14.3.12
Sistem Cache Pentium 4 dan RAM terbaru
Sistem Cache Pentium 4
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.
Nama prosesor Intel Pentium 4
Nama perkenalan Willamette,Northwood,Prescott,Cedar-Mill
Luas penampang Willamette: 217 mm2 Northwood: 131 mm2 Prescott: 112 mm2
Proses Produksi Willamette: 180 nm Northwood: 130 nm Prescott: 90 nm Cedar-Mill: 65 nm
Jangkauan Kecepatan 1,3 GHz hingga 3,8 GHz
Transistor Willamette: 42.000.000 Northwood: 55.000.000 Prescott: 125.000.000
Instruksi Tambahan x86, MMX, SSE, SSE2, SSE3 (Prescott dan Cedar-Mill), EM64T (Prescott dan Cedar-Mill), Intel xD (Execute Disable Bit untuk melindungi diri dari ancaman buffer overflow), Intel Hyper-Threading (beberapa prosesor Northwood, Prescott, dan Cedar-Mill), dan teknologi virtualisasi Intel (Vanderpool)
Bus sisi Depan (FSB) 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, atau 1.066 MHz (bersifat empat kali lipat atau quad)
Pipeline Willamette dan Northwood: 20 Prescott dan Cedar Mill: 31
Cache L1 Cache data: 8 KB (Wilamette, Northwood); 16 KB (Prescott, Cedar-Mill) Cache instruksi: 12 KB
Cache L2 256 KB, 512 KB, atau 1.024 KB, dalam tubuh, kecepatan penuh (setara dengan kecepatan prosesor) dengan lebar lajur 256-bit
Jenis cache L2 Asosiatif delapan lajur, mendukung ECC
Cache memori 4 GB
Dudukan Prosesor FC-PGA 423 (Flip-Chip Pin-Grid Array) FC-PGA Mikro 478 (Micro Flip-Chip Pin-Grid Array) LGA 775 (Land Grid Array)
Dukungan multiprosesor Tidak (hanya didukung oleh Intel Xeon
Memori yang Didukung SDRAM: PC-133 DDR-SDRAM: PC-2100, PC-2700, PC-3200 (satu atau dua kanal) DDR 2-SDRAM: PC-4200, PC-5300, PC-6400, PC-8000 RDRAM: PC-600, PC-700, PC-800, PC-1066.
| Cache L1 | Cache data : 8 KB (Wilamette, Northwood); 16 KB (Prescott, Cedar-Mill) Cache instruksi : 12 KB |
| Cache L2 | 256 KB, 512 KB, atau 1.024 KB, dalam tubuh, kecepatan penuh (setara dengan kecepatan prosesor) dengan lebar lajur 256-bit |
| Jenis cache L2 | Asosiatif delapan lajur, mendukung ECC |
Level 1 Execution Trace Cache (L1 ETC)
Sebagai tambahan untuk standar level 1 data cache 8 KB, Pentium 4 memasukkan 12 KB L1 ETC. Cache tersebut menyimpan instruksi micro-op yang terbaca karena instruksi-instruksi tersebut akan dieksekusi, mengoptimalkan efisiensi dan kinerja media penyimpanan dengan cara menghilangkan micro-op yang terbaca dari perulangan eksekusi utama dan hanya menyimpan instruksi micro-op tersebebut yang dibutuhkan saja. Dengan mengolah instruksi micro-op sebelum mereka dibutuhkan, maka L1 ETC dapat memastikan bahwa unit pengeksekusian prosesor kadang-kadang harus menunggu berbagai instruksi, dan efeknya adalah beberapa hal yang memungkinkan adanya salah prediksi (mispredictions) dapat diminimalisir.
Peningkatan Advance Transfer Cache (ATC)
Intel telah menambah performa dari L2 ATC yang pertama kali muncul pada saat Pentium III diluncurkan. Pentium 4 menggunakan non-blocking, asosiatif delapan jalur, inklusif, on-die, L2 cache yang memiliki kecepatan penuh (setara dengan kecepatan prosesor) dengan lebar lajur 256-bit. Dikarenakan clock Pentium 4 lebih cepat dari pada Pentium III, maka L2 cache nya pun mendukung transfer data dengan data rate yang lebih besar. Sebagai contoh, Pentium III yang memiliki clock 1 GHz mentransfer data pada L2 cache dengan kecepatan 16 GB/s, sedangkan Pentium 4 yang memiliki clok 1,5 GHz mentransfer data pada L2 cache dengan kecepatan 48 GB/s (hanya dengan perbedaan clock satu setengah kali saja mampu menambah transfer rate sebanyak tiga kali lipat). ATC juga mendukung peningkatan Data Prefetch Logic (DPL) yang dapat mengantisipasi data apakah yang akan dibutuhkan oleh program dan mengisinya kedalam cache sebelum data tersebut dibutuhkan. Pentium 4 dengan core yang bernama Willamette mempunyai L2 cache sebesar 256 KB, sedangkan core Northwood mempunyai L2 cache sebesar 512 KB
Perkembangan RAM hingga Sekarang dan Terbaru
R A M
RAM yang merupakan singkatan dari Random Access Memory ditemukan oleh Robert Dennard dan diproduksi secara besar – besaran oleh Intel pada tahun 1968, jauh sebelum PC ditemukan oleh IBM pada tahun 1981. Dari sini lah perkembangan RAM bermula. Pada awal diciptakannya, RAM membutuhkan tegangan 5.0 volt untuk dapat berjalan pada frekuensi 4,77MHz, dengan waktu akses memori (access time) sekitar 200ns (1ns = 10-9 detik).
a. SRAM ( Random Access Memory)
Merupakan jenis memori yang tidak perlu penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat didalamnya tetap tersimpan dengan baik. Kata “static” menandakan bahwa memori ini memegang isinya selama listrik tetap berjalan. SRAM didesain menggunakan transistor tanpa kapasitor. Tidak adanya kapasitor membuat tidak ada daya yang bocor sehingga SRAM tidak membutuhkan refresh periodik. SRAM juga didesain menggunakan desain kluster enam transistor untuk menyimpan setiap bit informasi.
SRAM tidak boleh dibingungkan dengan memori baca saja dan memori flash, karena ia merupakan memori volatil dan memegang data hanya bila listrik terus diberikan. Chip SRAM lazimnya digunakan sebagai chace memori , hal ini terutama dikarenakan kecepatannya. Saat ini SRAM dapat diperoleh dengan waktu akses dua nano detik atau kurang , kira kira mampu mengimbangi kecepatan processor 500 MHz atau lebih.
b. NV-RAM (Non Volatile Random Access Memory)
Merupakan sebuah jenis memori komputer dengan akses acak yang umumnya digunakan untuk menyimpan konfigurasi yang dilakukan oleh firmware. Pada umumnya, NVRAM dibuat dengan teknologi manufaktur CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor) sehingga daya yang dibutuhkannya juga kecil. Untuk menghidupinya agar data yang disimpan tidak hilang, NVRAM menggunakan sebuah baterai lithium dengan nomor seri CR-2032.
Data yang tersimpan pada NVRAM tidak akan hilang meskipun catu daya dimatikan (bersifat permanen), hal ini berbeda dengan Voletile RAM.
c. DRAM (Dynamic Random Access Memory)
Merupakan jenis random akses memori yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkuit terpadu. Karena kapasitornya selalu bocor, informasi yang tersimpan akhirnya hilang kecuali kapasitor itu disegarkan secara berkala.
Prinsip kerja DRAM biasanya diatur dalam persegi array satu kapasitor dan transistor per sel. Panjang garis yang menghubungkan setiap baris dikenal sebagai “baris kata”. Setiap kolom sedikitnya terdiri dari dua baris, masing-masing terhubung ke setiap penyimpanan sel di kolom. Mereka biasanya dikenal sebagai + dan – bit baris.
.
Keuntungan dari DRAM adalah kesederhanaan struktural yang hanya satu transistor dan kapasitor yang diperlukan per bit. Hal ini memungkinkan DRAM untuk mencapai kepadatan sangat tinggi. Tidak seperti flash memori, memori DRAM itu mudah menguap karena kehilangan datanya bila kehilangan aliran listrik. Jenis memori yang tidak perlu penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat didalamnya tetap tersimpan dengan baik. Jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi dari pada SRAM.
d. FPM DRAM (Fast Page Mode Dynamic Random Access Memory)
Merupakan jenis memori yang bekerja layaknya sebuah indeks atau daftar isi. Arti Page itu sendiri merupakan bagian dari memori yang terdapat pada sebuah row address. Ketika sistem membutuhkan isi suatu alamat memori, FPM tinggal mengambil informasi mengenainya berdasarkan indeks yang telah dimiliki. FPM memungkinkan transfer data yang lebih cepat pada baris (row) yang sama dari jenis memori sebelumnya.
FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time sekitar 50ns. Selain itu FPM mampu mengolah transfer data (bandwidth) sebesar 188,71 Mega Bytes (MB) per detiknya. Memori FPM ini mulai banyak digunakan pada sistem berbasis Intel 286, 386 serta sedikit 486.
f. DR DRAM (Direct Rambus Dynamic Random Access Memory)
Merupakan jenis memori yang menggunakan tegangan sebesar 2,5 volt, DR DRAM yang bekerja pada sistem bus 800MHz melalui sistem bus yang disebut dengan Direct Rambus Channel, mampu mengalirkan data sebesar 1,6GB per detiknya! (1GB = 1000MHz). Sayangnya kecanggihan DR DRAM tidak dapat dimanfaatkan oleh sistem chipset dan prosessor pada kala itu sehingga memori ini kurang mendapat dukungan dari berbagai pihak. Selain itu, memori ini kurang diminati adalah karena harganya yang sangat mahal.
g. SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)
Merupakan jenis memori komputer dinamis yang digunakan dalam PC dari tahun 1996 hingga 2003. SDRAM juga merupakan salah satu jenis dari memori komputer kategori solid state.
SDRAM, pada awalnya berjalan pada kecepatan 66 MHz untuk dipasangkan dengan prosesor Intel Pentium Pro/Intel Pentium MMX/Intel Pentium II, dan terus ditingkatkan menjadi kecepatan 100 MHz (dipasangkan dengan Intel Pentium III/AMD Athlon), hingga mentok pada kecepatan 133 MHz (dipasangkan dengan Intel Pentium 4 dan AMD Athlon/Duron).
h. DDR (Double Data Rate)
Merupakan jenis memori yang mampu menjalankan dua instruksi dalam waktu yang sama. Teknik yang digunakan adalah dengan menggunakan secara penuh satu gelombang frekuensi. Jika pada SDRAM biasa hanya melakukan instruksi pada gelombang positif saja, maka DDR ini menjalankan instruksi baik pada gelombang positif maupun gelombang negatif.
AMD adalah perusahaan pertama yang menggunakan DDR pada motherboardnya. Pada 1999 dua perusahaan besar microprocessor INTEL dan AMD bersaing ketat dalam meningkatkan kecepatan clock pada CPU. Namun menemui hambatan, karena ketika meningkatkan memory bus ke 133 MHz, kebutuhan akan memori (RAM) akan lebih besar.
i. DDR2 (Double Data Rate 2)
DDR2 merupakan kemajuan yang logis dalam teknologi memori mengacu pada penambahan kecepatan serta antisipasi semakin lebarnya jalur akses segitiga prosesor, memori, dan antarmuka grafik (graphic card) yang hadir dengan kecepatan komputasi yang berlipat ganda.
Perbedaan pokok antara DDR dan DDR2 adalah pada kecepatan data serta peningkatan latency mencapai dua kali lipat. Perubahan ini memang dimaksudkan untuk menghasilkan kecepatan secara maksimum dalam sebuah lingkungan komputasi yang semakin cepat, baik di sisi prosesor maupun grafik.
Selain itu, kebutuhan voltase DDR2 juga menurun. Kalau pada DDR kebutuhan voltase tercatat 2,5 Volt, pada DDR2 kebutuhan ini hanya mencapai 1,8 Volt. Artinya, kemajuan teknologi pada DDR2 ini membutuhkan tenaga listrik yang lebih sedikit untuk menulis dan membaca pada memori.
Teknologi DDR2 sendiri lebih dulu digunakan pada beberapa perangkat antarmuka grafik, dan baru pada akhirnya diperkenalkan penggunaannya pada teknologi RAM. Dan teknologi DDR2 ini tidak kompatibel dengan memori DDR sehingga penggunaannya pun hanya bisa dilakukan pada komputer yang memang mendukung DDR2.
j. DDR3 (Double Data Rate 3)
Kecepatan yang dimiliki oleh RAM ini memang cukup memukau. Ia mampu mentransfer data dengan clock efektif sebesar 800-1600 MHz. Pada clock 400-800 MHz, jauh lebih tinggi dibandingkan DDR2 sebesar 400-1066 MHz (200- 533 MHz) dan DDR sebesar 200-600 MHz (100-300 MHz). Prototipe dari DDR3 yang memiliki 240 pin. Ini sebenarnya sudah diperkenalkan sejak lama pada awal tahun 2005. Namun, produknya sendiri benar-benar muncul pada pertengahan tahun 2007 bersamaan dengan motherboard yang menggunakan chipset Intel P35 Bearlake dan pada motherboard tersebut sudah mendukung slot DIMM
RAM DDR3 ini memiliki kebutuhan daya yang berkurang sekitar 16% dibandingkan dengan DDR2. Hal tersebut disebabkan karena DDR3 sudah menggunakan teknologi 90 nm sehingga konsusmsi daya yang diperlukan hanya 1.5v, lebih sedikit jika dibandingkan dengan DDR2 1.8v dan DDR 2.5v.
k. SDRAM DDR3
DDR3 SDRAM atau double-data-rate 3 sinkron Dynamic Random Access Memory adalah memori akses acak antarmuka teknologi yang digunakan untuk bandwidth yang tinggi penyimpanan data kerja komputer atau perangkat elektronik digital lainnya. DDR3 adalah bagian dari keluarga SDRAM teknologi dan merupakan salah satu dari banyak DRAM (Dynamic Random Access Memory)
DDR3 adalah perubahan dari DDR2 dengan berbagai teknologi yang di-upgrade namun kedua jenis SDRAM ini saling tidak kompetibel. Kelebihan utama dari DDR3 adalah kemampuan untuk mentransfer data dua kali lipat tingkat DDR2 (I / O pada 8 × data tingkat sel memori yang dikandungnya), sehingga memungkinkan bus tingkat yang lebih tinggi dan tingkat puncak yang lebih tinggi daripada teknologi memori sebelumnya. Selain itu, standar DDR3 memungkinkan untuk kapasitas chip 512 megabit hingga 8 gigabit, secara efektif memungkinkan modul memori maksimum ukuran dari 16 gigabyte.
Dengan data yang ditransfer 64-bit pada satu clock per modul memori, DDR3 SDRAM memberikan transfer rate (memori clock rate) × 4 (bus clock multiplier) × 2 (untuk data rate) × 64 (jumlah bit yang ditransfer) / 8 (jumlah bit / byte). Jadi memory clock dengan frekuensi 100 MHz, DDR3 SDRAM memberikan maksimum transfer rate 6.400 MB / s.
l. DDR4 Hynix
Hynix mengumumkan bahwa mereka telah mengembangkan 2Gb (Gigabit) DDR4 DRAM dan DRAM 2GB berbasis DDR4 (Gigabyte) ECC-SODIMM (Error Periksa & Koreksi Kecil Memori Outline Dual In-line Modul) menerapkan kelas terkemuka teknologi proses 30nm. Produk DRAM DDR4 memenuhi standar JEDEC dan produk modul dirancang untuk server mikro.
DDR4 DRAM adalah memori produk generasi berikutnya yang mengkonsumsi lebih sedikit daya elektronik saat itu transfer data dua kali lebih cepat dari DRAM DDR3 yang ada. Perangkat bekerja pada kecepatan industri tercepat 2400Mbps (Megabits per detik), yang juga 80% lebih cepat dari produk 1333Mbps DDR3. Produk Modul beroperasi pada seperti tegangan rendah 1.2V dan proses sampai dengan 19,2 GB (Gigabytes) data per detik dengan 64-bit I / O.
"Produk DDR4 sepenuhnya mendukung fitur-fitur berbagai menuntut termasuk energi ramah lingkungan, efisien, kinerja tinggi." Kata Mr Ji-Bum Kim, Chief Marketing Officer Hynix. "Dengan produk ini, Hynix akan mampu memberikan solusi premi bagi pelanggan kami tidak hanya di PC dan server, tetapi juga di pasar tablet."
Hynix berencana untuk memulai produksi volume produk ini DDR4 kinerja tinggi pada paruh kedua 2012.
Menurut perusahaan riset pasar, iSuppli, bagian dari DRAM DDR4 diharapkan meningkat dari 5% pada tahun 2013 menjadi lebih dari 50% pada tahun 2015 dan menjadi mainstream di pasar. Sementara permintaan DRAM DDR3 akan mencapai puncaknya pada tahun 2012 dengan porsi 71% dan akhirnya akan turun menjadi 49% pada tahun 2014.
m. FeTRAM
Sebuah teknologi RAM (Random Access Memory) baru saat ini tengah dikembangkan oleh para peneliti. Dengan kombinasi tersebut, konsumsi energi RAM menjadi lebih hemat daya namun memiliki kecepatan yang jauh lebih baik.
FeTRAM, ferroelectric transistor random acces memory, merupakan hasil kombinasi antara nanowire dengan polimer. Menurut pembuatnya di Birck Nanotechnology Center (BNC) di Purdue University, berkat kombinasi tersebut, FetRAM memiliki performa tersendiri dibandingkan dengan RAM tradisional.
Ferroelektrik adalah material yang mempunyai kemampuan untuk berganti polaritas sesuai dengan medan yang berada di dekatnya. Sifat ini kemudian dimanfaatkan oleh para peneliti di BNC untuk membentuknya menjadi transistor ferroelektrik yang saat ini masih belum ada di pasaran.
Referensi :
http://gandhyrokhman.blogspot.com/2009/11/generasi-prosesor-pentium-4.html
http://globalisasi.ucoz.com/blog/sejarah_perkembangan_ram_memory1/2011-06-07-13
http://efendybloger.blogspot.com/2011/10/fetram-teknologi-ram-terbaru-hemat-daya.html
http://denokdani.blogspot.com/2010/11/pce-10-07-ram.html
Sekian postingan kali ini
terimakasih telah mengunjungi >>>ta-tang.blogspot.com<<<
0 comments:
Posting Komentar