Artikel Motherboard
Motherboard alias mainboard alias
system board, ketiganya mengacu
pada satu barang yang sama, yakni
sebuah papan sirkuit dan panel-panel
elektronik yang menggerakan system
PC secara keseluruhan. Secara
prinsip, sebuah motherboard terdiri
atas beberapa bagian yakni system
CPU (prosesor), sirkuit clock/timing,
Ram, Cache, ROM BIOS, I/O port
seperti port serial, port pararel, slot
ekspansi, prot IDE.
Terutama sekali, sedikitnya ada 7 hal
yang harus diperhatikan pada sebuah
motherboard. Ketujuh komponen
tersebut adalah :
1. Chipset
2. Tipe CPU
3. Slot dan tipe memori
4. Cache memory
5. Sistem BIOS
6. Slot ekspansi
7. Port I/O
Dari sinilah sesungguhnya problem
pada sebuah system PC bisa dilacak
atau dideteksi. Kerusakan di luar 7
komponen tersebut biasanya jarang
terjadi. Kemungkinan yang lain, bila
ketujuh komponen ini terlihat beres-
beres saja, patut diduga bahwa
masalahnya terletak pada arsitektur
motherboard itu sendiri, entah sirkuit-
sirkuitnya, atau komponen-komponen
yang dipergunakannya.
Disebut chipset karena barang satu
ini umumnya merupakan sepasang
chip yang mengendalikan prosesor
dan fitur-fitur hardware yang ada
pada mortherboard secara
menyeluruh. Sepasang chip ini, yang
satu buah disebut North Bright chip
dan satu lagi dipanggil South Bridge
chip, bisa dibilang merupakan
panglima tertinggi pada sebuah
system bernama motherboard.Saat
ini, terdapat banyak motherboard
dengan chipset yang berbeda-beda.
Jenis chipset yang digunakan pada
motherboard akan menentukan
beberapa hal antara lain.
Tipe prosesor yang
bias digunakan
Jenis memori yang
bias mendukung
system PC dan
kapasitas
maksimumnya
Kelengkapan I/O yang
mampu disediakan
Tipe display adapter
yang bisa digunakan
Lebar data pada
motgherboarad yang
bisa didukung
Ketersedian fitur-fitur
tambahan (misalnya
LAN, sound card, atau
modem onboard).
Terdapat tiga tipe CPU yang banyak
beredar di pasaran yakni CPU
keluaran Intel Corporation, AMD
keluaran Advanced Micro Device, dan
Cyrix atau VIA C3 keluaran VIA
Technologies Corporation. CPU alias
prosesor keluaran VIA sendiri pada
umumnya mengikuti platform
teknologi yang dikeluarkan oleh Intel.
Artinya, setiap seri prosesor yang
dirilis VIA pada umumnya selalu
memiliki kompatibilitas dengan seri
prosesor yang dibuat
Intel. Sementara AMD
menggunakan platform teknologi yang
berbeda dari yang digunakan oleh
Intel, sekalipun teknologi pross yang
digunakan oleh perusahaan ini juga
mengikuti apa yang dilakukan Intel.
Lantaran perbedaan platform ini,
prosesor AMD menggunakan soket
atau slot yang berbeda dari yang
digunakan oleh Intel. Bila Intel
menyebut Slot 1, AM menyebutnya
Slot A. pada prosesor soket,
belakangan AMD relative lebih
konsisten dalam mengeluarakan tipe
soket yang digunakan, yakni
senantiasa menggunakan Soket A
yang kompatibel pada seri kecepatan
manapun, yakni soket dengan jumlah
pin 462 buah. Bandingkan dengan
Intel yang selalu berubah-ubah, dari
soket 370 pin, kemudian menjadi 423
pin, lalu berubah lagi menjadi 478.
akibatnya, kemungkinan untuk meng-
upgrade sebuah prosesor Intel
generasi baru selalu harus dibarengi
dengan penggantian motherboard itu
sendiri. Berikut adalah sedikit
sejarah perkembangan prosesor Intel
dan para clone-nya yang berhasil
disarikan
Debut Intel dimulai
dengan processor seri
MCS4 yang merupakan
cikal bakal dari
prosesor i4040.
Processor 4 bit ini
yang direncanakan
untuk menjadi otak
calculator , pada tahun
yang sama (1971), intel
membuat revisi ke
i440. Awalnya dipesan
oleh sebuah
perusahaan Jepang
untuk pembuatan
kalkulator , ternyata
prosesor ini jauh lebih
hebat dari yang
diharapkan sehingga
Intel membeli hak
guna dari perusahaan
Jepang tersebut untuk
perkembangan dan
penelitian lebih lanjut.
Di sinilah cikal bakal
untuk perkembangan
ke arah prosesor
komputer.
Berikutnya muncul
processor 8 bit
pertama i8008 (1972),
tapi agak kurang
disukai karena
multivoltage.. lalu baru
muncul processor
i8080, disini ada
perubahan yaitu jadi
triple voltage, pake
teknologi NMOS (tidak
PMOS lagi), dan
mengenalkan pertama
kali sistem clock
generator (pake chip
tambahan), dikemas
dalam bentuk DIP
Array 40 pins.
Kemudian muncul juga
processor2 : MC6800
dari Motorola -1974,
Z80 dari Zilog -1976
(merupakan dua rival
berat), dan prosessor2
lain seri 6500 buatan
MOST, Rockwell,
Hyundai, WDC, NCR
dst. Z80 full
compatible dengan
i8008 hanya sampai
level bahasa mesin.
Level bahasa
rakitannya berbeda
(tidak kompatibel level
software). Prosesor
i8080 adalah prosesor
dengan register
internal 8-bit, bus
eksternal 8-bit, dan
memori addressing 20-
bit (dapat mengakses
1 MB memori total),
dan modus operasi
REAL.
Thn 77 muncul 8085,
clock generatornya
onprocessor, cikal
bakalnya penggunaan
single voltage +5V
(implementasi s/d
486DX2, pd DX4 mulai
+3.3V dst).
i8086, prosesor
dengan register 16-bit,
bus data eksternal 16-
bit, dan memori
addressing 20-bit.
Direlease thn 78
menggunakan
teknologi HMOS,
komponen pendukung
bus 16 bit sangat
langka , sehingga
harganya menjadi
sangat mahal.
Maka utk menjawab
tuntutan pasar muncul
i8088 16bit bus
internal, 8bit bus
external. Sehingga
i8088 dapat memakai
komponen peripheral
8bit bekas i8008. IBM
memilih chip ini untuk
pebuatan IBM PC
karena lebih murah
daripada i8086. Kalau
saja CEO IBM waktu
itu tidak menyatakan
PC hanyalah impian
sampingan belaka,
tentu saja IBM akan
menguasai pasar PC
secara total saat ini.
IBM PC first release
Agustus 1981 memiliki
3 versi IBM PC, IBM
PC-Jr dan IBM PC-XT
(extended technology).
Chip i8088 ini sangat
populer, sampai NEC
meluncurkan sebuah
chip yang dibangun
berdasarkan spesifikasi
pin chip ini, yang
diberi nama V20 dan
V30. NEC V20 dan V30
adalah processor yang
compatible dengan
intel sampai level
bahasa assembly
(software).
Chip 8088 dan 8086 kompatibel penuh
dengan program yang dibuat untuk
chip 8080, walaupun mungkin ada
beberapa program yang dibuat untuk
8086 tidak berfungsi pada chip 8088
(perbedaan lebar bus)
Lalu muncul 80186 dan
i80188.. sejak i80186,
prosessor mulai
dikemas dalam bentuk
PLCC, LCC dan PGA
68 kaki.. i80186 secara
fisik berbentuk
bujursangkar dengan
17 kaki persisi (PLCC/
LCC) atau 2 deret kaki
persisi (PGA) dan
mulai dari i80186 inilah
chip DMA dan
interrupt controller
disatukan ke dalam
processor. semenjak
menggunakan 286,
komputer IBM
menggunakan istilah
IBM PC-AT (Advanced
Technology)dan mulai
dikenal pengunaan
istilah PersonalSystem
(PS/1). Dan juga mulai
dikenal penggunaan
slot ISA 16 bit yang
dikembangkan dari
slot ISA 8 bit , para
cloner mulai ramai
bermunculan. Ada
AMD, Harris & MOS
yang compatible
penuh dengan intel. Di
286 ini mulai dikenal
penggunaan Protected
Virtual Adress Mode
yang memungkinkan
dilakukannya
multitasking secara
time sharing (via
hardware resetting).
Tahun 86 IBM membuat processor
dengan arsitektur RISC 32bit pertama
untuk kelas PC. Namun karena
kelangkaan software, IBM RT PC ini
“melempem” untuk kelas enterprise,
RISC ini berkembang lebih pesat,
setidaknya ada banyak vendor yang
saling tidak kompatibel.
Lalu untuk meraih
momentum yang hilang
dari chip i8086, Intel
membuat i80286,
prosesor dengan
register 16-bit, bus
eksternal 16-bit, mode
protected terbatas
yang dikenal dengan
mode STANDARD
yang menggunakan
memori addressing 24-
bit yang mampu
mengakses maksimal
16 MB memori. Chip
80286 ini tentu saja
kompatibel penuh
dengan chip-chip seri
808x sebelumnya,
dengan tambahan
beberapa set instruksi
baru. Sayangnya chip
ini memiliki beberapa
bug pada desain
hardware-nya,
sehingga gagal
mengumpulkan
pengikut.
Pada tahun 1985, Intel
meluncurkan desain
prosesor yang sama
sekali baru: i80386.
Sebuah prosesor 32-
bit , dalam arti
memiliki register 32-
bit, bus data eksternal
32-bit, dan
mempertahankan
kompatibilitas dengan
prosesor generasi
sebelumnya, dengan
tambahan
diperkenalkannya
mode PROTECTED
32-BIT untuk memori
addressing 32-bit,
mampu mengakses
maksimum 4 GB , dan
tidak lupa tambahan
beberapa instruksi
baru. Chip ini mulai
dikemas dalam bentuk
PGA (pin Grid Array)
Prosesor Intel sampai titik ini belum
menggunakan unit FPU secara
internal . Untuk dukungan FPU, Intel
meluncurkan seri 80×87. Sejak 386 ini
mulai muncul processor cloner : AMD,
Cyrix, NGen, TI, IIT, IBM (Blue
Lightning) dst, macam-
macamnya : i80386 DX (full 32 bit)
i80386 SX (murah karena 16bit
external)
i80486 DX (int 487)
i80486 SX (487 disabled)
Cx486 DLC (menggunakan MB
386DX, juga yang lain)
Cx486 SLC (menggunakan MB 386SX)
i80486DX2
i80486DX2 ODP
Cx486DLC2 (arsitektur MB 386)
Cx486SLC2 (arsitektur MB 386)
i80486DX4
i80486DX4 ODP
i80486SX2
Pentium
Pentium ODP
Sekitar tahun 1989
Intel meluncurkan
i80486DX. Seri yang
tentunya sangat
populer, peningkatan
seri ini terhadap seri
80386 adalah
kecepatan dan
dukungan FPU internal
dan skema clock
multiplier (seri i486DX2
dan iDX4), tanpa
tambahan instruksi
baru. Karena
permintaan publik
untuk prosesor murah,
maka Intel
meluncurkan seri
i80486SX yang tak lain
adalah prosesor
i80486DX yang sirkuit
FPU-nya telah
disabled . Seperti yang
seharusnya, seri
i80486DX memiliki
kompatibilitas penuh
dengan set instruksi
chip-chip seri
sebelumnya.
AMD dan Cyrix
kemudian membeli
rancangan prosesor
i80386 dan i80486DX
untuk membuat
prosesor Intel-
compatible, dan
mereka terbukti
sangat berhasil.
Pendapat saya inilah
yang disebut proses
‘cloning’, sama seperti
cerita NEC V20 dan
V30. AMD dan Cyrix
tidak melakukan
proses perancangan
vertikal (berdasarkan
sebuah chip seri
sebelumnya),
melainkan berdasarkan
rancangan chip yang
sudah ada untuk
membuat chip yang
sekelas.
Tahun 1993, dan Intel
meluncurkan prosesor
Pentium.
Peningkatannya
terhadap i80486:
struktur PGA yang
lebih besar (kecepatan
yang lebih tinggi , dan
pipelining, TANPA
instruksi baru. Tidak
ada yang spesial dari
chip ini, hanya fakta
bahwa standar VLB
yang dibuat untuk
i80486 tidak cocok
(bukan tidak
kompatibel) sehingga
para pembuat chipset
terpaksa melakukan
rancang ulang untuk
mendukung PCI. Intel
menggunakan istilah
Pentium untuk
meng”hambat”
saingannya. Sejak
Pentium ini para
cloner mulai “rontok”
tinggal AMD, Cyrix .
Intel menggunakan
istilah Pentium karena
Intel kalah di
pengadilan paten.
alasannya angka tidak
bisa dijadikan paten,
karena itu intel
mengeluarkan Pentium
menggunakan TM.
AMD + Cyrix tidak
ingin tertinggal,
mereka mengeluarkan
standar Pentium
Rating (PR)
sebelumnya ditahun 92
intel sempat
berkolaborasi degan
Sun, namun gagal dan
Intel sempat dituntut
oleh Sun karena
dituduh menjiplak
rancangan Sun. Sejak
Pentium, Intel telah
menerapkan
kemampuan Pipelining
yang biasanya cuman
ada diprocessor RISC
(RISC spt SunSparc).
Vesa Local Bus yang
32bit adalah
pengembangan dari
arsitektur ISA 16bit
menggunakan clock
yang tetap karena
memiliki clock
generator sendiri
(biasanya >33Mhz)
sedangkan arsitektur
PCI adalah arsitektur
baru yang kecepatan
clocknya mengikuti
kecepatan clock
Processor (biasanya
kecepatannya separuh
kecepatan processor)..
jadi Card VGA PCI
kecepatannya relatif
tidak akan sama di
frekuensi MHz
processor yang
berbeda alias makin
cepat MHz processor,
makin cepat PCI-nya
Tahun 1995,
kemunculan Pentium
Pro. Inovasi
disatukannya cache
memori ke dalam
prosesor menuntut
dibuatnya socket 8 .
Pin-pin prosesor ini
terbagi 2 grup: 1 grup
untuk cache memori,
dan 1 grup lagi untuk
prosesornya sendiri,
yang tak lebih dari
pin-pin Pentium yang
diubah susunannya .
Desain prosesor ini
memungkinkan
keefisienan yang lebih
tinggi saat menangani
instruksi 32-bit, namun
jika ada instruksi 16-
bit muncul dalam
siklus instruksi 32-bit,
maka prosesor akan
melakukan
pengosongan cache
sehingga proses
eksekusi berjalan
lambat. Cuma ada 1
instruksi yang
ditambahkan: CMOV
(Conditional MOVe) .
Tahun 1996, prosesor
Pentium MMX.
Sebenarnya tidak lebih
dari sebuah Pentium
dengan unit tambahan
dan set instruksi
tambahan, yaitu MMX.
Intel sampai sekarang
masih belum
memberikan definisi
yang jelas mengenai
istilah MMX. Multi
Media eXtension
adalah istilah yang
digunakan AMD . Ada
suatu keterbatasan
desain pada chip ini:
karena modul MMX
hanya ditambahkan
begitu saja ke dalam
rancangan Pentium
tanpa rancang ulang,
Intel terpaksa
membuat unit MMX
dan FPU melakukan
sharing, dalam arti
saat FPU aktif MMX
non-aktif, dan
sebaliknya. Sehingga
Pentium MMX dalam
mode MMX tidak
kompatibel dengan
Pentium.
Bagaimana dengan AMD K5? AMD
K5-PR75 sebenarnya adalah sebuah
‘clone’ i80486DX dengan kecepatan
internal 133MHz dan clock bus
33MHz . Spesifikasi Pentium yang
didapat AMD saat merancang K5
versi-versi selanjutnya dan Cyrix saat
merancang 6×86 hanyalah terbatas
pada spesifikasi pin-pin Pentium.
Mereka tidak diberi akses ke desain
aslinya. Bahkan IBM tidak mampu
membuat Intel bergeming (Cyrix,
mempunyai kontrak terikat dengan
IBM sampai tahun 2005)Mengenai
rancangan AMD K6, tahukah anda
bahwa K6 sebenarnya adalah
rancangan milik NexGen ? Sewaktu
Intel menyatakan membuat unit MMX,
AMD mencari rancangan MMX dan
menambahkannya ke K6. Sayangnya
spesifikasi MMX yang didapat AMD
sepertinya bukan yang digunakan
Intel, sebab terbukti K6 memiliki
banyak ketidakkompatibilitas instruksi
MMX dengan Pentium MMX.
Tahun 1997, Intel
meluncurkan Pentium
II, Pentium Pro dengan
teknologi MMX yang
memiliki 2 inovasi:
cache memori tidak
menjadi 1 dengan inti
prosesor seperti
Pentium Pro , namun
berada di luar inti
namun berfungsi
dengan kecepatan
processor. Inovasi
inilah yang
menyebabkan
hilangnya kekurangan
Pentium Pro (masalah
pengosongan cache)
Inovasi kedua, yaitu
SEC (Single Edge
Cartidge), Kenapa?
Karena kita dapat
memasang prosesor
Pentium Pro di slot
SEC dengan bantuan
adapter khusus.
Tambahan : karena
cache L2 onprocessor,
maka kecepatan cache
= kecepatan
processor, sedangkan
karena PII cachenya
di”luar” (menggunakan
processor module),
maka kecepatannya
setengah dari
kecepatan processor.
Disebutkan juga
penggunaan Slot 1
pada PII karena
beberapa alasan :
Pertama, memperlebar jalur data (kaki
banyak – Juga jadi alasan Socket 8),
pemrosesan pada PPro dan PII dapat
paralel. Karena itu sebetulnya Slot 1
lebih punya kekuatan di
Multithreading / Multiple Processor.
( sayangnya O/S belum banyak
mendukung, benchmark PII dual
processorpun oleh ZDBench lebih
banyak dilakukan via Win95
ketimbang via NT)Kedua,
memungkinkan upgrader Slot 1 tanpa
memakan banyak space di
Motherboard sebab bila tidak ZIF
socket 9 , bisa seluas Form Factor
(MB)nya sendiri konsep hemat space
ini sejak 8088 juga sudah
ada .Mengapa keluar juga spesifikasi
SIMM di 286? beberapa diantaranya
adalah efisiensi tempat dan
penyederhanaan bentuk.
Ketiga, memungkinkan penggunaan
cache module yang lebih efisien dan
dengan speed tinggi seimbang
dengan speed processor dan lagi-lagi
tanpa banyak makan tempat, tidak
seperti AMD / Cyrix yang “terpaksa”
mendobel L1 cachenya untuk
menyaingi speed PII (karena L2-nya
lambat) sehingga kesimpulannya AMD
K6 dan Cyrix 6×86 bukan cepat di
processor melainkan cepat di hit
cache! Sebab dengan spec Socket7
kecepatan L2 cache akan terbatas
hanya secepat bus data / makin
lambat bila bus datanya sedang sibuk,
padahal PII direncanakan beroperasi
pada 100MHz (bukan 66MHz lagi).
Point inilah salah satu alasan kenapa
intel mengganti chipset dari 430 ke
440 yang berarti juga harus mengganti
Motherboard.
