microprocessor part 2

1995: Intel® Pentium® Pro Processor

 

Processor yang dirancang untuk digunakan pada aplikasi server dan workstation, yang dibuat untuk memproses data secara cepat, processor ini mempunyai 5,5 jt transistor yang tertanam.

1997: Intel® Pentium® II Processor

Prosesor Intel Pentium II ialah prosesor penerus Pentium Pro, yang dilengkapi dengan teknologi MMX yang diluncurkan pertama kali pada Mei 1997. Sebelum diberi nama Pentium II, prosesor ini dikenal dengan codename Klamath.Terdapat 7.5 juta transistor terintegrasi di dalamnya sehingga dengan processor ini pengguna PC dapat mengolah berbagai data dan menggunakan internet dengan lebih baik.

Pentium II sebenarnya sama seperti Pentium Pro, dan prosesor generasi keenam dari keluarga P6 lainnya. Akan tetapi, desainnya yang agak radikal membuatnya menjadi pembeda. Dengan menggunakan teknologi 350 nanometer (0.35 mikron) dan 250 nanometer (0.25 mikron) dan dilengkapi dengan instruksi MMX, prosesor ini menjadi prosesor untuk mainstream setelah Pentium MMX, setelah Pentium Pro mengalami kegagalan pada kelas desktop dan laku hanya pada server. Desain dudukan prosesornya dinamakan SECC (Single Edge Contact Cartridge), atau Slot-1. Cache Level-1 sebesar 32 KB terintegrasi pada die, akan tetapi cache Level-2 dimasukkan ke dalam cartridge, sehingga menyebabkan kecepatan L2 tidaklah seperti kecepatan prosesor, melainkan setengahnya. Kontak dengan motherboard pun beda. Dengan fisik seperti card adapter, Pentium II ini dibentuk, berbeda dengan kebanyakan CPU yang beredar waktu itu yang masih menggunakan ZIF socket-7. Inti prosesor Pentium II Klamath yang berjalan pada kecepatan 233 Mhz hingga 333 MHz dibuat dengan teknologi 0.35 mikron (350 nanometer). Akan tetapi inti prosesor Pentium II Deschutes, yang berlari pada kecepatan 333 Mhz hingga 450 Mhz menggunakan teknologi proses 0.25 mikron. Semua inti Pentium II didasarkan pada teknologi yang sama seperti Pentium Pro, dengan semua keungggulannya (kecuali L2 cache), dan terintegrasikannya instruksi MMX yang telah diperbaiki. Dengan semua keunggulan itu, chip pun menjadi semakin kecil, sehingga frekuensi semakin tinggi dan daya yang dibutuhkan pun menjadi lebih rendah, dan yang paling penting harganya yang lebih murah dibandingkan dengan Pentium Pro. Intel hanya merilis Pentium II untuk pasar desktop saja, mengingat mereka juga membuat prosesor yang dibangun dengan teknologi yang sama dengan Pentium II yang dikhususkan untuk workstation dan server dengan nama Pentium II Xeon. Karenanya, pada Pentium II, tidak terdapat fitur multiprosesor, seperti halnya Pentium Pro. Lagipula, aplikasi yang benar-benar mengutilisasi banyak prosesor pada saat itu sangatlah sedikit pada segmen desktop, dan hanya tersedia pada beberapa aplikasi segmen server. Prosesor ini adalah prosesor 32-bit. Meski ia memiliki address-bus sebesar 36-bit yang mampu mengalamati hingga 64 Gigabyte, limitasi pada arsitektur 32-bit menyebabkan prosesor ini hanya mampu mengalamati hingga 4 Gigabyte saja. Pengecualian terjadi pada sistem multiprosesor, yang dikonfigurasikan dalam mode NUMA (Non-Uniform Memory Access) di mana setiap prosesor memiliki jalur memorinya sendiri-sendiri. Dengan menggabungkan beberapa prosesor Pentium II (Xeon tentunya), batas 4 Gigabyte arsitektur 32-bit pun dapat dilewati.

1998: Intel® Pentium II Xeon® Processor

Processor yang dibuat untuk kebutuhan pada aplikasi server. Intel saat itu ingin memenuhi strateginya yang ingin memberikan sebuah processor unik untuk sebuah pasar tertentu.

1999: Intel® Celeron® Processor

 

Processor Intel Celeron merupakan processor yang dikeluarkan sebagai processor yang ditujukan untuk pengguna yang tidak terlalu membutuhkan kinerja processor yang lebih cepat bagi pengguna yang ingin membangun sebuah system computer dengan budget (harga) yang tidak terlalu besar. Processor Intel Celeron ini memiliki bentuk dan formfactor yang sama dengan processor Intel jenis Pentium, tetapi hanya dengan instruksi-instruksi yang lebih sedikit, L2 cache-nya lebih kecil, kecepatan (clock speed) yang lebih lambat, dan harga yang lebih murah daripada processor Intel jenis Pentium. Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.

1999: Intel® Pentium® III Processor

 

Pentium III adalah mikroprosesor generasi keenam buatan Intel yang diluncurkan secara resmi pada tanggal 26 Februari 1999 sebagai penerus prosesor Intel Pentium II. Prosesor berarsitektur 32-bit ini menggunakan mikroarsitektur Intel x86 yang diperluas dengan instruksi RISC seperti Pentium Pro. Adapun sebenarnya prosesor x86 adalah prosesor berinstruksi CISC. Pada masanya, prosesor ini sempat menempatkan diri sebagai prosesor tercepat sebelum AMD meluncurkan Athlon. Jangkauan kecepatan prosesor ini mulai 40 MHz (empat kali 100 MHz) hingga 1,4 GHz (10,5 kali 133 MHz). Prosesor Pentium III dengan kecepatan 1.400 MHz diluncurkan hampir bersamaan dengan peluncuran prosesor Pentium 4generasi pertama yang menimbulkan ketimpangan pasar sehingga sempat kalah pamor. Pentium III menggunakan slot (dikenal sebagai Slot 1) sebagai sarana penyambung dengan papan induk, sama dengan Pentium II sebelum akhirnya berubah menggunakan soket dengan 370 pin (dikenal sebagai soket PGA 370). Prosesor ini awalnya berjalan pada bus berkecepatan 100 MHz sebelum ditingkatkan menjadi 133 MHz.

Prosesor ini sempat berevolusi beberapa kali sebelum akhirnya digantikan oleh Pentium 4. Evolusinya dapat dijabarkan sebagai berikut.

• Katmai (generasi awal). Prosesor ini masih menggunakan bus berkecepatan 100 MHz yang dibangun menggunakan teknik pabrikasi 250 nm. Adapun kecepatan cache prosesor setengah kali lipat dari kecepatan prosesor, misalnya apabila prosesor berjalan pada kecepatan 500 MHz, maka kecepatan cache prosesor tersebut adalah 250 MHz. Cache yang digunakan adalah SRAM berkapasitas 512 KB.
• Coppermine (generasi kedua). Prosesor ini mulai menggunakan bus berkecepatan 133 MHz walaupun masih ada yang masih berkecepatan 100 MHz. Peningkatan yang paling menonjol pada generasi ini adalah pada kecepatan cache yang setara dengan kecepatan prosesor, meski ukurannya dipotong menjadi setengahnya. Prosesor ini tersedia dalam desain Slot 1 maupun soket PGA 370.
• Tualatin (generasi ketiga). Prosesor ini dibangun memakai teknologi pabrikasi 180 nm dan sudah menggunakan kecepatan bus 133 MHz.

Pentium III memang hanya diluncurkan untuk komputer desktop dan mobile. Untuk mengatasi kebutuhan komputer server maupun workstation, Intel menyiasatinya dengan meluncurkan Pentium III Xeon. Semua prosesor tersebut mempunyai fitur-fitur antara lain:

• Dukungan terhadap instruksi MMX (Multimedia Extension) dan SSE (Streaming SIMD Extension). Dengan menggunakan dua instruksi tersebut, Pentium III dapat menjalankan aplikasi multimedia dan penyuntingan video lebih gegas daripada prosesor yang tidak dilengkapi dengan SSE.
• Seperti Pentium II, generasi pertama dari prosesor ini menggunakan antarmuka Dual Independent Bus (DIB) yang memisahkan antara bus prosesor dengan cache serta bus prosesor dengan bus memori. Inilah sebab mengapa kecepatan cache memorinya setengah dari kecepatan prosesor. Generasi kedua dan ketiga dari prosesor ini telah meningkatkan performa DIB yang digunakannya sehingga cache prosesornya menjadi setara dengan kecepatan prosesor.
• Meski kontroversial karena masalah privasi, prosesor ini memiliki fitur nomor seri prosesor yang mampu mengidentifikasi nomor seri dari prosesor yang digunakan. Sebenarnya, fitur ini lebih ditujukan bagi mereka yang berada dalam lingkungan korporat dengan tujuan untuk memudahkan mereka dalam proses audit aset perusahaan.

Karena menggunakan kecepatan bus yang lebih tinggi, maka Pentium III tidaklah serta-merta dapat langsung didukung oleh papan induk yang mendukung Pentium II. Papan induk dengan chipset Intel 430 untuk Pentium II tidak dapat bekerja dengan Pentium III secara langsung, kecuali dengan melakukan proses pembaharuan BIOS. Adapun papan induk dengan chipset Intel 440BX, 440ZX, 440LX, dan Intel 820 sudah mendukung prosesor ini sepenuhnya. Prosesor ini dapat bekerja berdampingan dengan memori SDRAM PC-100, SDRAM PC-133, RDRAM PC-600, RDRAM PC-700, RDRAM PC-800, DDR-SDRAM PC-1600, DDR-SDRAM PC-2100 (hanya segelintir chipset yang menyertakannya), dan Virtual Channel SDRAM (VC-SDRAM) PC-133 (hanya segelintir chipset yang menyertakannya).

1999: Intel® Pentium® III Xeon® Processor
Intel kembali merambah pasaran server dan workstation dengan mengeluarkan seri Xeon tetapi jenis Pentium III yang mempunyai 70 perintah SIMD. Keunggulan processor ini adalah ia dapat mempercepat pengolahan informasi dari system bus ke processor , yang juga mendongkrak performa secara signifikan. Processor ini juga dirancang untuk dipadukan dengan processor lain yang sejenis.

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.

2001: Intel® Xeon® Processor
Processor Intel Pentium 4 Xeon merupakan processor Intel Pentium 4 yang ditujukan khusus untuk berperan sebagai computer server. Processor ini memiliki jumlah pin lebih banyak dari processor Intel Pentium 4 serta dengan memory L2 cache yang lebih besar pula.

2001: Intel® Itanium® Processor
Itanium adalah processor pertama berbasis 64 bit yang ditujukan bagi pemakain 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 Intel’s Explicitly Parallel Instruction Computing ( EPIC ).

2002: Intel® Itanium® 2 Processor
Itanium 2 adalah generasi kedua dari keluarga Itanium.

2003: Intel® Pentium® M Processor
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.

2004: Intel Pentium M 735/745/755 processors
Dilengkapi dengan chipset 855 dengan fitur baru 2Mb L2 Cache 400MHz system bus dan kecocokan dengan soket processor dengan seri-seri Pentium M sebelumnya.

2004: Intel E7520/E7320 Chipsets
7320/7520 dapat digunakan untuk dual processor dengan konfigurasi 800MHz FSB, DDR2 400 memory, and PCI Express peripheral interfaces.

2005: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz
Sebuah 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.

2005: Intel Pentium D 820/830/840
Processor 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.

2006: Intel Core 2 Quad Q6600
Processor 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 ).

2006: Intel Quad-core Xeon X3210/X3220
Processor yang digunakan untuk tipe server dan memiliki 2 buah core dengan masing-masing 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).

Tahapan proses pembuatan microprocessor dengan teknologi NMOS (N-channel Metal-Oxide Silicon) :

Ini adalah ilustrasi bagaimana chip dibuat. Artikel dan gambar-gambar di bawah ini mendemonstrasikan tahap-tahap proses bagaimana memproduksi sebuah CPU (central processing unit), yang digunakan di setiap PC di dunia saat ini. Anda akan melihat sekilas beberapa pekerjaan yang luar biasa ini dilakukan tiap hari di pabriknya di Intel.

1. Sand (Pasir)
Pasir – terutama Quartz – memiliki persentase tinggi dari Silicon dalam pembentukan Silicon dioksida (SiO2) dan nerupakan bahan dasar untuk produksi semikonduktor.

 

Pasir – sekitar 25% masa Silicon yang merupakan senyawa kedua terbanyak – setelah oksigen – di muka bumi.

2. Silikon Cair
Silikon dimurnikan dalam tahap berlapis untuk akhirnya nencapai kualitas produksi yang disebut Electronic Grade Silicon (EGS). EGS mungkin hanya mengandung sebuah atom asing setiap satu triliun atom Silikonnya. Pada gambar di bawah ini Anda bisa lihat bagaimana sebuah kristal besar tumbuh dari silikon cair yang dimurnikan. Hasilnya adalah kristal tunggal yang disebut Ingot.

Silikon cair – skala: level wafer (~300mm / 12 inch)

3. Kristal Silikon Tunggal – Ingot
Sebuah ingot dibuat dari Electronic Grade Silicon. Sebuah ingot memiliki berat sekitar 100 kilogram (220 pound) dan memiliki kemurnian Silicon 99.9999%.

Mono-crystal Silicon Ingot — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)

4. Pengirisan Ingot
Ingot kemudian diiris menjadi disc-disc silikon individual yang disebut wafer.

Ingot Slicing — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)

5. Wafer
Wafer-wafer ini dipoles sedemikian rupa hingga tanpa cacat, dengan permukaan selembut kaca cermin. Intel membeli wafer-wafer siap produksi itu dari perusahaan pihak ketiga. Process rumit 45nm High-K/Metal Gate oleh Intel menggunakan wafer dengan diameter 200 milimeter. Saat Intel mulai membuat chip-chip, perusahaan ini mencetak sirkuit-sirkuit di atas wafer 50 milimeter. Dan untuk saat ini menggunakan wafer 300mm, yang menghasilkan penghematan biaya per-chip.

Wafer — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)

6. Mengaplikasikan Photo Resist
Cairan (warna biru) yang di tuangkan di atas wafer saat diputar adalah sebuah proses dari photo resist yang sama seperti yang kita kenal di film untuk fotografi. Wafer diputar selama tahap ini untuk membuatnya sangat tipis dan bahkan mengaplikasikan layer photo resist.

Applying Photo Resist — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)

7. Exposure
Hasil dari photo resist diekspos ke sinar ultraviolet (UV. Reaksi kimianya ditrigger oleh tahap pada proses tersebut, sama dengan apa yang terjadi pada material film pada sebuah kamera saat Anda menekan tombol shutter. Hasil dari photo resist yang diekspos ke sinar UV akan bersifat dapat larut. Exposure diselesaikan menggunakan mask yang berfungsi seperti stensil dalam tahap proses ini. Saat digunakan dengan cahaya UV, mask membentuk pola-pola sirkuit yang bervariasi di atas tiap layer dari mikroprosesor. Sebuah lensa (di tengah) mengurangi image dari mask. Sehingga yang dicetak di atas wafer biasanya adalah empat kali lebih kecil secara linier daripada pola-pola dari mask.

Exposure — scale: wafer level (~300mm / 12 inch)

8. Exposure

Meskipun biasanya ratusan mikroprosesor bisa dihasilkan dari sebuah wafer tunggal, cerita bergambar ini hanya akan fokus pada sebuah bagian kecil dari sebuah mikroprosesor, yaitu pada sebuah transistor atau bagian-bagiannya. Sebuah transistor berfungsi seperti sebuah switch, mengendalikan aliran arus listrik dalam sebuah chip komputer. Peneliti-peneliti di Intel telah mengembangkan transistor-transistor yang sangat kecil sehingga sekitar 30 juta transistor dapat diletakkan pas di kepala sebuah peniti.

Exposure — scale: transistor level (~50-200nm)

9. Membersihkan Photo Resist
Photo resist yang lengket dilarutkan sempurna oleh suatu pelarut. Proses ini meninggalkan sebuah pola dari photo resist yang dibuat oleh mask.

Washing off of Photo Resist — scale: transistor level (~50-200nm)

10. Etching (Menggores)
Photo resist melindungi material yang seharusnya tidak boleh tergores. Material yang ditinggalkan akan digores (disketch) dengan bahan kimia.

Etching — scale: transistor level (~50-200nm)

11. Menghapus Photo Resist
Setelah proses Etching, photo resist dihilangkan dan bentuk yang diharapkan menjadi terlihat.

Removing Photo Resist — scale: transistor level (~50-200nm)

12. Mengaplikasikan Photo Resist
Terdapat photo resist (warna biru) diaplikasikan di sini, diekspos dan photo resist yang terekspos dibersihkan sebelum tahap berikutnya. Photo resist akan melindungi material yang seharusnya tidak tertanam ion-ion.

Applying Photo Resist — scale: transistor level (~50-200nm)

13. Penanaman Ion
Melalui seuatu proses yang dinamakan “ion implantation” (satu bentuk proses yang disebut doping), area-area wafer silikon yang diekspos dibombardir dengan “kotoran” kimia bervariasi yang disebut Ion-ion. Ion-ion ini ditanam dalam wafer 

silikon untuk mengubah silikon pada area ini dalam memperlakukan listrik. Ion-ion ditembakkan di atas permukaan wafer pada kecepatan tinggi. Suatu bidang listrik mempercepat ion-ion ini hingga kecepatan 300.000 km/jam.