Senin Nov 15, 1971 sampai Saat ini
U.S. - England
Mikroprosesor adalah prosesor komputer yang menggabungkan fungsi unit pemrosesan pusat pada satu sirkuit terpadu (IC), atau paling banyak beberapa sirkuit terpadu. Mikroprosesor adalah sirkuit terpadu digital serbaguna, berbasis clock, berbasis register, yang menerima data biner sebagai input, memprosesnya sesuai dengan instruksi yang tersimpan dalam memorinya, dan memberikan hasil sebagai output. Mikroprosesor berisi logika kombinatorial dan logika digital sekuensial. Mikroprosesor beroperasi pada angka dan simbol yang direpresentasikan dalam sistem bilangan biner.
Penggunaan pertama istilah "mikroprosesor" dikaitkan dengan Viatron Computer Systems yang mendeskripsikan sirkuit terpadu kustom yang digunakan dalam sistem komputer kecil System 21 mereka yang diumumkan pada tahun 1968.
Pada tahun 1968, Garrett AiResearch (yang mempekerjakan desainer Ray Holt dan Steve Geller) diundang untuk memproduksi komputer digital guna bersaing dengan sistem elektromekanis yang saat itu sedang dikembangkan untuk komputer kontrol penerbangan utama pada pesawat tempur F-14 Tomcat baru milik Angkatan Laut AS.
Pada tahun 1969, CTC mengontrak dua perusahaan, Intel dan Texas Instruments, untuk membuat implementasi chip tunggal, yang dikenal sebagai CTC 1201.
Pada tahun 1969, Lee Boysel, berdasarkan unit logika aritmatika 8-bit (3800/3804) yang ia rancang sebelumnya di Fairchild, menciptakan AL-1 Four-Phase Systems Inc., sebuah irisan CPU 8-bit yang dapat diperluas hingga 32-bit.
Proyek yang menghasilkan 4004 berawal pada tahun 1969, ketika Busicom, produsen kalkulator asal Jepang, meminta Intel untuk membuat chipset untuk kalkulator desktop berkinerja tinggi.
Pada tahun 1970, karena Intel belum mengirimkan komponen tersebut, CTC memilih untuk menggunakan implementasi mereka sendiri di Datapoint 2200, dengan menggunakan logika TTL tradisional sebagai gantinya (sehingga mesin pertama yang menjalankan "kode 8008" sebenarnya bukanlah mikroprosesor sama sekali dan dikirimkan setahun lebih awal).
Pada tahun 1970, Steve Geller dan Ray Holt dari Garrett AiResearch merancang chipset MP944 untuk mengimplementasikan Central Air Data Computer F-14A pada enam chip gerbang logam yang dibuat oleh AMI.
Desain CADC (Central Air Data Computer) selesai pada tahun 1970, dan menggunakan chipset berbasis MOS sebagai CPU inti. Desainnya secara signifikan (sekitar 20 kali) lebih kecil dan jauh lebih andal daripada sistem mekanis yang menjadi pesaingnya, dan digunakan di semua model awal Tomcat. Sistem ini berisi "multi-mikroprosesor paralel 20-bit yang dipipeline".
Bersama dengan Intel (yang mengembangkan 8008), Texas Instruments mengembangkan pada tahun 1970–1971 pengganti CPU satu chip untuk terminal Datapoint 2200, yaitu TMX 1795 (kemudian TMC 1795). Seperti 8008, chip ini ditolak oleh pelanggan Datapoint. Menurut Gary Boone, TMX 1795 tidak pernah mencapai tahap produksi. Karena dibuat dengan spesifikasi yang sama, set instruksinya sangat mirip dengan Intel 8008.
Pada akhir 1970 atau awal 1971, TI (Texas Instruments) mengundurkan diri karena tidak mampu membuat komponen yang andal.
Pada bulan April 1970, Intel mempekerjakan insinyur Italia Federico Faggin sebagai pemimpin proyek Intel 4004, sebuah langkah yang akhirnya membuat desain akhir CPU chip tunggal menjadi kenyataan (sementara itu Shima merancang firmware kalkulator Busicom dan membantu Faggin selama enam bulan pertama implementasi).
Pada tahun 1971, Pico Electronics dan General Instrument (GI) memperkenalkan kolaborasi pertama mereka dalam IC, sebuah IC kalkulator chip tunggal lengkap untuk kalkulator Monroe/Litton Royal Digital III. Chip ini juga bisa dibilang sebagai salah satu mikroprosesor atau mikrokontroler pertama yang memiliki ROM, RAM, dan set instruksi RISC di dalam chip. Tata letak untuk empat lapisan proses PMOS digambar tangan pada skala x500 di atas film mylar, sebuah tugas yang signifikan pada saat itu mengingat kompleksitas chip tersebut.
Versi mikroprosesor 1201 Intel tiba pada akhir 1971, tetapi sudah terlambat, lambat, dan memerlukan sejumlah chip pendukung tambahan. CTC tidak tertarik untuk menggunakannya.
Unit produksi 4004 pertama kali dikirim ke Busicom pada Maret 1971 dan dikirim ke pelanggan lain pada akhir 1971.
TMS1802NC diumumkan pada 17 September 1971 dan mengimplementasikan kalkulator empat fungsi. TMS1802NC, meskipun penamaannya demikian, bukan bagian dari seri TMS 1000; kemudian ditetapkan kembali sebagai bagian dari seri TMS 0100, yang digunakan dalam kalkulator TI Datamath. Meskipun dipasarkan sebagai kalkulator-dalam-satu-chip, TMS1802NC sepenuhnya dapat diprogram, termasuk CPU di dalam chip dengan kata instruksi 11-bit, 3520 bit (320 instruksi) ROM, dan 182 bit RAM.
Intel 4004 umumnya dianggap sebagai mikroprosesor komersial pertama yang tersedia, dan berharga US$60 (setara dengan $371,19 pada tahun 2018). Iklan pertama yang diketahui untuk 4004 bertanggal 15 November 1971 dan muncul di Electronic News. Mikroprosesor ini dirancang oleh tim yang terdiri dari insinyur Italia Federico Faggin, insinyur Amerika Marcian Hoff dan Stanley Mazor, serta insinyur Jepang Masatoshi Shima.
Intel 4004 diikuti pada tahun 1972 oleh Intel 8008, mikroprosesor 8-bit pertama di dunia. Namun, 8008 bukanlah perpanjangan dari desain 4004, melainkan puncak dari proyek desain terpisah di Intel, yang muncul dari kontrak dengan Computer Terminals Corporation, dari San Antonio TX, untuk sebuah chip bagi terminal yang sedang mereka rancang, Datapoint 2200—aspek fundamental dari desain tersebut tidak berasal dari Intel melainkan dari CTC.
Mikroprosesor 16-bit multi-chip pertama adalah National Semiconductor IMP-16, yang diperkenalkan pada awal tahun 1973. Versi 8-bit dari chipset ini diperkenalkan pada tahun 1974 sebagai IMP-8.
8008 adalah pendahulu dari Intel 8080 (1974) yang sukses, yang menawarkan peningkatan kinerja dibandingkan 8008 dan membutuhkan lebih sedikit chip pendukung. Federico Faggin menggagas dan merancangnya menggunakan N-channel MOS bertegangan tinggi.
Motorola merilis pesaingnya, 6800, pada Agustus 1974, dan MOS Technology 6502 yang serupa pada tahun 1975 (keduanya dirancang sebagian besar oleh orang yang sama). Keluarga 6502 menyaingi popularitas Z80 selama tahun 1980-an.
Pada tahun 1975, National Semiconductor memperkenalkan mikroprosesor 16-bit single-chip pertama, National Semiconductor PACE, yang kemudian diikuti oleh versi NMOS, yaitu INS8900.
Keluarga Intersil 6100 terdiri dari mikroprosesor 12-bit (6100) dan serangkaian IC pendukung periferal serta memori. Mikroprosesor ini mengenali set instruksi komputer mini DEC PDP-8. Oleh karena itu, ia terkadang disebut sebagai CMOS-PDP8. Karena juga diproduksi oleh Harris Corporation, ia juga dikenal sebagai Harris HM-6100. Berkat teknologi CMOS dan manfaat terkaitnya, 6100 dimasukkan ke dalam beberapa desain militer hingga awal 1980-an.
Mikroprosesor penting dalam dunia penerbangan luar angkasa adalah RCA 1802 (alias CDP1802, RCA COSMAC) milik RCA (diperkenalkan pada tahun 1976), yang digunakan di dalam wahana antariksa Galileo ke Jupiter (diluncurkan tahun 1989, tiba tahun 1995).
Zilog Z80 (1976) juga merupakan desain Faggin, menggunakan N-channel tegangan rendah dengan beban deplesi dan prosesor 8-bit turunan Intel: semuanya dirancang dengan metodologi yang diciptakan Faggin untuk 4004.
Motorola memperkenalkan MC6809 pada tahun 1978. Ini adalah desain 8-bit yang ambisius dan dipikirkan dengan matang yang kompatibel dengan sumber 6800, dan diimplementasikan menggunakan logika hard-wired murni (mikroprosesor 16-bit berikutnya biasanya menggunakan mikrokode sampai tingkat tertentu, karena persyaratan desain CISC menjadi terlalu kompleks untuk logika hard-wired murni).
Intel "memperbesar" desain 8080 mereka menjadi Intel 8086 16-bit, anggota pertama keluarga x86, yang menggerakkan sebagian besar komputer tipe PC modern. Intel memperkenalkan 8086 sebagai cara yang hemat biaya untuk memindahkan perangkat lunak dari lini 8080, dan berhasil memenangkan banyak bisnis berdasarkan premis tersebut.
Desain 32-bit yang paling signifikan adalah Motorola MC68000, yang diperkenalkan pada tahun 1979. 68k, sebagaimana ia dikenal luas, memiliki register 32-bit dalam model pemrogramannya tetapi menggunakan jalur data internal 16-bit, tiga Unit Logika Aritmatika 16-bit, dan bus data eksternal 16-bit (untuk mengurangi jumlah pin), serta secara eksternal hanya mendukung alamat 24-bit (secara internal ia bekerja dengan alamat 32-bit penuh). Motorola umumnya menggambarkannya sebagai prosesor 16-bit. Kombinasi kinerja tinggi, ruang memori yang besar (16 megabyte atau 224 byte), dan biaya yang cukup rendah menjadikannya desain CPU paling populer di kelasnya.
Mikroprosesor 32-bit single-chip penuh pertama di dunia, dengan jalur data 32-bit, bus 32-bit, dan alamat 32-bit, adalah BELLMAC-32A dari AT&T Bell Labs, dengan sampel pertama pada tahun 1980, dan produksi umum pada tahun 1982. Setelah divestasi AT&T pada tahun 1984, namanya diubah menjadi WE 32000 (WE untuk Western Electric), dan memiliki dua generasi penerus, yaitu WE 32100 dan WE 32200.
Pada pertengahan 1980-an, Sequent memperkenalkan komputer kelas server SMP pertama yang menggunakan NS 32032. Ini adalah salah satu dari sedikit keberhasilan desain tersebut, dan menghilang pada akhir 1980-an.
Mikroprosesor 32-bit pertama Intel adalah iAPX 432, yang diperkenalkan pada tahun 1981, tetapi tidak sukses secara komersial. Ia memiliki arsitektur berorientasi objek berbasis kemampuan yang canggih, tetapi kinerjanya buruk dibandingkan dengan arsitektur kontemporer seperti Intel 80286 sendiri (diperkenalkan 1982), yang hampir empat kali lebih cepat pada pengujian tolok ukur tipikal. Namun, hasil untuk iAPX432 sebagian disebabkan oleh kompiler Ada yang terburu-buru dan karenanya tidak optimal.
Western Design Center, Inc (WDC) memperkenalkan CMOS WDC 65C02 pada tahun 1982 dan melisensikan desain tersebut ke beberapa perusahaan. Ia digunakan sebagai CPU di komputer pribadi Apple IIe dan IIc serta pada alat pacu jantung dan defibrilator kelas implan medis, perangkat otomotif, industri, dan konsumen.
Mikroprosesor 32-bit penuh, single chip, komersial pertama yang tersedia di pasar adalah HP FOCUS.
Kesuksesan Motorola dengan 68000 mengarah pada MC68010, yang menambahkan dukungan memori virtual. MC68020, yang diperkenalkan pada tahun 1984, menambahkan bus data dan alamat 32-bit penuh. 68020 menjadi sangat populer di pasar superkomputer mikro Unix, dan banyak perusahaan kecil (misalnya, Altos, Charles River Data Systems, Cromemco) memproduksi sistem berukuran desktop.
Western Design Center (WDC) memperkenalkan peningkatan 16-bit CMOS 65816 dari WDC CMOS 65C02 pada tahun 1984. Mikroprosesor 16-bit 65816 adalah inti dari Apple IIgs dan kemudian Super Nintendo Entertainment System, menjadikannya salah satu desain 16-bit paling populer sepanjang masa.
Desain mikroprosesor RISC komersial pertama dirilis pada tahun 1984, oleh MIPS Computer Systems, yaitu R2000 32-bit (R1000 tidak dirilis).
ARM pertama kali muncul pada tahun 1985. Ini adalah desain prosesor RISC, yang sejak saat itu mendominasi ruang prosesor sistem tertanam 32-bit karena sebagian besar efisiensi dayanya, model lisensinya, dan beragam pilihan alat pengembangan sistemnya.
Pada tahun 1986, HP merilis sistem pertamanya dengan CPU PA-RISC.
Pada tahun 1987, komputer Acorn non-Unix 32-bit yang berbasis ARM2 dan belum memiliki cache, Acorn Archimedes, menjadi kesuksesan komersial pertama yang menggunakan arsitektur ARM, yang saat itu dikenal sebagai Acorn RISC Machine (ARM); silikon ARM1 pertama muncul pada tahun 1985.
Dari tahun 1993 hingga 2003, arsitektur x86 32-bit menjadi semakin dominan di pasar desktop, laptop, dan server, dan mikroprosesor ini menjadi lebih cepat dan lebih mumpuni. Intel telah melisensikan versi awal arsitektur ini kepada perusahaan lain, namun menolak untuk melisensikan Pentium, sehingga AMD dan Cyrix membangun versi arsitektur yang lebih baru berdasarkan desain mereka sendiri.
Pada tahun 1997, sekitar 55% dari semua CPU yang terjual di dunia adalah mikrokontroler 8-bit, yang mana lebih dari 2 miliar unit terjual.
Pada tahun 2001, IBM memperkenalkan prosesor multi-core komersial pertama, yaitu POWER4 dua-inti monolitik.
Pada tahun 2002, kurang dari 10% dari semua CPU yang terjual di dunia berbasis 32-bit atau lebih. Dari semua CPU 32-bit yang terjual, sekitar 2% digunakan dalam komputer pribadi desktop atau laptop.
Pada tahun 2003, mikroprosesor senilai sekitar US$44 miliar (setara dengan $59,93 miliar pada tahun 2018) diproduksi dan dijual.
Dengan diperkenalkannya arsitektur 64-bit yang kompatibel dengan x86 oleh AMD, yaitu x86-64 (juga disebut AMD64), pada bulan September 2003, diikuti oleh ekstensi 64-bit Intel yang hampir sepenuhnya kompatibel (awalnya disebut IA-32e atau EM64T, kemudian diganti namanya menjadi Intel 64), era desktop 64-bit pun dimulai. Kedua versi tersebut dapat menjalankan aplikasi lama 32-bit tanpa penurunan kinerja serta perangkat lunak 64-bit yang baru.
Prosesor multi-core monolitik pertama di pasar komputer pribadi adalah AMD Athlon X2, yang diperkenalkan beberapa minggu setelah Pentium D.
Komputer pribadi tidak menerima prosesor multi-core hingga diperkenalkannya Intel Pentium D dua-inti pada tahun 2005. Namun, Pentium D bukanlah prosesor multi-core monolitik. Prosesor ini dibuat dari dua die, masing-masing berisi satu inti, yang dikemas dalam modul multi-chip.
Sekitar 10 miliar CPU diproduksi pada tahun 2008.
Pada akhir 1990-an, hanya dua arsitektur RISC 64-bit yang masih diproduksi dalam jumlah besar untuk aplikasi non-embedded: SPARC dan Power ISA, namun seiring dengan semakin kuatnya ARM, pada awal 2010-an, ARM menjadi arsitektur RISC ketiga di segmen komputasi umum.
Pada tahun 2011, ARM memperkenalkan arsitektur ARM 64-bit yang baru.
