MIKROPEMPRESOR DAN MICRPENGAWAL

Mikropemproses

Mikropemproses (biasa disingkatkan µP atau uP) atau CPU ialah sebuah cip berbentuk segiempat bujur yang dipasang pada bahagian atas sebelah kanan papan induk. Fungsi utamanya di dalam sebuah komputer ialah memproses data dan maklumat yang diterima daripada peranti input. Kita boleh mengenalpasti cip ini dengan memerhatikan aksara yang tertulis pada cip berkenaan yang mana menunjukkan kelajuan dan jenis litar bersepadu yang digunakan. Mikropemproses juga mengawal logik bagi hampir semua perlatan digital, daripada jam, radio hingga ke sistem fuel-injection untuk kereta. Semakin tinggi nilai kelajuannya, semakin berkuasa sesuatu CPU. Sebagai contoh, sebuah 32-bit mikroprosesor yang beroperasi pada 50MHz lebih laju
daripada 16-bit mikropomproses yang beroperasi pada 25MHz.

Gambar di atas ialah sebuah sebuah mikropemproses Core i7 intel dikeluarkan pada November 17, 2008 yang terdiri daripada 64 bit dan mempunyai kelajuan 2.93GHz. Terdapat 781 juta transistor terbina di dalamnya.

Mikropengawal

Mikropengawal atau pengawal mikro (sering disingkat menjadi µc) merupakan komputer-dalam-cip yang telah dicipta untuk kawalan alat elektronik. Ia merupakan salah satu daripada cabang pemprosesan mikro yang mementingkan kendalian mudah dan kos efektif yang rendah. Ini bercanggah dengan mikropemproses pelbagai kegunaan yang terdapat dalam komputer. Pengawal mikro pada amnya mengandungi segala ingatan dan antara muka I/O yang cukup untuk aplikasi mudah manakala mikropemproses perlu disambung kepada cip tertentu untuk memberikan fungsi yang diperlukan.

Evolusi perkembangan uP dan uC

Mikropemproses keluarga MCS-4 juga dikenali dengan CPU atau central processing unit. Ianya merupakan mesin komputersi lengkap yang dikombinasi pada satu chip. Mikropemproses pertama adalah Intel 4004, yang diperkenalkan pada tahun 1971. Jenis 4004 ini tidak begitu berkuasa. Hanya dapat menambah dan mengurangi, dan ia hanya dapat melakukannya 4bit pada saat bersamaan dan beroperasi pada kelajuan jam 108kHz sahaja. Namun menakjubkan kerana semuanya terdapat pada satu chip. Sebelum 4004, mereka membuat komputer dari kumpulan chip atau dari komponen yang berlainan (transistor yang dihubungkan bersama). Intel 4004 merupakan otak salah satu kalkulator elektronik portable yang pertama. Jumlah transistor pada waktu itu adalah sebanyak 2,300 transistor sahaja berbanding 291 juta transistor model sekarang.

Busicom 141-PF calculator

INTEL 4004

Sehingga 1 April 1972, intel telah mengeluarkan mikropemproses model 8 bit pula. Bermula dari model 8008, ia telah memuatkan sejumlah 3500 transistor pada jam kelajuan 500kHz. Setelah di umumkan, mikropemproses jenis ini telah menerima tempahan oleh syarikat jepun Seiko dalam pembuatan kalkalatornya.

Mikropemprosor Intel 8008

Mikropemproses pertama yang digunakan dalam komputer rumah adalah Intel 8080, komputer 8-bit lengkap pada satu chip, yang diperkenalkan pada tahun 1974. Ia mempunyai 6000 teransistor terbina di dalamnya dan mempunyai kelajuan jam 2Mhz. Ia merupakan 10 kali lebih baik dari mikroprosesor jenis 8008. Tidak lama kemudian motorolla juga tidak ketinggalan dalam menghasilkan mikropemprosesnya iaitu model 6800.

Mikropemproses intel 8080 digunakan dalam pengawalan lampu isyarat dan cruise missile.

Sejajar selepas kejayaan mikrompemproses, telah muncul reka baru terbaru cip yang dinamakan mikropengawal. Intel 8048 telah dikeluarkan. Ia merupakan mikropengawal

pertama intel dimana ia telah digunakan dalam dunia permaianan game konsol. Mikroprngawal jenis ini ada dalam keluarganya yang tersendiri iaitu keluarga MCS-48. Selain itu terdapat juga keluarga MCS 51(8bit) , MCS-96 (16bit).

Mikropengawal keluarga MCS-48 pada tahun 1977

Mikropengawal keluarga MCS-96(16bit) pada tahun 1983

Keluaran mikropengawal pada waktu itu telah menjadi pupular selain daripada ianya lebih murah dari mikropemproses, set arahan satu-byte memori yang efisyen, ia telah digunakan pada jumlah yang banyak dalam peralatan elektronik seperti set TV, alat kawalan jauh TV, patung kanak-kanak, dan lain-lain peralatan elektronik yang juah lebih murah berbanding penggunaan mikropemproses.

Tamat era 8-bit dalam penciptaan mikropemproses. Seterusnya muncul pula mikropemproses 16 bit pula iaitu Intel 8088, yang diperkenalkan pada 1 jun 1979. Ia telah memuatkan 29,000 transistor di dalamnya pada kelajuan jam 5Mhz. Mikropemproses jenis ini telah diintegrasikan ke dalam IBM PC (yang kali pertama muncul sekitar tahun 1982).

IBM PC yang pertama dikeluarkan dengan pengguanaan mikropomproses jenis intel 8088.

Mikropemproses keluarga MCS-86 yang mengeluarkan cip 16-bit pada tahun 1978.

Mikropemproses 16-bit telah mengalami proses evolusi sekali apabila muncul rekaan mikrpemproses 32 bit pula. Ia dinamakan Intel iAPX 432 dan diperkenalkan pada 1 januari 1981. Ia dapat membuat pelbagai tugas yang banyak sekaligus dan mempunyai ciri-ciri pengurusan ingatan dalam perkakasan. Pada kelajuan 10MHz dan terdapat 134,000 transistor di dalamnya, struktur prosesor data ini membenarkan sistem operasi untuk di padankan padanya mengunakan lebih sedikit kod program berbanding sebelumnya. Ianya digunakan secara meluas oleh syarikat IBM dalam pembinaan komputernya.

Contoh pengeluaran mikropemprses jenis 32-bit pada tahun 1982.

Selain intel syarikat lain yang turut membina mikropemproses 32-bit ialah AMD, Harris (Intersil), Siemens AG dan Fujitsu. Prosesor ini boleh menjalankan pengiraan alamat dengan efektif dalam ALU yang umum, mengambil banyak kitaran dan juga operasi matematik yang kompleks seperti MUL/DIV. Ia telah diaplikasikan dalam pelbagai tugas, termasuklah komunikasi (seperti automated PBXs), proses kawalan real-time, dan sistem multi-penguna. Penggunaan mikroprsesor 32-bit digunakan sehingga sekarang dengan bermulanya evolusi penggunaan superskala x86 architecture processor mikropemproses pentium iaitu Pentium I(1993), Pentium II(1997), Pentium III(1999), Pentium 4(2002) ke teknologi baru (centrino) dengan pemproses pentium M(2003) dan yang terkini sekarang Centrino Duo(2006) dilengkapi prosesor Intel Duo Core. Semua mikropemproses ini dibuat oleh Intel dan semuanya merupakan peningkatan dari dasar 8088. Pentium 4 contohnya dapat menjalankan kod apapun yang dijalankan pada 8088, tetapi ia melakukannya 5000 kali lebih cepat.

Namun ia tetap mempunyai kelajuan yang perlahan dan permintaan mikropemproses dalam industri elektronik telah membuatkan para pencipta mikropemproses membuat satu lagi evolusi ke atas mikropemproses 32-bit yang sedia ada kepada 64-bit. Ia model yang laju, kerana menjalankan operasi dengan kelajuan jam sehingga 3.3 GHz. Misalnya Intel Xeon, Core 2 Duo dan paling terbaru ialah intel core i7 dikeluarkan pada tahun lepas(2008).