus dibarengi dengan berkurangnya memori untuk sistem operasi. Mulai tahun 2006, AGP telah mulai digeser oleh kartu grafis berbasis PCI Exspress x16, yang dapat mentransfer data hingga 4000
Mbyte/detik, yang hampir dua kali lebih cepat dibandingkan dengan AGP 8x, dengan kebutuhan daya yang lebih sedikit (voltase hanya 800 mV saja.) 3. Bus PCI (Peripherals Component Interconnect) Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP). Bus PCI didesain untuk menangani beberapa perangkat keras. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. Tujuan dibentuknya bus ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya. Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on). Spesifikasi bus PCI pertama kali dirilis pada bulan Juni 1992, sebagai PCI vesi 1.0. Perkembangan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut. Spesifikasi bus PCI PCI 1.0 PCI 2.0 PCI 2.1 PCI 2.2 Dirilis pada Juni 1992 April 1993 Juni 1995 Januari Perubahan yang dilakukan Spesifikasi asli PCI, yang memiliki lebar bus 32-bit atau 64-bit Spesifikasi ini mendefinisikan jenis konektor dan papan ekspansi Operasi 66 MHz diberlakukan; Perubahan pada latency; Adanya fungsi transaction ordering Fitur manajemen daya diberlakukan; Ada beberapa
PCI-X 1.0 Mini-PCI PCI 2.3
1999 klarifikasi mekanika September Spesifikasi PCI-X 133 MHz, sebagai tambahan bagi 1999 versi PCI 2.2 November Spesifikasi PCI 2.2 untuk motherboard dengan form 1999 Maret 2002 factor yang kecil (Micro-ATX) Pensinyalan 3.3 Volt; Penggunaan kartu yang bersifat low-profile Modus kerja 266 MHz dan 533 MHz; dukungan terhadap pembagian bus 64-bit menjadi segmensegmen berukuran 16-bit atau 32-bit; Pensinyalan 3.3 Volt atau 1.5 Volt. PCI dengan cara transmisi serial, dengan
PCI-X 2.0
Juli 2002
PCI Express 1.0
kecepatan 2500Mb/s tiap jalur transmisi tiap Juli 2002 arah, menggunakan tiap pensinyalan 0.8 Volt, untuk sehingga menghasilkan bandwidth kira-kira 250MB/s jalurnya; Didesain menggantikan PCI 2.x dalam sistem PC.
4. Bus PCI Exspress (Peripherals Component Interconnect Express) Bus PCI Express (PCI-E /PCIex) adalah slot ekspansi module didesain untuk menggantikan PCI bus yang lama, sekarang banyak Motherboard mengadopsi PCI express dikarenakan PCI Express memiliki transfer data yang lebih cepat, terutama untuk keperluan grafis 3D. Slot ini memiliki kecepatan 1x, 2x, 4x, 8x, 16x and 32x, tidak seperti PCI biasa dengan sistim komunikasi paralel. PCI Express menggunakan sistem serial dan mampu berkomunikasi 2 kali ( tulis/baca) dalam satu rute clock. Ini adalah kecepatan lebar data maximun dari PCI Kecepatan PCI-ex 1x PCI-ex 2x PCI-ex 4x PCI-ex 8x PCI-ex 16x PCI-ex 32x Max 250 MB/s 500 MB/s 1000 MB/s 2000 MB/s 4000 MB/s 8000 MB/s
Dalam perjalanan pengembangannya PCI Express(PCIe) sebelumnya dinamai HSI ( High Speed InterConnect) dan mengalami pergantian nama menjadi 3GIO ( 3rd Generation I/O). Akhirnya PCI SIG (PCI Special Interest Group) menamainya menjadi PCI Express. PCIe masih dalam pengembangan yang berkelanjutan. versi sekarang yang banyak beredar adalah PCIe 1.0, PCI-SIG sudah mengumumkan beredarnya PCIe 2.0 (January,2007) dan PCIe 3.0 (Augustus,2007) 5. Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express) 6. Bus ISA (Industry Standard Architecture) Bus ISA adalah sebuah arsitektur bus dengan bus data selebar 8-bit yang diperkenalkan dalam IBM PC 5150 pada tanggal 12 Agustus 1981. Bus ISA diperbarui dengan menambahkan bus data selebar menjadi 16-bit pada IBM PC/AT pada tahun 1984, sehingga jenis bus ISA yang beredar pun terbagi menjadi dua bagian, yakni ISA 16-bit dan ISA 8-bit. ISA merupakan bus dasar dan paling umum digunakan dalam komputer IBM PC hingga tahun 1995, sebelum akhirnya digantikan oleh bus PCI yang diluncurkan pada tahun 1992. 1. ISA 8-bit Bus ISA 8-bit merupakan varian dari bus ISA, dengan bus data selebar 8-bit, yang digunakan dalam IBM PC 5150 (model PC awal). Bus ini telah ditinggalkan pada sistem-sistem modern ke atas tapi sistem-sistem Intel 286/386 masih memilikinya. Kecepatan bus ini adalah 4.77 MHz (sama seperti halnya prosesor Intel 8088 dalam IBM PC), sebelum ditingkatkan menjadi 8.33 MHz pada IBM PC/AT. Karena memiliki bandwidth 8-bit, maka transfer rate maksimum yang dimilikinya hanyalah 4.77 Mbyte/detik atau 8.33 Mbyte/detik. Meskipun memiliki transfer rate yang lamban, bus ini termasuk mencukupi kebutuhan saat itu, karena bus-bus I/O
semacam serial port, parallel port, kontrolir floppy disk, kontrolir keyboard dan lainnya sangat lambat. Slot ini memiliki 62 konektor. Meski desainnya sederhana, IBM tidak langsung mempublikasikan spesifikasinya saat diluncurkan tahun 1981, tapi harus menunggu hingga tahun 1987, sehingga para manufaktur perangkat pendukung agak kerepotan membuat perangkat berbasis ISA 8-bit. 2. ISA 16-bit Bus ISA 16-bit adalah sebuah bus ISA yang memiliki bandwidth 16bit, sehingga mengizinkan transfer rate dua kali lebih cepat dibandingkan dengan ISA 8-bit pada kecepatan yang sama. Bus ini diperkenalkan pada tahun 1984, ketika IBM merilis IBM PC/AT dengan mikroprosesor Intel 80286 di dalamnya. Mengapa IBM meningkatkan ISA menjadi 16 bit adalah karena Intel 80286 memiliki bus data yang memiliki lebar 16-bit, sehingga komunikasi antara prosesor, memori, dan motherboard harus dilakukan dalam ordinal 16-bit. Meski prosesor ini dapat diinstalasikan di atas motherboard yang memiliki bus I/O dengan bandwidth 8-bit, hal ini dapat menyababkan terjadinya bottleneck pada bus sistem yang bersangkutan. Daripada membuat bus I/O yang baru, IBM ternyata hanya merombak sedikit saja dari desain ISA 8-bit yang lama, yakni dengan menambahkan konektor ekstensi 16-bit (yang menambahkan 36 konektor, sehingga menjadi 98 konektor), yang pertama kali diluncurkan pada Agustus tahun 1984, tahun yang sama saat IBM PC/AT diluncurkan. Ini juga menjadi sebab mengapa ISA 16-bit disebut sebagai AT-bus. Hal ini memang membuat interferensi dengan beberapa kartu ISA 8-bit, sehingga IBM pun meninggalkan desain ini, ke sebuah desain di mana dua slot tersebut digabung menjadi satu slot.
7. Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute) Bus EISA adalah sebuah bus I/O yang diperkenalkan pada September 1988 sebagai respons dari peluncuran bus MCA oleh IBM, mengingat IBM hendak "memonopoli" bus MCA dengan mengharuskan pihak lain membayar royalti untuk mendapatkan lisensi MCA. Standar ini dikembangkan oleh beberapa vendor IBM PC Compatible, selain IBM, meskipun yang banyak menyumbang adalah Compaq Computer Corporation. Compaq jugalah yang membentuk EISA Committee, sebuah organisasi nonprofit yang didesain secara spesifik untuk mengatur pengembangan bus EISA. Selain Compaq, ada beberapa perusahaan lain yang mengembangkan EISA yang jika diurutkan, maka kumpulan perusahaan dapat disebut sebagai WATCHZONE: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Wyse AT&T Tandy Corporation Compaq Computer Corporation Hewlett-Packard Zenith Olivetti NEC Epson
Meski menawarkan pengembangan yang signifikan jika dibandingkan dengan ISA 16-bit, hanya beberapa kartu berbasis EISA yang beredar di pasaran (atau yang dikembangkan). Itu pun hanya berupa kartu pengontrol larik hard disk (SCSI/RAID), dan kartu jaringan server. Bus EISA pada dasarnya adalah versi 32-bit dari bus ISA yang biasa. Tidak seperti MCA dari IBM yang benar-benar baru (arsitektur serta desain slotnya), pengguna masih dapat menggunakan kartu ISA 8-bit atau 16-bit yang lama ke dalam slot EISA, sehingga hal ini memiliki nilai tambah: kompatibilitas ke belakang (backward compatibility). Seperti halnya bus MCA, EISA juga mengizinkan konfigurasi kartu
EISA secara otomatis dengan menggunakan perangkat lunak, sehingga bisa dibilang EISA dan MCA adalah pelopor "plug-and-play", meski masih primitif. Bus EISA menambahkan 90 konektor baru (55 konektor digunakan untuk sinyal sedangkan 35 sisanya digunakan sebagai ground) tanpa membuat slot ISA 16-bit berubah. Sekilas, slot EISA 32-bit sangat mirip dengan slot ISA 16-bit. Tapi, berbeda dari kartu ISA yang hanya memiliki satu baris kontak, kartu EISA memiliki dua baris kontak yang bertumpuk. Baris pertama adalah baris yang digunakan oleh ISA 16-bit, sementara baris kedua menambahkan bandwidth menjadi 32-bit. Karenanya, kartu ISA yang lama masih dapat bertahan meskipun berganti motherboard. Meski kompatibilitas ini merupakan sesuatu yang bagus, ternyata industri kurang begitu meresponsnya. Akhirnya, fiturfitur EISA pun ditangguhkan untuk mengembangkan bus I/O yang baru, yang disebut dengan VESA Local Bus (VL-Bus). Bus EISA dapat menangani data hingga 32 bit pada kecepatan 8,33 MHz, sehingga transfer rate maksimum yang dapat dicapainya adalah 33 MByte/detik. Timing (latency) EISA juga berpengaruh pada kecepatan transfer data pada kartu EISA. Ukuran dimensi fisik slotnya (panjang, lebar, tinggi) adalah 333,5 milimeter, 12,7 milimeter, 127 milimeter. 8. Bus MCA (Micro Channel Architecture) Bus MCA adalah sebuah bus I/O ber-bandwidth 32-bit yang digunakan dalam beberapa komputer mikro. Bus ini dibuat oleh IBM yang ditujukan untuk menggantikan bus ISA 8-bit/16-bit yang lambat, selain tentunya untuk menghadapi masalah bottleneck yang terjadi akibat kecepatan prosesor yang semakin tinggi tapi tidak diimbangi dengan kecepatan bus I/O. Komputer yang menggunakan bus ini pun hanya sedikit, mengingat memang IBM mewajibkan para vendor untuk membayar royalti kepada iBM untuk mendapatkan lisensi bus MCA. Karena hal ini banyak vendor yang kurang setuju dengan IBM membuat
"partai oposisi", dengan membuat bus EISA. Kebutuhan terhadap sebuah bus I/O yang lebih cepat datang akibat bus ISA mengalami bottleneck. Prosesor Intel 80386DX merupakan prosesor 32-bit yang dapat mentransfer data hingga 32 bit dalam satu waktunya, tapi ISA hanya dapat mentransfer 16 bit saja. Daripada menambahkan pin lagi terhadap bus ISA, IBM memutuskan untuk membuat sebuah bus baru, yang kemudian menjadi bus MCA. Berbeda dengan EISA yang mendukung konsep backward compatibility, bus ini adalah benar-benar baru, yang sama sekali tidak kompatibel dengan ISA 8-bit/16-bit. Sistem MCA juga menawarkan perubahan lainnya: pengguna dapat menancapkan kartu MCA ke dalam slotnya tanpa harus mengubah-ubah setting jumper untuk menentukan sumber daya yang hendak digunakan (IRQ Channel, DMA Channel, atau memory base address). Fitur ini mirip dengan apa yang kita kenal sekarang sebagai fitur plug-and-play, meski masih terkesan primitif. Karenanya, kartu MCA tidak memiliki jumper atau DIP Switch untuk mengatur sumber daya, tapi menawarkan perangkat lunak yang dapat mengaturnya. Umumnya, MCA memiliki dua jenis disket untuk konfigurasi perangkat keras: Option Disk dan Reference Disk. Reference Disk merupakan disket yang datang sistem komputer yang mengintegrasikan bus MCA, sementara Option Disk datang dengan kartu MCA yang bersangkutan. Setelah kartu dipasang, pengguna tinggal menginstalasikan berkas-berkas dari Option disk ke dalam Reference Disk, setelah itu kartu pun akan berjalan. Reference Disk mengandung beberapa program dan BIOS yang dibutuhkan untuk mengatur sistem MCA, dan sistem tidak dapat dikonfigurasikan tanpanya. MCA berjalan dalam kecelatan 5 MHz, pada bandwidth 32-bit, sehingga dapat mentransfer data hingga 20 MByte/detik. Selain versi 32-bit biasa, IBM juga membuat beberapa variasi bus MCA, yakni sebagai berikut.
Nama Bus MCA-16 MCA-32 MCA-16 Streaming MCA-32 Streaming MCA-64 Streaming
Kecepatan 5 MHz 5 MHz 10 MHz 10 MHz
Bandwidth 16 bit 32 bit 16 bit 32 bit
10 MHz/20 MHz 64 bit
Transfer rate 10 MByte/detik 20 MByte/detik 20 MByte/detik 40 MByte/detik 80 MByte/detik / 160 MByte/detik
9. Bus SCSI (Small Computer System Interface) Bus SCSI adalah sebuah antarmuka bus berkinerja tinggi yang didefinisikan oleh panitia ANSI X3T9.2 (American National Standarts Institute). Antarmuka ini digunakan untuk menangani perangkat input / output atau perangkat media penyimpanan. Perangkat yang umum menggunakan SCSI adalah hard disk, CD-ROM, scanner atau printer 10. Bus USB (Universal Serial Bus) Universal Serial Bus (USB) adalah standar bus serial untuk perangkat penghubung, biasanya kepada komputer namun juga digunakan di peralatan lainnya seperti konsol permainan, ponsel dan PDA. Sistem USB mempunyai desain yang asimetris, yang terdiri dari pengontrol host dan beberapa peralatan terhubung yang berbentuk pohon dengan menggunakan peralatan hub yang khusus. Desain USB ditujukan untuk menghilangkan perlunya penambahan expansion card ke ISA komputer atau bus PCI, dan memperbaiki kemampuan plug-and-play (pasang-dan-mainkan) dengan memperbolehkan peralatan-peralatan ditukar atau ditambah ke sistem tanpa perlu mereboot komputer. Ketika USB dipasang, ia langsung dikenal sistem komputer dan memroses device driver yang diperlukan untuk menjalankannya. USB dapat menghubungkan peralatan tambahan komputer seperti mouse,
keyboard, pemindai gambar, kamera digital, printer, hard disk, dan komponen networking. USB kini telah menjadi standar bagi peralatan multimedia seperti pemindai gambar dan kamera digital. Versi terbaru (hingga Januari 2005) USB adalah versi 2.0. Perbedaan paling mencolok antara versi baru dan lama adalah kecepatan transfer yang jauh meningkat. Kecepatan transfer data USB dibagi menjadi tiga, antara lain: High speed data dengan frekuensi clock 480.00Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada 500ppm. Full speed data dengan frekuensi clock 12.000Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada 0.25% atau 2,500ppm. Low speed data dengan frekuensi clock 1.50Mb/s dan tolerasi pensinyalan data pada 1.5% atau 15,000ppm.
DAFTAR PUSTAKA
William Stalling, 2003, Organisasi & Arsitektur Komputer, Edisi 6, Gramedia, Jakarta Http://Googletsystem+pada+inteIntelcessor, 24 desember 2010, 14:50 Http://www.wikipedia.com/, 24 desember 2010, 15:03 Http://www.google.com/hierarki+system+bus, 24 desember 2010, 15:13 Http://www.usb.org/, 24 desember 15:21 http://www.google.com/chipset+southbridge+dan+northbridge/, 25 desember 2010 19:10 http:// www.tkj1a.blogspot.com/sotuhbridge+dan+northbridge/, 25 desember 2010 19:25
