Mengenal Arsitektur ARM Sebagai Penguasa Prosesor Smartphone

Mengenal Arsitektur ARM – Pengguna ponsel pintar pasti sudah tidak asing lagi dengan prosesor hasil rancangan ARM (Advanced RISC Machine). Dimana, sebagian besar ponsel pintar yang digunakan saat ini menggunakan prosesor dengan arsitektur ARM ini. Berbeda dengan Intel dan AMD yang memproduksi prosesor sendiri untuk dipasarkan, ARM hanya membuat arsitekturnya saja lalu menjual lisensi produknya kepada sejumlah produsen prosesor besar yang menguasai pasar “smarthphone” seperti misalnya: Qualcomm, nVidia, Texas Instrument, STMicroelectronics, Samsung, Apple dan banyak lagi.

Hampir setiap ponsel pintar mulai dari Android, iOS, Windows Phone atau yang lainnya menggunakan arsitektur ARM didalamnya. Selain penggunaan daya yang lebih hemat, prosesor yang dirancang dengan arsitektur ARM ini juga memiliki harga yang relatif lebih murah sehingga banyak perusahaan pembuat prosesor ponsel pintar yang menggunakan teknologi dari ARM. Pada tahun 2007, sekitar 98 % dari satu milyar “mobile phone” yang terjual menggunakan setidaknya satu buah prosesor ARM.

Uraian Singkat Prosesor ARM

Prosesor komputer menggunakan teknologi dengan tipe 32-Bit dan 64-Bit. Pada awalnya perusahaan ARM Limited hanya mengembangkan arsitektur 32-Bit saja. Seiring dengan berjalannya waktu, ARM pun mengembangkan prosesor dengan teknologi 64-Bit menyesuaikan dengan kebutuhan pasar. Projek perkembangkan ARM lebih tertuju ke ponsel, PDA dan perangkat genggam lainnya ketika x86 mendominasi prosesor untuk komputer desktop.

Sebagai sebuah perusahaan, tentu ARM memiliki pemilik dan pengembang. ARM Limited merupakan perusahaan yang mengembangkan prosesor dengan rancangan (arsitektur) yang sederhana yang memang bertujuan untuk menghemat penggunaan daya listrik. Untuk itulah prosesor ARM ini cocok digunakan pada sebuah ponsel (mobile phone). ARM tidak hanya dapat digunakan pada ponsel saja, melainkan pada perangkat elektronik yang terdapat prosesor di dalamnya, seperti misalnya : Media Player, PDA, Game Console Genggan, Kalkulator dan lain-lainnya. Hanya saja pangsa pasar yang besar memang terdapat pada perangkat “mobile phone”.

Pada awalnya projek pengerjaan prosesor ARM ini dilakukan oleh tim kecil dari perusahaan “Acorn Computer Ltd” dengan nama projek “Acorn Risc Machine” yang bekerja sama dengan “VLSI Technology”. Produk ARM pertama yang dibuat pada 26 April 1985 diberi nama ARM1 dan ARM2 di tahun berikutnya. Pada tahun 1980-an Apple mulai bekerja sama dengan Acorn dan VLSI untuk menghasilkan produk ARM berikutnya. Hal inilah yang mendasari perubahan nama “ Acorn Risc Machine” menjadi “Advanced RISC Machines Ltd”. Sebelum akhirnya pada tahun 1998 “Advanced RISC Machines Ltd” berubah menjadi ARM Ltd.

Sekarang ARM sudah jauh lebih maju dengan mengembangkan prosesor dan unit pemroses grafis atau “Graphic Prcessor Unit (GPU)” yang dapat digunakan pada perangkat telepon genggam, laptop dan komputer desktop. Bahkan baru-baru ini (Maret 2017) Microsoft berencana untuk meninggalkan server berbasis intel dan beralih ke ARM. 

Produk Yang Dihasilkan ARM

ARM sebagai sebuah perusahaan yang menghasilkan rancangan atau desain arsitektur prosesor, menjual lisensi produknya kepada sejumlah perusahaan besar produsen prosesor. Arsitektur ARM tidak hanya dapat diterapkan pada prosesor komputer dan ponsel saja melainkan beberapa produk lain yang berhubungan dengan hardware komputer yang terdapat prosesor di dalamnya.

Berikut ini beberapa perusahaan yang memegang lisensi untuk ARM.

1. Alcatel
2. Atmel
3. Broadcom
4. Cirrus Logic
5. Digital Equipment Corporation
6. Freescale
7. Intel melalui DEC
8. LG
9. Marvell Technology Group
10. NEC
11. NVIDIA
12. NXP Semiconductors
13. OKI
14. Quallcomm
15. Samsung
16. Sharp
17. ST Microelectronics
18. Symbios Logic
19. Texas Instruments
20. VLSI Technology
21. Yamah
22. ZiiLABS

Produk-produk ARM bisa kita lihat pada situs web resmi ARM "https://www.arm.com" . Produk unggulan ARM tentu saja untuk Prosesor dan Unit Pemroses Grafis. Kali ini saya hanya akan mengulas mengenai prosesor saja, sementara untuk produk ARM lainnya mungkin akan saya jabarkan dalam artikel lain. Ada empat (4) varian prosesor yang dihasilkan oleh ARM yaitu Cortex-A,  Cortex-R,  Cortex-M dan SecureCore. Dimana masing-masing Cortex memiliki jenis (tipe) prosesor yang disesuaikan dengan fungsinya masing-masing.

1. Cortex-A :

“Prosesor dengan desain yang efisien untuk berbagai tingkatan kerja” - ARM Cortex-A merupakan produk utama dari ARM dengan desain produk baik, kuat dan sangat menarik. Cortex-A digunakan di perangkat mobile, infrastruktur jaringan, produk rumahan dan otomotif.

Berikut ini beberapa tipe dari prosesor ARM Cortex-A :

• Prosesor Cortex-A73
• Prosesor Cortex-A72
• Prosesor Cortex-A57
• Prosesor Cortex-A53
• Prosesor Cortex-A35
• Prosesor Cortex-A32
• Prosesor Cortex-A17
• Prosesor Cortex-A15
• Prosesor Cortex-A9
• Prosesor Cortex-A8
• Prosesor Cortex-A7
• Prosesor Cortex-A5

2.  Cortex-R :

“Prosesor dengan respon cepat, dioptimalkan pada tingkatan kerja tinggi pada aplikasi real-time”- ARM Cortex-R menawarkan sistem prosesor yang digunakan pada aplikasi real-time dengan kinerja optimal. Banyak digunakan pada peralatan elektronik dalam dunia medis (kesehatan), dimana sebisa mungkin menghindari kesalahan yang terjadi atau dalam kata lain sangat sedikit atau jangan sampai terjadi kesalahan sistem.

Berikut ini beberapa tipe dari prosesor ARM Cortex-R :

• Prosesor Cortex-R52
• Prosesor Cortex-R8
• Prosesor Cortex-R5
• Prosesor Cortex-R4

3.   Cortex-M :

“Prosesor dengan penggunaan daya paling kecil, dioptimalkan pada pengolahan proses dan mikrokontroller” - Prosesor Cortex-M merupakan seri prosesor ARM yang digunakan dalam berbagai skala yang mengedepankan hemat energi sumber daya. Prosesor jenis ini membantu pengembang memberikan banyak fiture dengan biaya yang rendah. Sangat cocok dengan konsep hemat energi yang sudah banyak dikembangkan saat ini.

• Cortex-M0, Cortex M0+ dan Cortex-M23 untuk aplikasi yang membutuhkan biaya dan sumber daya yang rendah
• Cortex-M3, Cortex-M4, dan Cortex-M33 untuk semua aplikasi yang berjalan di sistem 32-Bit dengan biaya dan sumber daya yang rendah
• Cortex-M7 dirancang untuk aplikasi “embedded” yang membutuhkan kinerja tinggi
• Cortex-M23 dan Cortex-M33 sebagai prosesor yang dilengkapi dengan teknologi “TrustZone ARM” untuk solusi yang memerlukan kinerja optimal dan keamanan sistem yang efisien
• ARM Cortex-M4, Cortex-M7 dan prosesor Cortex-M33 yang mengintegrasikan Digital Signal Processing (DSP) dan operasi floating point untuk proses yang cepat dan hemat sumber daya dalam pemrosesan algoritma dari aplikasi kontrol sinyal digital seperti fusi sensor, kontrol motor dan manajemen daya.

Berikut ini beberapa tipe dari prosesor ARM Cortex-M :

• Prosesor  Cortex-M33
• Prosesor  Cortex-M23
• Prosesor  Cortex-M7
• Prosesor  Cortex-M4
• Prosesor  Cortex-M3
• Prosesor  Cortex-M0+
• Prosesor  Cortex-M0
• CMSDK
• CMSIS

4. SecurCore :

“Prosesor Tamper Resistant (tahan terhadap tempa) yang dioptimalkan untuk aplikasi keamanan” - SecurCore merupakan prosesor 32-Bit yang sangat baik, kuat dan dikerjakan oleh produsen prosesor terkemuka. Prosesor ini dikembangkan untuk sistem keamanan dengan peforma yang luar biasa namun tetap tidak meninggalkan fiture efisiensi sumber daya dengan biaya yang murah. Prosesor ini diharapkan dapat lebih baik dari pendahulunya yaitu prosesor aman 8-Bit atau 16-Bit.

Berikut ini beberapa tipe dari prosesor ARM SecurCore  :

• Prosesor SC300
• Prosesor SC000

Pengguna perangkat mobile phone (ponsel) Android dapat melihat arsitektur prosesor ARM yang digunakan pada ponsel yang dimilikinya melalui aplikasi “Droid Info Hardware” . Lihat pada bagian “CPU Architecture” yang merupakan arsitektur untuk prosesor yang digunakan dan “Instruction Sets” yang akan menampilkan tipe prosesor 32-Bit atau 64-Bit

Kesimpulan

Dari setiap “Family Series” dan tipe prosesor ARM tersebut memiliki kelebihannya masing-masing yang memang cocok diterapkan pada perangkat komputer yang sesuai dengan tipe prosesor tersebut. Yang pasti ARM merupakan arsitektur prosesor yang paling banyak digunakan saat ini dengan berbagai kelebihan yang ditawarkan dan perusahaan besar seperti Intel dan AMD pun ikut membeli lisensi untuk arsitektur ARM. Demikian uraian singkat mengenai arsitektur prosesor ARM, semoga bermanfaat dan menambah pengetahuan kita semuanya.

Ref :

1. id.wikipedia.org
2. arm.com