Hukum Moore

Hukum Moore

HUKUM Moore bukan sekadar prediksi dan hasil pengamatan belaka. Saat ini, Hukum Moore telah dijadikan target dan tujuan yang ingin dicapai dalam pengembangan industri semikonduktor. Peneliti di industri prosesor berusaha mewujudkan Hukum Moore dalam pengembangan produknya. Produsen alat produksi IC berusaha membuat alat yang dapat mencetak transistor sekecil mungkin. Industri material semikonduktor terus menyempurnakan produk material yang dibutuhkan prosesor, dan aplikasi komputer dan telekomunikasi berkembang pesat seiring dikeluarkannya prosesor yang memiliki kemampuan semakin tinggi.

Bayangkan jika sebuah transistor berukuran 1 cm2, berapa besar ruang yang dibutuhkan untuk meletakkan sebuah komputer? Padahal, dalam sebuah komputer, terutama dalam processor, terdapat jutaan transistor. Pada tahun 1980-an, processor Pentium 486 memiliki 275.000 transistor, sedangkan Pentium II memiliki sedikitnya 7,5 juta transistor. Tak kurang dari 40 juta transistor ada dalam sebuah processor Pentium 4 atau Athlon XP. Bayangkan, jika terdapat 40 juta transistor pada sekeping processor selebar 5 cm2, seberapa besar, atau tepatnya seberapa mungil, ukuran satu buah transistor?

Jumlah transistor berbanding lurus dengan kecepatan processor. Semakin banyak transistor dalam sebuah processor, semakin tinggi pula kecepatan processor tersebut. Sebab, semakin banyak transistor, semakin besar pula kemampuan menjalankan instruksi paralel dalam setiap detik. Jika processor 486 “hanya” bisa menjalankan 20 MIPS (Million Instruction Per Second), maka Pentium 4 mampu menjalankan 1,5 juta MIPS.

Dalam perkembangannya, processor selalu mengalami peningkatan kinerja. Bukan hanya produk Intel yang bernama Pentium, tetapi juga processor AMD. Peningkatan kinerja ini selalu berdasarkan perhitungan yang matematis. Perhitungan matematis inilah yang disebut sebagai Hukum Moore. Dalam Hukum Moore disebutkan, bahwa jumlah transistor dalam sebuah chip akan berlipat ganda setiap dua tahun.

Secara tidak langsung, Hukum Moore menjadi umpan balik (feedback) untuk mengendalikan laju peningkatan jumlah transistor pada keping IC. Hukum Moore telah mengendalikan semua orang untuk bersama-sama mengembangkan prosesor. Terlepas dari alasan-alasan tersebut, pemakaian transistor akan terus meningkat hingga ditemukannya teknologi yang lebih efektif dan efisien yang akan menggeser mekanisme kerja transistor sebagaimana yang dipakai saat ini.

Semakin kecil ukuran sebuah transistor, memungkinkan penggunaan transistor yang semakin berlipat ganda. Bahkan baru-baru ini Bell Labs. telah mengumumkan penemuan single nano tube yang berpeluang menjadi transistor berukuran nanometer dan para peneliti di Technion, Israel telah mengembangkan transistor berbasis DNA dan single nano tube. Perkembangan ini menjadi pengarah kemajuan nanotechnology di bidang elektronika.

HUKUM Moore merupakan salah satu sumbangan besar Gordon Moore yang dilahirkan pada 3 Januari 1929 dan dibesarkan di Kalifornia, dekat Palo Alto. Dengan gelar PhD. di bidang fisika dan kimia dari Caltech, dia adalah salah satu peneliti andalan William Bradford Shockley saat mendirikan Shockley Semiconductor di Kalifornia tahun 1956.
Setahun kemudian dia keluar dari Shockley Semiconductor dan bekerja di Fairchild Semiconductor. Gordon Moore bekerja di Fairchild Semiconductor selama 11 tahun, saat di mana ia menulis sebuah artikel di majalah Electronics tentang masa depan industri semikonduktor.

Gordon Moore bersama dengan Robert Noyce mendirikan Intel Corp. pada tahun 1968 setelah keluar dari Fairchild Semiconductor. Gordon Moore dikenal sebagai salah satu orang terkaya di dunia saat ini. Betapa tidak, berdasarkan data riset Mercury Research di akhir tahun 2003, produk prosesor buatan Intel menguasai 83,6 asar processor dunia yang bernilai jutaan dolar AS disusul Advance Micro Device (AMD) 14,9 sementara sisanya dibagi perusahaan lain.

Meskipun Gordon Moore bukanlah penemu transistor atau IC, gagasan yang dilontarkannya mengenai kecenderungan peningkatan pemakaian jumlah transistor pada IC telah memberikan sumbangan besar bagi kemajuan teknologi informasi. Tanpa jasa Moore mungkin kita belum bisa menikmati komputer berkecepatan 3GHz seperti saat ini.

2. Apa yang dimaksud dengan Intel 32 Bit dan Intel 64 Bit :

Pada processor, jumlah bit menyatakan panjang atau jumlah data yang langsung dapat diproses dalam satu langkah. Seperti CPU 32-bit, artinya processor dapat memproses sebuah instruksi sepanjang 32 bit dalam satu clock cycle. Jadi 64-bit processor adalah CPU yang mampu memiliki kapasitas mengolah instruksi sepanjang 64-bit dalam satu clock cycle.

Data output yang sudah selesai diproses CPU kemudian akan dimasukkan ke dalam memory. Dengan menambah kemampuan panjang data yang mampu diproses CPU, maka secara tidak langsung juga meningkatkan kinerja memory.

32-bit dan 64-bit mengacu pada arsitektur processor. Processor 32-bit artinya register2 nya (unit penyimpanan data terkecil di dalamnya) berukuran 32 bit.

Processor 64-bit artinya register2 nya berukuran 64 bit.
[Register2 ini lah yang digunakan untuk melakukan macam2 operasi. Misalnya c = a + b, maka register "eax" akan me-load nilai dari "a" (di memory), kemudian pada register "eax" ditambahkan nilai dari "b", lalu "eax" ditulis ke memory pada posisi variabel "c" ]

Pengaruh ukuran register terhadap kecepatan:Setiap proses baca/tulis dari memory (disebut dengan load/store) membaca/menulis informasi sebesar ukuran register; maka register 64-bit potensial membaca/menulis memory 2x kecepatan register 32-bit.Tapi ini teoretis saja, karena kenyataannya prosesor juga menghabiskan waktu untuk melakukan hal-hal lain selain load/store, seperti pemrosesan matematis, vector-processing, dll.

Pengaruh ukuran register terhadap presisi:Secara simplistik: Makin panjang register, makin banyak angka di-belakang-koma yang bisa dihitung secara akurat.Sebagai gambaran: Misalkan resolusi bilangan real pada 32-bit adalah 0.0001, maka resolusi bilangan real pada 64-bit bisa mencapai 0.0000001 (jadi jauh lebih presisi).

Pengaruh ukuran register terhadap ukuran memori:Salah satu dari sekian banyak register adalah “addressing register”. Addressing register (atau registers, kalau lebih dari satu) adalah register yang memiliki fungsi ‘menunjuk’ ke alamat tertentu dalam memory. Jangkauan (range) penunjukan ini disebut dengan istilah memory space.Pada arsitektur 32-bit, addressing registers mampu ‘menunjuk’ posisi memory dari 0 s/d 4′294′967′295 (4 GiB - 1). Inilah yang mengakibatkan muncul “batasan 4 GiB” pada sistem berbasis arsitektur 32-bit.Pada arsitektur 64-bit, addressing registers mampu ‘menunjuk’ posisi memory dari 0 s/d 18′446′744′073′709′551′615 (16 EiB - 1). Seperti kita lihat, tidak ada lagi ‘batasan 4 GiB’ pada sistem berbasis arsitektur 64-bit.

Pengaruh ukuran register terhadap dataset:“Dataset” adalah istilah untuk ’seperangkat data yang di-load ke dalam memory untuk diproses dan (optionally) ditulis kembali ke hard disk’.Sistem 32-bit terbatas pada dataset sebesar (2^32)-1, atau (4 GiB - 1). Mengingat sebagian memory harus digunakan untuk OS dan program database ybs, maka biasanya dataset nya hanya sebesar 1-2 GiB saja.Artinya, sebuah database yang berukuran, katakanlah, 20 GiB (tidak asing dalam konteks perusahaan besar), harus diproses 10~20x.Sistem 64-bit tidak memiliki batasan di atas. Dia dapat me-load dataset sebesar ketersediaan memory. Artinya, database 20 GiB di atas dapat di-load seluruhnya (asal memory mencukupi), diproses dalam sekali jalan saja.

yang dimaksud dengan cpu single core dan cpu multi core :

Multi core :

Multi core, menggabungkan dua processor atau lebih, beserta cache dalam sebuah kemasan chip atau integrated circuit (IC).Keuntungan multi core terutama pada cache coherency. Dengan multi core komunikasi antara kedua di dapat dilakukan pada clock rate yang lebih tinggi. Dibandingkan jika memanfaatkan bus di luar chip. multi core processor juga disinyalir memerlukan catu daya yang lebih kecil, jika dibandingkan dengan sebuah sistem multiprocessor. Intinya seperti yang dikatakan ZEXELGRIFONE, dual core memiliki inti ganda, sehingga "seolah-olah" memiliki dua prosesor dalam satu PC.

Single Core :

Single Core CPU (Central Processing Unit) merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan instruksi dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, prosesor, sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket chip-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesor chip-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam implementasi CPU.