Prinsip Kerja Microchip
(exclusivearchitecture.com)Prinsip Kerja Microchip
- Berisi penjelasan mendetail tentang prinsip kerja microchip.
- Beberapa ilustrasi di bagian ini sebelumnya telah dimuat di majalah 'Popular Mechanics' dan blog AI Google.
Struktur Internal Microchip
- Bagian dalam CPU: Microchip memiliki struktur yang kompleks di berbagai tingkat.
- Tingkat perangkat: Komponen elektronik individual membentuk microchip.
- Tingkat sirkuit: Berbagai komponen elektronik terhubung untuk membentuk sirkuit yang kompleks.
- Tingkat gerbang logika: Gerbang logika melakukan operasi komputasi dasar.
- Resistor-transistor logic (RTL): Metode awal perancangan rangkaian logika.
- Logika CMOS: Metode perancangan rangkaian logika berdaya rendah yang kini digunakan secara luas.
- Tingkat transfer register: Komponen yang digunakan untuk memproses dan mentransfer data.
- Multiplexer dan demultiplexer: Digunakan untuk memilih jalur data.
- Encoder dan decoder: Digunakan untuk mengubah data.
- Arithmetic logic unit (ALU): Melakukan operasi aritmetika dan logika.
- Latch: Digunakan untuk menyimpan data sementara.
- Flip-flop: Digunakan untuk menyimpan data dan mempertahankan status.
- Register: Memori cepat yang digunakan untuk menyimpan data.
- Sistem bus: Sistem komunikasi untuk mentransfer data dan instruksi.
- Tingkat mikroarsitektur: Mendefinisikan struktur internal dan aliran data CPU.
- Tingkat sistem: Menjelaskan cara kerja keseluruhan sistem komputer.
Packaging
- Microchip dikemas dengan cara khusus untuk perlindungan dan konektivitas.
Glosarium
- Berisi penjelasan istilah-istilah yang terkait dengan microchip.
Tentang Situs
- Exclusive Architecture adalah situs web pribadi dan blog fotografi yang dikelola oleh Markus Kohlpaintner.
- Membahas kreativitas dan teknologi modern.
- Situs ini memberikan informasi yang bermanfaat bagi insinyur perangkat lunak pemula dengan menjelaskan topik teknis yang kompleks seperti microchip secara mudah dipahami.
Opini GN⁺
- Artikel ini menjelaskan struktur internal microchip yang kompleks dengan cara yang mudah dipahami, sehingga membantu membangkitkan minat pada teknologi dan memperluas pengetahuan.
- Memahami setiap tingkat dalam microchip penting untuk membangun pengetahuan dasar di bidang ilmu komputer dan teknik elektronika.
- Teknologi seperti logika CMOS memainkan peran penting dalam desain berdaya rendah, sehingga memahaminya sangat penting untuk merancang sistem yang hemat energi.
- Saat ini terdapat berbagai mikroprosesor dan mikrokontroler di pasar, dan perusahaan seperti ARM, Intel, dan AMD bersaing dalam mengembangkan produk.
- Saat mengadopsi teknologi microchip, perlu mempertimbangkan kinerja, konsumsi daya, biaya, dan penting untuk memilih arsitektur yang sesuai untuk aplikasi tertentu.
1 komentar
Komentar Hacker News
Silikon adalah material yang hampir sempurna untuk semikonduktor
Karena energi celah pita antara pita valensi dan pita konduksi rendah, cukup diberi sedikit energi listrik saja elektron valensi terluar akan terlepas dan material menjadi konduktif
Saat energinya dihilangkan, elektron kembali ke tempatnya dan material menjadi tidak konduktif; untungnya silikon juga melimpah dan murah
Silikon oksida memiliki kecocokan kisi yang hampir sempurna dengan silikon sekaligus merupakan isolator total
Karena itu sangat mudah menumbuhkan struktur di atas wafer silikon yang telah dipoles, sebab oksida dari material itu sendiri adalah struktur isolasi yang dibutuhkan untuk membuat sambungan MOSFET, kapasitor, dan jalur konduksi
Selalu menarik bahwa silikon sudah ada di sisi kita sejak awal ilmu material dan masih bertahan hingga sekarang. Tembaga juga begitu
Saya tidak percaya alam semesta punya maksud tertentu, tetapi melihat tembaga, silikon, dan anjing kadang membuat saya ragu. Agak mencurigakan bahwa spesies kita punya teman-teman yang begitu setia
Semakin besar margin celah pita, semakin tinggi suhu operasinya
Di bagian awal hukum Moore, kemurnian silikon dijelaskan seperti ini:
“Silikon kelas elektronik (EG-Si): kemurnian 99,9999999, yakni kemurnian ‘sembilan sembilan’. 1 atom pengotor untuk setiap 10.000.000 atom silikon”
Namun jika itu kemurnian sembilan sembilan, seharusnya 1 pengotor per 10^9 atom, yaitu 1.000.000.000 atom
Perhitungannya sama seperti jika ada 1 pengotor per 100 atom berarti 99%, yakni kemurnian ‘dua sembilan’
Saya orang yang membuat exclusivearchitecture.com
Senang rasanya melihat banyak respons positif, dan saya sudah memperbaiki kesalahan angka kemurnian sembilan sembilan menjadi 1 atom pengotor per 1.000.000.000 atom silikon
Saya melihat situs saat ini turun karena timeout, dan berharap bisa terselesaikan secepat mungkin
Bahkan bagi yang bukan ahli, ini tampak seperti materi yang bagus untuk memahami chip tanpa masuk terlalu dalam
Meski tidak se-langsung itu, saya teringat kursus klasik Nand 2 Tetris: https://www.nand2tetris.org/
Saya juga penasaran dengan penilaian para pakar industri
Kalau melihat penjelasan tentang ENIAC, transistor, dan sirkuit terpadu di halaman “Ikhtisar”, rasanya cukup lucu
Salah satu terobosan mendasar yang membuat revolusi teknologi makin cepat dan beralih dari tahap “mesin canggih” ke sesuatu yang tampak seperti “sihir”, dalam arti tertentu, ternyata adalah manajemen kabel yang benar
Pada dasarnya sama dengan alasan papan sirkuit cetak lebih unggul daripada wire wrapping: proses manual diganti dengan proses fotolitografi
Tidak jauh berbeda dari naskah yang dulu disalin tangan lalu digantikan oleh keluaran mesin cetak
Dalam sistem elektronik dan elektromekanis yang lebih besar, kabel dan konektor—yakni harness—masih tetap menjadi titik lemah utama
Sebagian besar isinya dapat dilihat di https://archive.is/hYvUp
Saya penasaran di mana posisi kita sekarang jika versi cetak tulisan itu dikirimkan 50 tahun lalu ke laboratorium R&D seperti TI atau Intel
Menariknya, Turing Complete juga memakai pendekatan dari NAND hingga mikrokomputer
https://store.steampowered.com/app/1444480/Turing_Complete/