For more information request you can open your twitter. Just follow me :

FPGA (Field Programmable Gate Array)


Unknown
FPGA (Field Programable Gate Array) adalah gerbang gerbang digital dimana interkoneksi antar masing masing gerbang tersebut dapat dikonfigurasi antara satu sama lainnya, dan dapat dirancang sesuai dengan keinginan dan kebutuhan user atau pemakai tanpa melalui tahap burn. FPGA juga bisa dibilang permodelan atau prototyping karena mempunyai software simulasinya yaitu Xilinx, FPGA juga bisa dibilang processor atau  embedeed controller.
Teknologi FPGA berawal dari PROM, EPROM, EEPROM, FLASH, SRAM. Berikut ini adalah arti arti dari istilah itu, :
  • PROM (Programmable Read Only Memory) adalah jenis memory chip ROM yang isinya dapat dihapus oleh sinar ultraviolet dan kemudian dipogram ulang sekali saja dengan menggunakan peralatan khusus.
  • EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) adalah jenis memory yang dapat menyimpan data ketika catu daya dimatikan dan hanya dapat deprogram ulang dengan sebuah peralatan khusus.
  • EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)adalah yang dapat dihapus dengan perintah elektris.
  • FLASH adalah chip memory yag dapat dibaca dan diprogram yang dapat menyimpan datanya tanpa aliran listrik.
  • SRAM (Static Random Access Memory ) adalah memory yang data didalamnya tetap tersimpan dengan baikwalaupun tak diberi penyegaran/refresh oleh CPU.
  • Teknologi FPGA juga berhubungan dengan IC, Transistor, SRAM, DRAM, SPLD, CPLD, dan ASIC. Berikut ini adalah arti dari istilah itu :
  • IC adalah sebuah komponen  elektronika yang berupa chip silikon yang berisi rangkaian elektronika lengkap. IC berisi puluhan, ratusan, bahkan ribuan komponen elektronika .(Transistor, Dioda, resistor, kapasitor, dll). FPGA terinspirasi dari IC.
  • Transistor adalah komponen elektronika yang terbuat dari dua buah diode ,yang punya dua jenis Tr PNP dan NPN ,mempunyai tiga kaki ,yaitu basis, collector dan emitor. Transistr merupakan sejaah awal pembuatan FPGA , bersifat semikonduktor ,penguat dan switching.
  • SRAM (Static Random Access Memory ) adalah memory yang data didalamnya tetap tersimpan dengan baik walaupun tak diberi penyegaran/refresh oleh CPU (Automatis refresh)
  • DRAM (Dinamic Random Access Memory) adalah jenis RAM yang menyimpan setiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkit tertentu , Memory ini butuh di refresh dan merupakan jenis chip computer yang banyak digunakan .
  • SPLD (Simple Programmable Logic Devices)adalah perngkat logic terprogram yang tersimpel, terkecil, dan cukup mahal bentuknya. SPLD dapat digunakan di papan untuk menggantikan komponen TTL seri 7400 (and, or, not gates).
  • CPLD (Comlex Programmable logic Devices ) adalah perangkat logika terprogram dengan gabungan antara PALs dan FPGAs. Terdiri dari lapisan interconnect ,gates ,dan flip flop.
  • ASIC adalah IC yang hanya digunakan pada keperluan tertentu , kompleksitas IC ini cukup tinggi jadi tidak muat pada CPLD .
Penggunaan FPGA
  1. ASIC & Costum Silikon (yang ada pada trafo)
  2. DSP (Digital Signal Processing) ( Microprocesor)
  3. Embeded Mikrokontroller
  4. Fisical Layer Communication (protocol/NIC), GLU antara layer fisik dan protocol (menjembatani antara fisical layer dan fisical protocol )
  5. Record Configurable Computing
  • Untuk akselerasi hardware
  • Simulasi hardware
Sifat FPGA (sifatnya bisa dibilang kelebihannya)
  1. Dapat diprogram berkali kali (record)
  2. Dapat didownload dlm rogram berkali kali
  3. Bersifat volatile (tergantung catu daya)
  4.  Hampir semua rangkaian terimplementasi dalam chip
  5. Murah .
Perusahaan pembuat FPGA
Ada 5 perusahaan besar yang memproduksi FPGA. Dua yang pertama merupakan yang paling menguasai di pasar FPGA:
  • Xilinx yang punya nama besar dalam dunia FPGA, masih memimpin dalam densitas dan teknologi.
  • Altera merupakan pemain kedua terkenal di dunia FPGA, terkenal dengan namanya.
  • Lattice, Actel, Quicklogic adalah perusahaan-perusahaan yang lebih kecil dan punya “pasar khusus”.
Rangkaian FPGA / atau isi dari FPGA
Bila dilihat dari segi bentuknya, FPGA tak berbeda jauh dengan bentuk IC-IC lainnya. Hanya saja, bila dilihat dari isinya FPGA memiliki bagian yang berbeda dengan komponen IC pada umumnya. Berikut isi dari FPGA pada umumnya:
  1. Configure Logic Blocks (CLB). Bisa dikatakan, bagian inilah yang akan memproses segala bentuk rangkaian logika yang dibuat oleh user/pemakai.
  2. I/O Blocks. Sebagai interface antara external pin dari device dan internal user logic
  3. Programmable Interconnect. Bagian ini berisi wire segments dan programmable switches atau biasa disebut saklar , selain itu bagian ini juga akan menghubungkan antara CLB satu dengan CLB lainnya.
Isi  dari CLB
Sebuah FPGA tersusun dari sebuah bagian yang bernama “logic-cell” (Logic Blocks), yang kemudian pada perkembangannya saling terhubung satu sama lain. Kumpulan-kumpulan dari logic cell ini berjumlah ratusan bahkan ribuan dan membentuk sauatu fungsi yang kompleks. Sebuah logic cell pada dasarnya terdiri atas sebuah lookup table(LUT), D flip-flop, dan sebuah multiplekser 2 ke 1.
  1. Look Up Table (LUT) merupakan sejenis RAM (Random Acces Memory) yang berkapasitas kecil. Di dalam FPGA, LUT ini memegang peranan penting dalam proses implementasi fungsi-fungsi logika. Selain itu, LUT ini berciri khas memiliki input sejumlah 4 buah.
  2. D Flip Flop. Seperti yang diketahui, flip-flop (Bistable Multivibrator) dalah suatu rangkaian sel biner yang memiliki dua buah output yang saling berkebalikan keadaannya (0 atau 1). Di dalam FPGA, terdapat sebuah jenis flip-flop yaitu D flip-flop atau Data flip flop. Rangkaian D flip-flop ini berfungsi sebagai rangkaian logika sekuensial dimana di dalamnya terdapat peralatan memori dan pewaktu.
  3. Multiplekser 2 ke 1. Sebuah multipleser adalah piranti digital yang bekerja sebagai switch (saklar) yang menghubungkan data dari n masukkan ke sebuah keluaran. Multiplekser berfungsi untuk memilih beberapa input untuk hanya menjadi 1 output saja. Di dalam FPGA, terdapat rangkaian multiplekser 2 ke 1 yang artinya, multiplekser tersebut memiliki 2 buah input dan 1 buah output.
Istilah istilah dalam FPGAAntifuse
Adalah lawan dari fuse, fuse itu sendiri adalah sekering yaitu alat yang digunakan sebagai pengaman dalam suatu rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau suatu hubungan arus pendek. Cara kerjanya apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau terjadi hubungan arus pendek, maka secara otomatis sekering tersebut akan memutuskan aliran listrik dan tidak akan menyebabkan kerusakan pada komponen yang lain. Jadi Antifuse itu sendiri adalah untuk menciptakan atau membangkitkan jalur elektrik konduktif atau memberikan jalan kepada muatan listrik yang besar untuk lewat.
Fine, Medium, Coarse Grained
  1. Fine GrainedAdalah arsitektur FPGA pada suatu sistem yang memiliki komponen yang kecil
  2. Medium GrainedArsitekur FPGA pada suatu sistem dengan komponen yang sedang
  3. Coarse GrainedArsitektur FPGA pada suatu sistem dengan komponen yang besar
MUX dan LUT
  • MUX adalah Perangkat digital yang memilih 1 sinyal input dari beberapa sinyal input dan memasukkanya ke dalam sebuah saluran.
  • LUT adalah RAM yang berkapasitas kecil yang berperan mengimplementasikan logika.
CLB, LAB, dan Slice
  • CLB adalah Komponen yang berfungsi memproses rangkaian logika yang dibuat oleh user.
  • LAB adalah istilah lain dari CLB atau kumpulan dari CLB.
  • Slice adalah komponen utama yang digunakan pada FPGA yang terdiri atas CLB.
Fast Carry ChainsTipe jalur interkoneksi yang berfungsi dalam pembuatan fungsi fungsi logika agar dapat brjalan efisien
Processor CoreOtak dari sebuah processor dan pusat pengendali komputeryang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas.
General purpose i/oPin generic pada chip yang perilakunya dapat dikontrol atau diprogram melaui perangkat lunak
Hard, Soft, dan Firm IP
  • Hard IP adalah perwujudan  fisik dari design IP .Hard IP merupakan aplikasi terbaik untuk plug n play
  • Soft  IP adalah implementasi processor dalam sebuah bahasa HDL (Hard Description Languange) tanpa optimasi yang luas untuk arsitektur tujuan.
  • Firm IP adalah implementasi HDL namun sudah dioptimalkan untujk sebuah arsitektur FPGA tujuan.Contohnya altera nios II dan Xilinx microblaze processor.
System GatesSebuah 4 masukan yang dapat digunakan untuk mempresentasikan antara 1 sampai lebih dari 20 gerbang logika yang mempunyai 2 masukan .
ClockingSebuah clock pada FPGA yang biasanya dibuat serempak . Artinya bahwa setiap detak yang dihasilkan dalam sebuah FPGA terjadi serentak akan mempengaruhi semua kondisi yang ada.
0 comments

Pengertian dan Sejarah dari Mikroprosesor


Unknown

MIKROPROSESOR adalah sebuah IC (Integrated Circuit) yang digunakan sebagai otak/pengolah utama dalam sebuah sistem komputer.

MIKROPROSESOR merupakan hasil dari pertumbuhan semikonduktor. Prosesor adalah chip yang sering disebut “Microprosessor” yang sekarang ukurannya sudah mencapai gigahertz. Ukuran tersebut adalah hitungan kecepatan prosesor dalam mengolah data atau informasi. Merk prosesor yang banyak beredar dipasatan adalah AMD, Apple, Cyrix VIA, IBM, IDT, dan Intel.

Pertama kali Mikroprosesor dikenalkan pada tahun 1971 oleh Intel Corp, yaitu Mikroprosesor Intel 4004 yang mempunyai arsitektur 4 bit. Dengan penambahan beberapa peripheral (memori, piranti I/O, dsb) Mikroprosesor 4004 di ubah menjadi komputer kecil oleh intel. Kemudian mikroprosesor ini di kembangkan lagi menjadi 8080 (berasitektur 8bit), 8085, dan kemudian 8086 (berasitektur 16bit).


Microprocessor 4004

Intel meluncurkan mikroprosesor pertama di dunia, 4-bit 4004, yang didesain oleh Federico Faggin. Microprocessor 4004.Processor di awali pada tahun 1971 dimana intel mengeluarkan processor pertamanya yang di pakai pada mesin penghitung buscom. Ini adalah penemuan yang memulai memasukan system cerdas kedalam mesin.







Mikroprosesor 4004 mempunyai 2.250 transistor PMOS, menangani data 4 bit, dan dapat mengeksekusi 60 ribu operasi per detik. Mikroprosesor 4004 ini adalah salah satu dari seri IC untuk komponen kalkulator tersebut: 4001: memori ROM 2.048 bit; 4002: memori RAM


MIKROPROSESOR 8008

Pada tahun 1972 intel mengeluarkan microprocessor 8008 yang berkecepatan hitung 2 kali lipat dari MP sebelumnya. MP ini adalah Mikroprosesor 8 bit pertama. Mp ini juga di desain untuk mengerjakan satu pekerjaan saja. Bill Gates muda dan Paul Allen coba mengembangkan bahasa pemograman untuk chip tersebut, namun saat itu masih kurang kuat.












MIKROPROSESOR 8080

Pada tahun 1974 intel kembali mengeluarkan Mikroprosesor terbaru dengan seri 8080, dengan 4.500 transistor yang memiliki kinerja 10 kali pendahulunya. Pada seri ini intel melakukan perubahan dari Mikroprosesor multivoltage menjadi triple voltage, teknologi yang di pakai NMOS, lebih cepat dari seri sebelumnya yang memakai teknologi PMOS. Mikroprosesor ini adalah otak pertama bagi komputer yang bernama altair. Pada saat ini pengalamatan memory sudah sampai 64 kilobyte. Kecepatanya sampai 10X mp sebelumnya.


Tahun ini juga muncul Mp dari produsen lain seperti MC6800 dari Motorola -1974, Z80 dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor2 lain seri 6500 buatan MOST, Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dst.



1975: Chip 8080 menemukan aplikasi PC pertamanya pada Altair 8800, sekaligus merevolusi PC. Gates dan Allen sukses mengembangkan bahasa dasar Altair, yang kemudian menjadi Microsoft Basic, untuk 8080.





MIKROPROSESOR 8086

Pada tahun 1978 Intel memperkenalkan mikroprosesor 16-bit 8086. Processor 8086 adalah cpu pertama 16 bit. Tetapi pada saat ini masih banyak di gunakan mainboard sandard 8 bit, karena motherboard 16bit merupakan hal yang mahal.
Pada tahun 1979 intel merancang ulang processor ini sehingga compatible dengan mainboard 8 bit yang di beri nama 8088 tetapi secara logika bisa di namakan 8086sx. 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.
Mikroprosessor 8086 mempunyai bus data 16 bit, sehingga dapat menulis atau membaca data ke/dari memori atau port input/output sebesar 16 bit atau 8 bit setiap saat, mikroprosessor ini mempunyai bus alamat 20 bit, sehingga dapat mengalamati sebanyak 220 = 1,048,57626 lokasi memori.

Pada tahun 1980 Intel memperkenalkan 8087 math co-processor.
Dan pada 1981 IBM memilih 8088 untuk menjalankan PC-nya. Seorang eksekutif Intel kemudian mengatakannya sebagai “Kemenangan besar pertama Intel.”


MIKROPROSESOR 80286

Pada tahun 1982 Intel mengenalkan Mikroprosesor 286 atau yang lebih dikenal dengan nama 80286 adalah sebuah processor yang pertama kali dapat mengenali dan menggunakan software yang digunakan untuk processor sebelumnya. Pada mikroprosesor 80286 mempunyai 134.000 transistor
Mikroprosesor ini juga merupakan prosessor 16 bit.Prosessor ini mempunyai kemajuan yang relatif besar dibanding chip-chip generasi pertama.Frekuensi clock ditingkatkan, tetapi perbaikan yang utama ialah optimasi penanganan perintah.Mikroprosesor 286 ini menghasilkan kerja lebih banyak tiap tik clock daripada 8088/8086. Pada kecepatan awal (6 MHz) berunjuk kerja empat kali lebih baik dari 8086 pada 4.77 MHz.

Gambar Mikroprossesor 80286

 Pada tahun 1984 belakangan diperkenalkan Mikroprosesor dengan kecepatan clock 8,10,dan 12 MHz yang digunakan pada IBM PC-AT. Dan yang telah menjalankan MS-DOS,kelak menjadi standar PC selama hampir 10 tahun.

MIKROPROSESOR 80386

 1985: Intel keluar dari bisnis RAM dinamis untuk fokus pada mikroprosesor, dan akhirnya ia mengeluarkan prosesor 80386, sebuah chip 32-bit dengan 275.000 transistor dan kemampuan menjalankan berbagai macam program sekaligus.



Gambar Mikroprosessor 80386

1986: Compaq Computer melambungkan IBM dengan PC yang didasarkan pada 80386.
1987: VIA Technologies didirikan di Fremont, Calif., mereka akan mejual chip set core logic x86.

MIKROPROSESOR 80486

 Pada tahun 1989 80486 diluncurkan, dengan 1.2 juta buah transistor dan built-in math co-processor.
Intel telah memprediksi pengembangan prosesor multicore suatu saat pada tahun 2000-an.
The Intel486™ processor generation really meant you go from a command-level computer into point-and-click computing. "I could have a color computer for the first time and do desktop publishing at a significant speed," recalls technology historian David K. Allison of the Smithsonian's National



Gambar Mikroprossesor 80486

Museum of American History. The Intel486™ processor was the first to offer a built-in math coprocessor, which speeds up computing because it offloads complex math functions from the central processor.
Intel® Pentium® Processor

Pada tahun 1993 Transistor 3.1 juta, prosesor 66-MHz Pentium dengan teknologi superscalar diperkenalkan.The Intel Pentium® processor allowed computers to more easily incorporate " real world" data such as speech, sound, handwriting and photographic images. The Intel Pentium brand, mentioned in the comics and on television talk shows, became a household word soon after introduction.
Gambar Intel® Pentium® Processor

 Processor generasi baru yang mampu menangani berbagai jenis data seperti suara, bunyi, tulisan tangan, dan foto.

Processor Intel® Pentium® Pro

 Released in the fall of 1995 the Intel® Pentium® Pro processor is designed to fuel 32-bit server and workstation applications, enabling fast computer-aided design, mechanical engineering and scientific computation. Each Intel® Pentium Pro processor is packaged together with a second speed-enhancing cache memory chip. The powerful Pentium® Pro processor boasts 5.5 million transistors.







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.




Prosesor Intel® Pentium® II

Pada tahun 1997: Intel meluncurkan teknologi prosesor 64-bit Epic. Ia juga memperkenalkan MMX Pentium untuk aplikasi prosesor sinyal digital, yang juga mencakup grafik, audio, dan pemrosesan suara.




Processor Pentium 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.

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

Intel® Celeron® Processor

1999: VIA mengakuisisi Cyrix Corp. dan Centaur Technology, pembuat prosesor x86 dan x87 co-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.
Dengan keluarnya processor Celeron ini maka Intel kembali memberikan sebuah processor untuk sebuah pasaran tertentu.


Intel® Pentium® III Processor

Processor Pentium III merupakan processor yang diberi tambahan 70 instruksi baru yang secara dramatis memperkaya kemampuan pencitraan tingkat tinggi, tiga dimensi, audio streaming, dan aplikasi-aplikasi video serta pengenalan suara.



Gambar Intel® Pentium® III 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.

 Intel® Pentium® 4 Processor

Pada tahun 2000 Debut Pentium 4 dengan 42 juta transistor.
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.
Intel Xeon Prosesor
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.
Intel Prosessor Dual Core

2005: Intel menjual prosesor Dual-Core pertamanya.

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.

Intel prosesor Core 2 Duo

2006: Intel Memperkenalkan prosesor core 2 duo di bulan Juli.

        Gambar Intel prosesor Core 2 Duo

Intel Prosesor Core 2 Quad2007: Intel memperkenalkan prosesor core 2 quad di bulan januari.
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 ).

Gambar Intel Prosesor Core 2 Quad
2 comments
Subscribe to: Posts (Atom)