Minggu, 05 Juli 2009

PERKEMBANGAN PROCESSOR DARI GENERASI KE GENERASI

PC didesain berdasar generasi-generasi CPU yang berbeda. Intel bukan satu-satunya perusahaan yang membuat CPU, meskipun yang menjadi pelopor diantara yang lain. Pada tiap generasi yang mendominasi adalah chip-chip Intel, tetapi pada generasi kelima terdapat beberapa pilihan selain chip Intel.

GENERASI 1 (Processor 8088 dan 8086)

Processor 8086 (1978) merupakan CPU 16 bit pertama Intel yang menggunakan bus sistem 16 bit. Tetapi perangkat keras 16 bit seperti motherboard saat itu terlalu mahal, dimana komputer mikro 8 bit merupakan standart. Pada 1979 Intel merancang ulang CPU sehingga sesuai dengan perangkat keras 8 bit yang ada. PC pertama (1981) mempunyai CPU 8088 ini. 8088 merupakan CPU 16 bit, tetapi hanya secara internal. Lebar bus data eksternal hanya 8 bit yang memberi kompatibelan dengan perangkat keras yang ada.

Sesungguhnya 8088 merupakan CPU 16/8 bit. Secara logika prosesor ini dapat diberi nama 8086SX. 8086 merupakan CPU pertama yang benar-benar 16 bit di keluarga ini.


GENERASI 2 Processor 80286

286 (1982) 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. 286 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. Belakangan diperkenalkan dengan kecepatan clock 8,10,dan 12 MHz yang digunakan pada IBM PC-AT (1984). Pembaharuan yang lain ialah kemampuan untuk bekerja pada protected mode/mode perlindungan – mode kerja baru dengan “24 bit virtual address mode”/mode pengalamatan virtual 24 bit, yang menegaskan arah perpindahan dari DOS ke Windows dan multitasking. Tetapi anda tidak dapat berganti dari protected kembali ke real mode / mode riil tanpa mere-boot PC, dan sistem operasi yang menggunakan hal ini hanyalah OS/2 saat itu.


GENERASI 3 Processor 80386 DX

386 diluncurkan 17 Oktober 1985. 80386 merupakan CPU 32 bit pertama. Dari titik pandang PC DOS tradisional, bukan sebuah revolusi. 286 yang bagus bekerja secepat 386SX pertama-walaupun menerapkan mode 32 bit. Prosessor ini dapat mengalamati memori hingga 4 GB dan mempunyai cara pengalamatan yang lebih baik daripada 286. 386 bekerja pada kecepatan clock 16,20, dan 33 MHz. Belakangan Cyrix dan AMD membuat clones/tiruan-tiruan yang bekerja pada 40 MHz. 386 mengenalkan mode kerja baru disamping mode real dan protected pada 286. Mode baru itu disebut virtual 8086 yang terbuka untuk multitasking karena CPU dapat membuat beberapa 8086 virtual di tiap lokasi memorinya sendiri-sendiri. 80386 merupakan CPU pertama berunjuk kerja baik dengan Windows versi- versi awal.


Processor 80386SX

Chip ini merupakan chip yang tidak lengkap yang sangat terkenal dari 386DX. Prosessor ini hanya mempunyai bus data eksternal 16 bit berbeda dengan DX yang 32 bit. Juga, SX hanya mempunyai jalur alamat 24. Oleh karena itu, prosessor ini hanya dapat mengalamati maksimum RAM 16 MB. Prosessor ini bukan 386 yang sesungguhnya, tetapi motherboard yang lebih murah membuatnya sangat terkenal.


GENERASI 4 Processor 80486 DX

80486 dikeluarkan 10 April 1989 dan bekerja dua kali lebih cepat dari pendahulunya. Hal ini dapat terjadi karena penanganan perintah-perintah x86 yang lebih cepat, lebih-lebih pada mode RISC. Pada saat yang sama kecepatan bus dinaikkan, tetapi 386DX dan 486DX merupakan chip 32 bit. Sesuatu yang baru dalam 486 ialah menjadikan satu math coprocessor/prosesor pembantu matematis.

Sebelumnya, math co-processor yang harus dipasang merupakan chip 387 yang terpisah, 486 juga mempunyai cache L1 8 KB.


Processor 80486 SX

Prosessor ini merupakan chip baru yang tidak lengkap. Math co-processor dihilangkan dibandingkan 486DX.


Processor Cyrix 486SLC

Cyrix dan Texas Instruments telah membuat serangkaian chip 486SLC. Chip-chip tersebut menggunakan kumpulan perintah yang sama seperti 486DX, dan bekerja secara internal 32 bit seperti DX. Tetapi secara eksternal bekerja hanya pada 16 bit (seperti 386SX). Oleh karena itu, chip-chip tersebut hanya menangani RAM 16 MB. Lagipula, hanya mempunyai cache internal 1 KB dan tidak ada mathematical co-processor. Sesungguhnya chip-chip tersebut hanya merupakan perbaikan 286/386SX. Chip-chip tersebut bukan merupakan chip-chip clone. Chip-chip tersebut mempunyai perbedaan yang mendasar dalam arsitekturnya jika dibandingkan dengan chip Intel.


Processor IBM 486SLC2

IBM mempunyai chip 486 buatan sendiri. Serangkaian chip tersebut diberi nama SLC2 dan SLC3. Yang terakhir dikenal sebagai Blue Lightning. Chip-chip ini dapat dibandingkan dengan 486SX Intel, karena tidak mempunyai mathematical coprocessor yang menjadi satu. Tetapi mempunyai cache internal 16 KB (bandingkan dengan Intel yang mempunyai 8 KB). Yang mengurangi unjuk kerjanya ialah antarmuka bus dari chip 386. SLC2 bekerja pada 25/50 MHz secara eksternal dan internal, sedangkan chip SLC3 bekerja pada 25/75 dan 33/100 MHz. IBM membuat chip-chip ini untuk PC mereka sendiri dengan fasilitas mereka sendiri, melesensi logiknya dari Intel.

Perkembangan 486 Selanjutnya

DX4; Prosessor-prosessor DX4 Intel mewakili sebuah peningkatan 80486. Kecepatannya tiga kali lipat dari 25 ke 75 MHz dan dari 33 ke 100 MHz. Chip DX4 lainnya dipercepat hingga dari 25 ke 83 MHz. DX4 mempunyai cache internal 16 KB dan bekerja pada 3.3 volt. DX dan DX2 hanya mempunyai cache 8 KB dan memerlukan 5 volt dengan masalah panas bawaan.

Tabel CPU dan FPU

CPU FPU ‘

8086 8087

80286 80287

80386 80387

80486DX Built in / di dalam

80486SX Tidak ada

Pentium dan sesudahnya Di dalam


GENERASI 5 Pentium Classic (P54C)

Chip ini dikembangkan oleh Intel dan dikeluarkan pada 22 Maret 1993. Prosessor Pentium merupakan super scalar, yang berarti prosessor ini dapat menjalankan lebih dari satu perintah tiap tik clock. Prosessor ini menangani dua perintah tiap tik, sebanding dengan dua buah 486 dalam satu chip. Terdapat perubahan yang besar dalam bus sistem : lebarnya lipat dua menjadi 64 bit dan kecepatannya meningkat menjadi 60 atau 66 MHz. Sejak itu, Intel memproduksi dua macam Pentium yang bekerja pada sistem bus 60 MHz (P90, P120, P150, dan P180) dan sisanya, bekerja pada 66 MHz(P100, P133,P166, dan P200).


Cyrix 6×86

Chip dari perusahaan Cyrix yang diperkenalkan 5 Februari 1996 ini merupakan tiruan Pentium yang murah. Chip ini kompatibel dengan Pentium, karena cocok dengan Socket 7. Cyrix memasarkan CPU-CPUnya dengan membandingkan pada frekuensi clock Intel. Cyrix 6×86 dikenal dengan unjuk kerja yang buruk pada floating pointnya. Cyrix mempunyai masalah saat menjalankan NT 4.0.


AMD (Advanced Micro Devices)

Pentium-pentium AMD seperti chip-chip yang ditawarkan oleh Intel bersaing dengan ketat. AMD menggunakan teknologi- teknologi mereka sendiri. Oleh karena itu, prosesornya bukan merupakan clone-clone. AMD mempunyai seri sebagai berikut : – K5, dapat disamakan dengan Pentium-pentium Classic (dengan cache L1 16 KB dan tanpa MMX).

- K6, K6-2, dan K6-3 bersaing dengan Pentium MMX dan Pentium II.

- K7 Athlon, Agustus 1999, tidak kompatibel dengan Socket 7.


AMD K5

K5 merupakan tiruan Pentium. K5 lama sebagai contoh dijual sebagai PR133 (Perform Rating). Maksudnya, bahwa chip tersebut akan berunjuk kerja seperti sebuah Pentium P133. Tetapi, hanya berjalan 100 MHz secara internal. Chip tersebut masih harus dipasang pada motherboard seperti sebuah P133. K5 AMD juga ada yang PR166. Chip ini dimaksudkan untuk bersaing dengan P166 Intel. Bekerja hanya pada 116.6 MHz (1.75 x 66 MHz) secara internal. Hal ini dikarenakan cache yang dioptimasi dan perkembangan-perkembangan baru lainnya. Hanya ada fitur yang tidak sesuai dengan P166 yaitu dalam kerja floating-point. PR133 dan PR166 berharga jauh lebih murah dari jenis Pentium yang sebanding, dan prosessor ini sangat terkenal pada mesin-mesin dengan harga yang murah.


Pentium MMX (P55C)

Pentium-pentium P55C diperkenalkan 8 Januari 1997. MMX merupakan kumpulan perintah baru ( 57 integer baru, 4 jenis data baru dan 8 register 64 bit), yang menambah kemampuan CPU tersebut. Perintah-perintah MMX dirancang untuk program-program multimedia. Pemrogram dapat menggunakan perintahperintah ini dalam program-programnya. Hal ini akan memberikan perbaikan dalam menjalankan program.


IDT Winchip

IDT merupakan perusahaan yang lebih kecil yang menghasilkan CPU seperti Pentium MMX dengan harga murah. WinChip C6 pertama IDT diperkenalkan pada Mei 1997.

AMD K6

K6 AMD diluncurkan 2 April 1997 . Chip ini berunjuk kerja sedikit lebih baik dari Pentium MMX. Oleh karena itu termasuk dalam keluarga P6.

· Dilengkapi dengan 32+32 KB cache L1 dan MMX.

· Berisi 8.8 juta transistor.

K6 seperti halnya K5 kompatibel dengan Pentium. Maka, dapat diletakkan di Socket 7, pada motherboard Pentium umumnya, dan ini segera membuat K6 menjadi sangat terkenal.


Cyrix 6×86MX (MII)

Cyrix juga mempunyai chip dengan unjuk kerja tinggi, berada diantara generasi ke- 5 dan ke-6. Jenis pertama didudukkan melawan chip Pentium MMX dari Intel. Jenis berikutnya dapat dibandingkan dengan K6. Prosessor kelompok P6 yang powerful dari Cyrix diumumkan sebagai “M2”. Diperkenalkan pada 30 Mei 1997 namanya menjadi 6×86MX. Kemudian diberi nama MII. Chip 6×86MX ini kompatibel dengan Pnetium MMX dan dipasangkan pada motherboard Socket 7 biasa, 6×86MX mempunyai 64 KB cache L1 internal. Cyrix juga memanfaatkan teknologi yang tidak ditemukan di dalam Pentium MMX.

6X86MX secara khusus dibandingkan dengan CPU generasi ke-6 lainnya (Pentium II dan Pro dan K6) karena tidak bekerja berdasar kernel RISC. 6X86MX menjalankan perintah CISC asli seperti Pentium MMX.

6X86MX mempunyai – seperti semua prosessor dary Cyrix – masalah yang berhubungan dengan unit FPU. Tetapi, jika hanya digunakan untuk aplikasi standart, hal ini bukan masalah. Masalah akan muncul jika memainkan game 3D. 6×86MX chip yang cukup powerful. Tetapi chip-chip ini tidak punya FPU dan MMX yang berunjuk kerja baik. Chip-chip ini tidak memasukkan teknologi 3DNow!


Kecepatan Internal dan Eksternal 6×86MX

6×8MX Kecepatan internal Kecepatan eksternal

PR166 150 MHz 60 MHz

PR200 166 MHz 66 MHz

PR233 188 MHz 75 MHz

PR266 225 MHz 75 MHz

PR300 233 MHz 66 MHz

PR333 255 MHz 83 MHz

PR433 285 MHz 95 MHz

PR466 333 MHz 95 MHz

Dua jenis 6X86MX dan MII, pada 14 April 1998 versi Cyrix MII diluncurkan. Chip ini sebenarnya chip yang sama dengan 6×86MX hanya bekerja pada frekuensi clock yang lebih tinggi. Selanjutnya tegangannya dikurangi hingga 2.2 volt.

AMD K6-2

Versi “model 8” berikutnya K6 mempunyai nama sandi “Chomper”. Prosessor ini pada 28 Mei 1998 dipasarkan sebagai K6-2, dan seperti versi model 7 K6 yang asli, dibuat dengan teknologi 0.25 mikron. Chip-chip ini bekerja hanya dengan 2.2 voltage. Chip ini berhasil menjadi saingan Pentium II Intel.

K6-2 dibuat untuk bus front side (bus sistem) pada kecepatan 100 MHz dan motherboard Super 7. AMD membuat perusahaan lain seperti Via dan Alladin, membuat chip set baru untuk motherboard Socket 7 tradisional, setelah Intel tahu 1997 menghentikan platform tersebut.

K6-2 juga diperbaiki dengan unjuk kerja MMX yang dua kali lebih baik dibandingkan dengan K6 yang awal. K6-2 mempunyai plug-in 3D baru (disebut 3DNow!) untuk unjuk kerja game yang lebih baik. Terdiri dari 21 perintah baru yang dapat digunakan oleh pengembang perangkat lunak untuk memberikan unjuk kerja 3D yang lebih baik.

Dukungan termasuk dalam DirectX 6.0 untuk Windows. DirectX merupakan multimedia API, untuk Windows. DirectX merupakan beberapa program yang dapat meningkatkan unjuk kerja multimedia di dalam semua program Windows.

Multimedia 3DNow! tidak kompatibel dengan MMX, tetapi K6-2 mempunyai MMX sebaik 3DNow!. Cyrix dan IDT juga meluncurkan CPU dengan 3DNow!.

K6-2 memberi unjuk kerja sangat, sangat bagus. Anda dapat membandingkan prosessor ini dengan Pentium II. K6-2 350 MHz berunjuk kerja sangat mirip dengan Pentium II-350, tetapi dijual dengan lebih murah. Dan dapat menghemat lebih banyak sebab motherboard yang lebih murah.

K6-2 Dengan Bus dan Clock-nya

K6-2 Bus Clock

266 MHz 66 MHz 4.0 x 66 MHz

266 MHz 88 MHz 3.0 x 88 MHz

300 MHz 100 MHz 3.0 x 100 MHz

333 MHz 95 MHz 3.5 x 95 MHz

350 MHz 100 MHz 3.5 x 100 MHz

380 MHz 95 MHz 4.0 x 95 MHz

400 MHz 100 MHz 4.0 x 100 MHz


GENERASI 6 Pentium Pro

Pengembangan Pentium Pro dimulai 1991, di Oregon. Diperkenalkan pada 1 November, 1995 . Pentium Pro merupakan prosessor RISC murni, dioptimasi untuk pemrosesan 32 bit pada Windows NT atau OS/2. Fitur yang baru ialah bahwa cache L2 yang menjadi satu Chip raksasa, dengan chip empat persegi panjang dan Socket-8nya. Unit CPU dan cache L2 merupakan unit yang terpisah di dalam chip ini.

Pentium II

Pentium Pro “Klamath” merupakan nama sandi prosessor puncak Intel. Prosessor ini mengakhiri seri Pentium Pro yang sebagian terdapat pengurangan dan sebagaian terdapat perbaikan.

Diperkenalkan 7 Mei 1997, Pentium II mempunyai fitur- fitur :

· CPU diletakkan bersama dengan 512 KB L2 di dalam sebuah modul SECC (Single Edge Contact Cartridge)

· Terhubung dengan motherboard menggunakan penghubung/konektor slot one dan bus P6 GTL+.

· Perintah-perintah MMX.

· Perbaikan menjalankan program 16 bit (menyenangkan bagi pengguna Windows 3.11)

· Penggandaan dan perbaikan cache L1 (16 KB + 16 KB).

· Kecepatan internal meningkat dari 233 MHz ke 300 MHz (versi berikutnya lebih tinggi).

· Cache L2 bekerja pada setengah kecepatan CPU.

Dengan rancangan yang baru, cache L2 mempunyai bus sendiri. Cache L2 bekerja pada setengah kecepatan CPU, seperti 133 MHz atau 150 MHz. Jelas merupakan sebuah kemunduran dari Pentium Pro, yang dapat bekerja pada 200 MHz antara CPU dan cache L2. Hal ini dijawab dengan cache L1. Dibawah ini terlihat perbandingan tersebut :

Pentium II telah tersedia dalam 233, 266, 300, 333,350, 400, 450, dan 500 MHz (kecepatan yang lebih tinggi segera muncul). Dengan chip set 8244BX dan i810 Pentium II mempunyai unjuk kerja yang baik sekali.

Pentium II berbentuk kotak plastik persegi empat besar, yang berisi CPU dan cache. Juga terdapat kontroler kecil (S824459AB) dan kipas pendingin dengan ukuran yang besar.

Perbedaan CPU dengan Cache

CPU Laju pemindahan Kecepatan Laju pemindahan

‘ L1 clock L2 L2 ,

Pentium 200 777 MB/det. 66 MHz 67 MB/det.

Pentium 200 MMX 790 MB/det 66 MHz 74 MB/det

Pentium Pro 200 957 MB/det 200 MHz 316 MB/det

Pentium II 266 MHz 1,175 MB/det 133 MHz 221 MB/det

Pentium-II Celeron

Awal 1998 Intel mempunyai masa yang sulit dengan Pentium Pro II yang agak mahal. Banyak pengguna membeli AMD K6-233M, yang menawarkan unjuk kerja sangat baik pada harga yang layak.

Maka Intel membuat merek CPU baru yang disebut Celeron. Prosesor ini sama dengan Pnetium II kecuali cache L2 yang telah dilepas. Prosessor ini dapat disebut Pentium II-SX. Pada 1998 Intel mengganti Pentium MMX-nya dengan Celeron pertama. Kemudian rancangannya diperbaiki.

Cartridge Celeron sesuai dengan Slot 1 dan bekerja pda sistem bus 66 MHz. Clock internal bekerja pada 266 atau 300 MHz.

Pentium-II Celeron A : Mendocino

Bagian yang menarik dari cartridge baru dengan 128 KB cache L2 di dalam CPU. Hal ini memberikan unjuk kerja yang sangat baik, karena cache L2 bekerja pada kecepatan CPU penuh. Celeron 300A merupakan sebuah chip dalam kartu :


Pentium-II Celeron PPGA : Socket 370

Socket 370 baru untuk Celeron. Prosessor 400 dan 366 MHz (1999) tersedia dalam plastic pin grid array (PPGA). Socket PGA370 terlihat seperti Socket 7 tradisional.yang mempunyai 370 pin.

Pentium-II Xeon

Pada 26 Juali 1998 Intel mengenalkan cartridge Pentium II baru yang diberi nama Xeon. Ditujukan untuk server dan pemakai high-end. Xeon merupakan Pentium II degnan cartridge baru yang sesuai konektor baru yang disebut Slot two. Modul ini dua kal lebih tinggi dari Pentium II, tetapi ada perubahan dan perbaikan penting lain :

· Chip RAM cache L2 jenis baru: CSRAM (Custom SRAM), yang bekerja pada kecepatan CPU penuh.

· Ukuran cache L2 yang berbeda : 512, 1024, atau 2048 KB RAM L2.

· Memori RAM hingga 8 GB dapat di-cache.

· Hingga empat atau delapan Xeon dalam satu server.

· Mendukung server yang dicluster.

· Chip set baru 82440GX dan 82450NX.

Chip Xeon bekerja pada kecepatan clock CPU penuh. Dapat diperkirakan, bahwa akan mempunyai unjuk kerja yang sama seperti cache L1. Tetapi antarmuka dari L1 ke L2 bernilai beberapa tik clock pada awal tiap perpindahan, sehingga ada beberapa kelambatan. Tetapi jika data sudah dipindahkan, bekerja pada kecepatan clock penuh.


AMD K6-3

AMD K6-3 merupakan model 9 dengan nama sandi “Sharptooth”, yang mungkin memiliki cache tiga tingkat :

· Sedikit perbaikan dibandingkan unit K6-2

· Cache L2 sebesar 258 KB satu chip

· Rancangan cache tiga tingkat

· Bus front side 133 MHz baru.

· Kecepatan clock 400 MHz dengan 450 MHz.

Kedua cache 64 KB L1 dan 256 KB L2 disatukan dengan chipnya. Cache pada die L2 ini bekerja pada kecepatan prosesor penuh seperti yang dilakukan pada Pentium Pro, dan seperti yang dilakukan pada Celeron A dan pada prosessor Xeon dari Intel.

Hal ini secara pasti akan banyak meningkatkan kecepatan K6 ! Karena K6-3 digunakan pada motherboard Super 7 dan ruang untuk cache tingkat berikutnya cache L3. Perancangan cache tiga tingkat dibuat untuk menggunakan motherboard yang sudah ada hingga 2 MB cache yang on-board. Ini seharusnya merupakan cache L2 (pada motherboard) yang digunakan sebagai cache tingkat tiga. Hal ini terjadi secara otomatis, dan semakin besar cache namapak akan banyak meningkatkan unjuk kerjanya !


Pentium III – Katmai

CPU P6 pertama dari Intel ialah Pentium Pro. Kemudian didapatkan PentiumII dalam pelbagai jenis. Dan yang terakhir adalah Pentium III. Maret 1999 Intel mengenalkan kumpulan MMX2 baru yang ditingkatkan untuk perintayh grafis (diantaranya 70 buah). Perintah ini disebut Katmai New Instructions (KNI) /Perintah Baru Katmai atau SSE. Perintah ini ditujukan untuk meningkatkan unjuk kerja game 3D – seperti teknologi 3DNow! AMD. Katmai memasukkan “double precision floating-point single instruction multiple data”/”floating point dengan ketelitian ganda satu perintah banyak data” (atau DPFS SIMD untuk singkatnya) yang bekerja dalam delapan register 128 bit.

KNI diperkenalkan pada Pentium III 500 MHz baru. Prosessor ini sangat mirip dengan Pentium II. Menggunakan Slot 1, dan hanya berbeda pada fitur baru seperti pemaikaian Katmai dan SSE.

Prosessor ini dipasangkan pada motherboard dengan chip set BX dan slot 1.

Prosesor ini mempunyai beberapa fitur :

· Nomer pengenal

· Register baru dan 70 perintah baru

Akhirnya kecepatan clock dinaikkan hingga 500 MHz dengan ruang untuk peningkatan lebih lanjut. Pentium III Xeon (dengan nama sandi Tanner) diperkenalkan 17 Maret 1999. Chip Xeon diperbarui dengan semua fitur baru dari Pentium III. Untuk memanfaatkannya Intel telah mengumumkan chip set Profusion.

Nomer pengenal PSN (Processor Serial Number), unik untuk tiap CPU, telah menyebabkan banyak pembicaraan masalah keamanan. Nomer ini bernilai 96 bit yang diprogram secara elektronik ke dalam tiap chiop. Sesungguhnya ini berarti inisiatif yang sangat bijaksana, yang dapat membuat perdagangan elektronik dan penyandian dalam Internet menjadi aman dan efektif.


GENERASI 7 AMD K-7 Athlon

Processor AMD utama yang sangat menggemparkan Athlon (K7) diperkenalkan Agustus 1999. Tanggapan Intel (nama sandi Foster) tidak dapat diharapkan hingga akhir tahun 2000. Dalam bulan-bulan pertama, pasar menanggapi Athlon sangat positif. Nampaknya (seperti yang diharapkan) untuk mengungguli Pentium III pada frekuensi clock yang sama.

· Seperti modul pada Pentium II , yang rancangannya sepenuhnya milik AMD. Socket tersebut disebut Slot A.

· Kecepatan clock 600 MHz merupakan versi pertama.

· Cache L2 mencapai 8 MB (minimum 512 KB, tanpa tambahan TAG-RAM).

· Cache L1 128 KB.

· Berisi 22 juta transistor (Pentium III mempunyai 9.3 juta).

· Bus jenis baru

· Jenis bus sistem yang benar-benar baru, yang pada versi pertama akan bekerja pada 200 MHz. Peningkatan hingga 400 MHz diharapkan kemudian. Kecepatan RAM 200MHz merupakan dua kali lebih cepat daripada semua CPU Intel yang ada. Kecepatan yang tinggi ini akan memerlukan RAM cepat yang baru untuk memperoleh keuntungan penuh dari akibat ini.

· Bus backside yang bebas, yang menghubungkan cache L2. Disini kecepatan clock dapat menjadi ¼, 1/3, 2/3 atau sama dengan frekuensi CPU internal. Hal itu merupakan sistem yang sama seperti yang digunakan pada sistem P6 dimana kecepatan L2 bisa setengah (Celeron, Pentium II dan III) atau kecepatan CPU penuh (seperti Xeon).

· Pengkodean yang berat dan DPU

· Tiga pengkode perintah menerjemahkan perintah program RISCx86 ke perintah RISC yang efektif, ROP, dimana hingga 9 perintah dapat dijalankan secara sererntak. Uji coba pertama menunjukkan pengkodean 2.8 perintah CISC tiap putaran clock. Hal ini kira-kira 30% lebih baik dari Pentium II dan III.

· Dapat menangani dan menyusun kembali hingga 72 perintah (diluar ROP) secara serentak (Pentium III dapat melakukan 40, K6-2 hanya 24).

· Unjuk kerja FPU yang hebat dengan tiga perintah serentak dan satu GFLOP pada 500 floating point. Dua GFLOP dengan perintah MMX dan 3DNow! Hal itu sedikitnya sama dengan unjuk kerja Pentium III dengan memanfaatkan secara penuh Katmai. Mesin 3DNow! bahkan sudah diperbaiki dibandingkan pada K6-3.


Unjuk kerja Athlon

Processor FPU Winmark

Intel Pentium III/500 2562

AMD Athlon / 500 MHz 2767

· AMD tidak punya lisensi untuk menggunakan rancang bangun Slot 1, sehingga rangkaian logika kontroler datang dari Digital Equipment Corp. Disebut EV6 dan dirancang untuk CPU Alpha 21264. Perusahaan AMD merencanakan untuk mengembangkan chip set mereka sendiri, tetapi rancang bangunnya akan menjadi bebas royalti untuk digunakan. Hal ini menjadikan prosessor pertama AMD yang menggunakan motherboard dan chip set yang dirancang khusus oleh AMD sendiri.

· Penggunaan bus EV6 memberi banyak lebar band daripada Intel GTL+. Hal ini berarti bahwa Athlon mempunyai kemampuan untuk bekerja dengan jenis RAM baru seperti RDRAM. Juga penggunaan 128 KB cache L1 yang cukup berat. Cache L1 penting jika kecepatan clock meningkat dan 128 KB dua kali dari ukuran milik Pentium II.

· Athlon akan hadir dalam beberapa versi. Versi “paling lambat” mempunyai cache L2 yang bekerja sepertiga kecepatan CPU, dimana yang paling bagus akan bekerja pada kecepatan CPU penuh (seperti yang dilakukan oleh Xeon). Athlon akan memberi persainga n Intel dalam segala lapisan termasuk server, yang dapat dibandingkan dengan prosessor Xeon.

PERKEMBANGAN PROCESSOR BERBASIS INTEL

Ada banyak macam processor yang tersedia saat ini. Beberapa didesain untuk kebutuhan pada komputer portable, yang lainnya khusus didesain untuk penggunaan multi media. Pembahasan berikut ini menerangkan secara sekilas tentang tipe prosesor berbasis Intel secara umum beserta fitur- fiturnya.

MMX Technology

Teknologi MMX dari Intel didesain untuk meningkatkan performa multimedia dan aplikasi komunikasi. Sebelum adanya MMX, beberapa processor secara terpisah digunakan untuk mengimplementasikan komunikasi dan suara dalam system komputer. Dengan desain MMX, teknologi ini dapat ditambahkan ke dalam desain dari processor. Hal ini berarti himpunan instruksi yang dimiliki oleh processor dioptimalkan untuk menangani bidang multimedia dan program komunikasi. MMX menambahkan 57 instruksi baru dalam himpunan instruksi dasar dari processor.

Instruksi- instruksi ini dioptimalkan untuk dapat melakukan eksekusi dengan cepat. Tipe data baru dan 64 bit registers juga ditambahkan untuk mendukung teknologi MMX.

Pentium II

Processor utama ini memiliki fitur :

· Kecepatan yang berkisar antara 233MHz sampai 450MHz (di tahun 1999)

· Cocok untuk workstations maupun servers

· Menggunakan single edge contact cartridge, 242 pins

· Termasuk 512KB level two cache

· 32KB dari level one cache dibagi menjadi 16KB data dan 16KB instruksi cache


Pentium Pro

Rangkaian Prosessor ini sesuai untuk high-end servers yang membutuhkan sampai 4 processor. Fitur yang dimilikinya :

· sesuai untuk high end workstations dan servers

· kecepatannya 150, 166, 180 dan 200MHz

· dapat diskalakan sampai 4 processors dalam sistem multiprocessor

· dioptimalkan sampai dapat menjalankan aplikasi 32 bit.

· 8K/8K data terpisah dan instruksi level one cache

Cerelon Processor

Processor Cerelon didesain untuk pemakaian pasar konsumen di rumahan. Processor ini memiliki fitur :

· kecepatan berkisar dari 266 sampai 500MHz (di tahun 1999)

· Mirip dengan Pentium II processor

· Versi 300 dan 333MHz termasuk 128K dari level two cache

· level one cache 32K (terdiri dari 16K instruksi dan 16K data)

· meliputi teknologi MMX


Pentium III Processor

Berdasarkan pada mikro arsitektur P6, merupakan media Intel MMX yang ditingkatkan dengan penyediaan Streaming SIMD Extensions. Diaman terdapat 70 instruksi baru yang memungkinkan penggambaran image tingkat lanjut, grafik 3D, audio dan video, dan pengenalan percakapan. Fitur barunya adalah processor serial number, yaitu suatu nomer elektronik yang ditambahkan ke setiap Processor Pentium III, yang dapat digunakan oleh departement IT untuk manajemen informasi/asset.

Processor ini memiliki fitur :

· kecepatan berkisar 450MHz, 500MHz, 550MHz dan 600MHz (di tahun 1999)

· 70 Instruksi baru

· Intel® Processor Serial Number

· P6 Microarchitecture

· 100MHz system bus

· 512K Level Two Cache

· Intel® 440BX chipset


Xeon Pentium III Processor

Merupakan processor yang dapat diskalakan (multiprocessor) sebanyak 2, 4, 8 atau lebih dan didesain secara khusus untuk mid-range dan server/workstations yang lebih tinggi tingkatannya.

Processor ini memiliki fitur :

· Sesuai untuk high end workstations atau high end servers

· Kecepatan berkisar dari 500 sampai 550MHz (di tahun 1999)

· Mendukung penskalaan multiprocessor

· Memiliki processor serial number

· 32KB (16KB data /16KB instruction) nonblocking, L1 cache

· 512Kbytes L2 cache

Generasi ke 8 Intel Core 2 duo

Processor generasi ke 8 adalah Core 2 Duo yang di luncurkan pada juli 2007. Processor ini memakai microprocessor dengan arsitektur x86. Arsitektur tersebut oleh Intel dinamakan dengan Intel Core Microarchitecture, di mana arsitektur tersebut menggantikan arsitektur lama dari Intel yang disebut dengan NetBurst sejak tahun 2000 yang lalu. Penggunaan Core 2 ini juga menandai era processor Intel yang baru, di mana brand Intel Pentium yang sudah digunakan sejak tahun 1993 diganti menjadi Intel Core.

Pada desain kali ini Core 2 sangat berbeda dengan NetBurst. Pada NetBurst yang diaplikasikan dalam Pentium 4 dan Pentium D, Intel lebih mengedepankan clock speed yang sangat tinggi. Sedangkan pada arsitektur Core 2 yang baru tersebut, Intel lebih menekankan peningkatan dari fitur-fitur dari CPU tersebut, seperti cache size dan jumlah dari core yang ada dalam processor Core 2. Pihak Intel mengklaim, konsumsi daya dari arsitektur yang baru tersebut hanya memerlukan sangat sedikit daya jika dibandingkan dengan jajaran processor Pentium sebelumnya.

Processor Intel Core 2 mempunyai fitur antara lain EM64T, Virtualization Technology, Execute Disable Bit, dan SSE4. Sedangkan, teknologi terbaru yang diusung adalah LaGrande Technology, Enhanced SpeedStep Technology, dan Intel Active Management Technology (iAMT2).

Berikut adalah beberapa codenamed dari core processor yang terdapat pada produk processor Intel Core 2, tentunya codenamed tersebut mempunyai perbedaan antara satu dengan yang lainnya.

CONROE

Core processor dari Intel Core 2 Duo yang pertama diberi kode nama Conroe. Processor ini dibangun dengan menggunakan teknologi 65 nm dan ditujukan untuk penggunaan desktop menggantikan jajaran Pentium 4 dan Pentium D. Bahkan pihak Intel mengklaim bahwa Conroe mempunyai performa 40% lebih baik dibandingkan dengan Pentium D yang tentunya sudah menggunakan dual core juga. Core 2 Duo hanya membutuhkan daya yang lebih kecil 40% dibandingkan dengan Pentium D untuk menghasilkan performa yang sudah disebutkan di atas.

Processor yang sudah menggunakan core Conroe diberi label dengan “E6×00”. Beberapa jenis Conroe yang sudah beredar di pasaran adalah tipe E6300 dengan clock speed sebesar1.86 GHz, tipe E6400 dengan clock speed sebesar 2.13 GHz, tipe E6600 dengan clock speed sebesar 2.4 GHz, dan tipe E6700 dengan clock speed sebesar 2.67 GHz. Untuk processor dengan tipe E6300 dan E6400 mempunyai Shared L2 Cache sebesar 2 MB, sedangkan tipe yang lainnya mempunyai L2 cache sebesar 4 MB. Jajaran dari processor ini memiliki FSB (Front Side BUS) sebesar 1066 MT/s (Megatransfer) dan daya yang dibutuhkan hanya sebesar 65 Watt TDP (Thermal Design Power).

Berdasarkan pengetesan yang ada dalam beberapa situs yang kami temukan, sampai dengan tulisan ini diturunkan processor dari keluarga Core 2 tersebut mampu menandingi musuh besarnya, yaitu AMD. Dan pada saat di-overclocking sampai sebesar 4 GHz sekalipun, processor dengan tipe E6600 dan E6700 masih mampu berkerja secara stabil walaupun multipliers yang dimiliki sangat terbatas. Hasil tersebut mematahkan anggapan dari komunitas overclocker yang menganggap bahwa processor buatan Intel tidak untuk di-overclocking. Faktanya dari beberapa processor yang dites oleh beberapa situs tersebut, Intel Core 2 Duo malah mampu mengungguli AMD yang sudah sekian lama menjadi “raja” dari jajaran processor yang digunakan untuk desktop terutama fitur 3D Now!-nya.

CONROE XE

Core processor berikutnya adalah Conroe XE yang saat ini banyak menjadi bahan perbincangan. Conroe XE sendiri adalah core processor dari Intel Core 2 Extreme yang diluncurkan bersamaan dengan Intel Core 2 Duo pada 27 Juli 2006. Conroe XE mempunyai tenaga lebih dibandingkan dengan Conroe. Tipe pertama dan satusatunya yang dikeluarkan oleh Intel untuk jajaran processor Core 2 Extreme adalah X6800 dan sudah beredar di pasaran saat ini meskipun jumlahnya sangat terbatas.

Processor Intel Core 2 yang sudah memakai Intel Core 2 Extreme dengan core Conroe XE ini akan menggantikan posisi dari Processor Pentium 4 EE (Extreme Edition) dan Dual Core Extreme Edition. Core 2 Extreme mempunyai clock speed sebesar 2.93 GHz dan FSB sebesar 1066 MT/s. Keluarga dari Conroe XE memerlukan TDP hanya sebesar 75 sampai 80 Watt. Dalam keadaan full load temperature processor dari X6800 yang dihasilkan tidak akan melebihi 450C. Lain lagi jika fungsi SpeedStep-nya berada dalam keadaan aktif. Jika aktif, maka temperatur processor saat keadaan idle yang dihasilkan oleh X6800 hanya berkisar sekitar 250C. Cukup mengesankan, mengingat pada generasi sebelumnya processor Intel Pentium 4 Extreme Edition menghasilkan panas yang bisa dikatakan sangat tinggi.

Hampir sama seperti Core 2 Duo, Core 2 Extreme memiliki shared L2 cache sebesar 4 MB hanya saja perbedaan yang paling terlihat dari kedua Conroe tersebut adalah kecepatan dari masing-masing clock speednya saja. Sebenarnya untuk sebuah processor sekelas “Extreme Edition”, perbedaan seharusnya bisa lebih banyak lagi, bukan hanya didasarkan pada besar kecilnya clock speed-nya saja. Selain perbedaan clock speed tersebut, Core 2 Extreme mempunyai fitur untuk merubah multipliers sampai 11x (step) untuk mendapatkan hasil overclocking yang maksimal. Fitur-fitur unik lain yang disertakan juga pada Core 2 Extreme Edition kali ini adalah FSB yang lebih besar, L2 cache lebih besar, dan adanya L3 cache.

Intel Core 2 Extreme Edition dengan tipe X6800 mempunyai kinerja 36% lebih tinggi dibandingkan dengan AMD Athlon 64 FX-62. Core 2 Extreme Edition X6800 mampu dioverclock sampai 3.4 GHz hanya dengan menggunakan sebuah heatsink standar saja, kemampuan yang cukup luar biasa kami rasa karena dengan begitu Anda tidak membutuhkan dana tambahan untuk sebuah heatsink.

ALLENDALE

Core processor ini dipakai oleh processor Core 2 Duo dengan core Conroe yang hanya memiliki 2 MB L2 Cache. Beberapa Core 2 Duo yang memakai Allendale sebagai core processornya adalah E6300 dengan clock speed sebesar 1.86 GHz dan E6400 dengan clock speed 2.13 GHz, keduanya memiliki FSB sebesar 1066 MT/s.

MEROM

Merom adalah core processor Intel Core 2 versi mobile pertama yang diluncurkan secara bersamaan dengan Conroe, Conroe XE, dan Allendale. Pada dasarnya, Merom mempunyai spesifikasi dan fitur yang sama dengan Conroe namun Merom mempunyai kelebihan, yaitu ia hanya membutuhkan daya yang sedikit. Pihak Intel sendiri mengklaim bahwa Merom mampu mendongkrak kinerja dari notebook sebesar 20%, namun dengan menggunakan resource daya yang sama dengan processor core duo yang memakai core processor Yonah. Selain itu, Merom adalah processor mobile Intel pertama yang telah mengintegrasikan teknologi EM64T 64-bit di dalamnya. Merom sendiri mempunyai FSB sebesar 667 MT/s sama persis dengan jajaran processor sebelumnya yaitu Intel Core Duo.

Processor Core 2 yang menggunakan core processor Merom diberi label dengan “T5×00” dan “T7×00”. Keduanya mempunyai besar shared L2 cache yang berbeda. Pada T5×00 L2 cache yang diusung adalah sebesar 2 MB, sedangkan pada T7×00 L2 cache-nya adalah sebesar 4 MB.

Beberapa jenis dari Merom adalah T5500 dengan clock speed sebesar 1.66 GHz, T5600 dengan clock speed sebesar 1.83 GHz, T7200 dengan closk speed sebesar 2.00 GHz, T7400 dengan clock speed sebesar 2.16 GHz, dan T7600 dengan clock speed sebesar 2.33 GHz.

Sesuai dengan jenisnya, processor ini didesain oleh intel untuk diaplikasikan ke dalam notebook, karena kelebihannya yang hanya membutuhkan sedikit resource daya dari sebuah baterai notebook untuk bisa bekerja secara maksimal. Sehingga dengan begitu, tidak saja baterai notebook Anda yang akan tahan lebih lama, namun tentu kinerja yang akan Anda dapatkan akan lebih maksimal dibandingkan dengan processor core duo dengan core processor Yonah.

Perbedaan Processor antar Generasi

  1. Perbedaan Clock Speed.
  2. Perbedaan Besar Canche Size.
  3. Banyaknya Core dalam suatu processor.
  4. Processor Baru ( Generasi Ke 8 ) lebih sedikit mengkonsumsi Daya Listrik.
  5. Perbedaan pada banyaknya Bus system dan Bus Address.
Read More..

Selasa, 30 Juni 2009

Oksigen

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang 0 dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan masse dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.

Semua kelompok molekul struktural yang terdapat pada organisme hidup, seperti protein, karbohidrat, dan lemak, mengandung oksigen. Demikian pula senyawa anorganik yang terdapat pada cangkang, gigi, dan tulang hewan. Oksigen dalam bentuk O2 dihasilkan dari air oleh sianobakteri, ganggang, dan tumbuhan selama fotosintesis, dan digunakan pada respirasi sel oleh hampir semua makhluk hidup, Oksigen beracun bagi organisme anaerob, yang merupakan bentuk kehidupan paling dominan pads masa-masa awal evolusi kehidupan. O2 kemudian mulai berakumulasi pads atomsfer sekitar 2,5 milyar tahun yang lalu. Terdapat pula alotrop oksigen lainnya, yaitu ozon (O3). Lapisan ozon pada atomsfer membantu melindungi biosfer dari radiasi ultraviolet, namun pada permukaan bums is adalah polutan yang merupakan produk samping dari asbut.

Oksigen secara terpisah ditemukan oleh Carl Wilhelm Scheele di Uppsala pads tahun 1773 dan Joseph Priestley di Wiltshire pada tahun 1774. Temuan Priestley lebih terkenal oleh karena publikasinya merupakan yang pertama kali dicetak. Istilah oxygen diciptakan oleh Antoine Lavoisier pada tahun 1777, yang eksperimennya dengan oksigen berhasil meruntuhkan teori flogiston pembakaran dan korosi yang terkenal. Oksigen secara industri dihasilkan dengan distilasi bertingkat udara cair, dengan munggunakan zeolit untuk memisahkan karbon dioksida dan nitrogen dari udara, ataupun elektrolisis air, d11. Oksigen digunakan dalam produksi baja, plastik, dan tekstil, ia juga digunakan sebagai propelan roket, untuk tempi oksigen, dan sebagai penyokong kehidupan pada pesawat terbang, kapal selam, penerbangan luar angkasa, dan penyelaman.

Oleh karena itu untuk lebih jelasnya tenatng oksigen, dalam makalah ini kami akan membahas tentang karakteristik oksigen dan peranan biologis oksigen dalam kehidupan.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka yang menjadi rumusan masalah dalam makalah ini yaitu bagaimana karakteristik oksigen dan peranan biologisnya dalam kehidupan.

C. Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini yaitu :

1. Untuk memenuhi tugas matakuliah.

2. Supaya pembaca khususnya kita dapat memahami tentang karakteristik oksigen dan peranan biologisnya dalam kehidupan.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Karakteristik

1. Struktur

Pada temperatur dan tekanan standar, oksigen berupa gas tak berwarna dan tak berasa dengan rumus kimia O2, di mana dua atom oksigen secara kimiawi berikatan dengan konfigurasi elektron triplet spin. Ikatan ini memiliki orde ikatan dua dan sering dijelaskan secara sederhana sebagai ikatan ganda ataupun sebagai kombinasi satu ikatan dua elektron dengan dua ikatan tiga elektron.

Oksigen triplet merupakan keadaan dasar molekul O2. Konflgurasi elektron molekul ini memiliki dua elektron tak berpasangan yang menduduki dua orbital molekul yang berdegenerasi.[9] Kedua orbital ini dikelompokkan sebagai antiikat (nelemahkan orde ikatan dari tip menjadi dua), sehingga ikatan oksigen diatomik adalah lebih lemah daripada ikatan rangkap tiga nitrogen.

Dalam bentuk triplet yang normal, molekul O2 bersifat paramagnetik oleh karena spin momen magnetik elektron tak berpasangan molekul tersebut dan energi pertukaran negatif antara molekul O2 yang bersebelahan. Oksigen cair akan tertarik kepada magnet, sedemikiannya pads percobaan laboratorium, jembatan oksigen cair akan terbentuk di antara dua kutub magnet kuat.

Oksigen singlet, adalah nama molekul oksigen O2 yang kesemuaan spin elektronnya berpasangan. Ia, lebih reaktif terhadap molekul organik pada umumnya. Secara alami, oksigen singlet umumnya dihasilkan dari air selama fotosintesis. la, juga dihasilkan di troposfer melalui fotolisis ozon oleh sinar berpanjang gelombang pendek, dan oleh sistem kekebalan tubuh sebagai sumber oksigen aktif. Karotenoid pada organisme yang berfotosintesis (kemungkinan juga ada pads hewan) memainkan peran yang penting dalam menyerap oksigen singlet dan mengubahnya menjadi berkeadaan dasar tak tereksitasi sebelum ia menyebabkan kerusakan pada jaringan.

2. Alotrop

Alotrop oksigen elementer yang umumnya ditemukan di bumi adalah dioksigen O2. la memiliki panjang ikat 121 pm dan energi ikat 498 kJ.mol-l. Altrop oksigen ini digunakan oleh makhluk hidup dalam respirasi sel dan merupakan komponen utama atmosfer bumi.

Trioksigen (O3), dikenal sebagai ozon, merupakan alotrop oksigen yang sangat reaktif dan dapat merusak jaringan paru-paru. Ozon diproduksi di atmosfer bumi ketika O2 bergabung dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari pemisahan O2 oleh radiasi ultraviolet (UV). Oleh karena ozon menyerap gelombang UV dengan sangat kuat, lapisan ozon yang berada di atmosfer berfungsi sebagai perisai radiasi yang melindungi planet. Namun, dekat permukaan bumi, ozon merupakan polutan udara yang dibentuk dari produk sampingan pembakaran otomobil.

Molekul metastabil tetraoksigen (O4) ditemukan pada tahun 2001, clan diasumsikan terdapat pada salah satu enam fase oksigen padat. Hal ini dibuktikan pads tahun 2006, dengan menekan O2 sampal dengan 20 GPa, dan ditemukan struktur gerombol rombohedral O8. Gerombol ini berpotensi sebagai oksidator yang lebih kuat daripada O2 maupun O3, dan dapat digunakan dalam bahan bakar roket, [19][20J Fase logam oksigen ditemukan pads tahun 1990 ketika oksigen padat ditekan sampai di atas 96 GPa. Ditemukan pula pada tahun 1998 bahwa pada suhu yang sangat rendah, fase ini menjadi superkonduktor


3. Sifat Fisik

Warna oksigen cair adalah biru seperti warna biru langit. Fenomena ini tidak berkaitan; wama biru langit disebabkan oleh penyebaran Rayleigh.

Oksigen lebih larut dalam air daripada nitrogen. Air mengandung sekitar satu molekul O2 untuk setiap dua molekul N2, bandingkan dengan rasio atmosferik yang sekitar 1:4. Kelarutan oksigen dalam air bergantung pads suhu. Pada suhu 0 °C, konsentrasi oksigen dalam air adalah 14,6 mg.Fl, manakala pada suhu 20 °C oksigen yang larut adalah sekitar 7,6 mg.1,71. Pada suhu 25 °C dan 1 atm udara, air tawar mengandung 6,04 mililiter (mL) oksigen per liter, manakala dalam air laut mengandung sekitar 4,95 mL per liter. Pada suhu 5 °C, kelarutannya bertambah menjadi 9,0 ml, (50% lebih banyak daripada 25 °C) per liter untuk air murni dan 7,2 mL (45% lebih) per liter untuk air laut.

Oksigen mengembun pada 90,20 K (-182,95 °C, -297,31 °F), dan membeku pads 54.36 K (-218,79 °C, -361,82 °F). Baik oksigen cair dan oksigen padat berwarna biru langit. Hal ini dikarenakan oleh penyerapan warna merah. Oksigen cair dengan kadar kemurnian yang tinggi biasanya didapatkan dengan distilasi bertingkat udara cair; Oksigen cair juga dapat dihasilkan dari pengembunan udara, menggunakan nitrogen cair dengan pendingin. Oksigen merupakan zat yang sangat reaktif dan harus dipisahkan dari bahan-bahan yang mudah terbakar.


4. Isotop

Oksigen yang dapat ditemukan secara alami adalah 16O, 17O, dan 18O, dengan 16O merupakan yang paling melimpah (99,762%). Isotop oksigen dapat berkisar dari yang bernomor massa 12 sampai dengan 28.

Kebanyakan 16O di disintesis pada akhir proses fusi helium pada bintang, namun ada juga beberapa yang dihasilkan pada proses pembakaran neon. (31]17O utamanya dihasilkan dari pembakaran hidrogen menjadi helium semasa siklus CNO, membuatnya menjadi isotop yang paling umum pads zona pembakaran hidrogen bintang. Kebanyakan 18O diproduksi ketika 14N (berasal dari pembakaran CNO) menangkap inti 4He, menjadikannya bentuk isotop yang paling umum di zona kaya helium bintang.

Empat belas radioisotop telah berhasil dikarakterisasi, yang paling stabil adalah 15O dengan umur paruh 122,24 detik dan 14O dengan umur paruh 70,606 detik. Isotop radioaktif sisanya memiliki umur paruh yang lebih pendek daripada 27 detik, dan mayoritas memiliki umur paruh kurang dari 83 milidetik. Modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih ringan dari 16O adalah penangkapan elektron, menghasilkan nitrogen, sedangkan modus peluruhan yang paling umum untuk isotop yang lebih berat daripada 18O adalah peluruhan beta, menghasilkan fluorin.

5. Keberadaan

Menurut massanya, oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah di biosfer, udara, laut, dan tanah bumi. Oksigen merupakan unsur kimia paling melimpah ketiga di alam semesta, setelah hidrogen dan helium. Sekitar 0,9% massa Matahari adalah oksigen. Oksigen mengisi sekitar 49,2% massa kerak bumit[21] dan merupakan komponen utama dalam samudera (88,8% berdasarkan massa). Gas oksigen merupakan komponen paling umum kedua dalam atmosfer bumi, menduduki 21,0% volume dan 23,1% massa (sekitar 1015 ton) atmosfer. Bumi memiliki ketidaklaziman pads atmosfernya dibandingkan planet-planet lainnya dalam sistem tata surya karena is memiliki konsentrasi gas oksigen yang tinggi di atmosfemya. Bandingkan dengan Mars yang hanya memiliki 0,1% O2 berdasarkan volume dan Venus yang bahkan memiliki kadar konsentrasi yang lebih rendah. Namun, O2 yang berada di planet-planet selain bumi hanya dihasilkan dari radiasi ultraviolet yang menimpa molekul-molekul beratom oksigen, misalnya karbon dioksida.





Konsentrasi gas oksigen di Bumi yang tidak lazim ini merupakan akibat dari siklus oksigen. Siklus biogeokimia ini menjelaskan pergerakan oksigen di dalam dan di antara tip reservoir utama bumi: atmosfer, biosfer, dan litosfer. Faktor utama yang mendorong siklus oksigen ini adalah fotosintesis. Fotosintesis melepaskan oksigen ke atmosfer, manakala respirasi dan proses pembusukan mengeluarkannya dari atmosfer. Dalam keadaan kesetimbangan, laju produksi dan konsumsi oksigen adalah sekitar 1/2000 keseluruhan oksigen yang ada di atmosfer setlap tahunnya.

Oksigen bebas juga terdapat dalam air sebagai larutan. Peningkatan kelarutan O2 pada temperatur yang rendah memiliki implikasi yang besar pads kehidupan laut. Lautan di sekitar kutub bumi dapat menyokong kehidupan laut yang lebih banyak oleh karena kandungan oksigen yang lebih tinggi. Air yang terkena polusi dapat mengurangi jumlah O2 dalam air tersebut. Para ilmuwan menaksir kualitas air dengan mengukur kebutuhan oksigen biologis atau jumlah O2 yang diperlukan untuk mengembalikan konsentrasi oksigen dalam air itu seperti semula.

B. Peranan Biologis

1. Fotosintesis dan Respirasi

Di alam, oksigen bebas dihasilkan dari fotolisis air selama fotosintesis oksigenik. Ganggang hijau dan sianobakteri di lingkungan lautan menghasilkan sekitar 70% oksigen bebas yang dihasilkan di bumi, sedangkan sisanya dihasilkan oleh tumbuhan daratan.

Persamaan kimia yang sederhana untuk fotosintesis adalah:

6CO2 + 6H2O + foton → C6H12O6 + 6O2

Evolusi oksigen fotolitik terjadi di membran tilakoid organisme dan memerlukan energi empat foton. Terdapat banyak langkah proses yang terlibat, namun hasilnya merupakan pembentukan gradien proton di seluruh permukaan tilakod. Ini digunakan untuk mensintesis ATP via fotofosforilasi. O2 yang dihasilkan sebagai produk sampingan kemudian dilepaskan ke atmosfer.

Dioksigen molekuler, O2, sangatlah penting untuk respirasi sel organisme aerob. Oksigen digunakan di mitokondria untuk membantu menghasilkan adenosina trifosfat (ATP) selama fosforilasi oksidatif. Reaksi respirasi aerob ini secara garis besar merupakan kebalikan dari fotosintesis, secara sederhana:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2880 kJ•mol-1

Pada vetebrata, O2 berdifusi melalui membran paru-paru dan dibawa oleh sel darah merah. Hemoglobin mengikat O2, mengubah warnanya dart merah kebiruan menjadi merah cerah. Terdapat pula hewan lainnya yang menggunakan hemosianin (hewan moluska dan beberapa antropoda) ataupun hemeritrin (laba­laba dan lobster). Satu liter darah dapat melarutkan 200 cc O2.

Spesi oksigen yang reaktif misalnya ion superoksida (O2) dan hidrogen peroksida (H2O2), adalah produk sampingan penggunaan oksigen dalam tubuh organisme. Namun, bagian sistem kekebalan organisme tingkat tinggi pula menghasilkan peroksida, superoksida, dan oksigen singlet untuk menghancurkan mikroba. Spesi oksigen reaktif juga memainkan peran yang penting pada respon hipersensitif tumbuhan melawan serangan patogen. Dalam keadaan istirahai, manusia dewasa menghirup 1,8 sampai 2,4 gram oksigen per menit. Jumlah ini setara dengan 6 milyar ton oksigen yang dihirup oleh seluruh manusia per tahun.

2. Penumpukan Oksigen di Atmosfer




Peningkatan kadar O2 di atmosfer bumi: 1) tiada O2 yang dihasilkan; 2) O2 dihasilkan, namun diserap samudera dan batuan dasar laut; 3) O2 mulai melepaskan diri dari samudera, namun diserap oleh permukaan tanah dan pembentukan lapisan ozon; 4-5) gas O2 mulai berakumulasi.

Gas oksigen bebas hampir tidak terdapat pada atmosfer bumi sebelum munculnya arkaea dan bakteri fotosintetik. Oksigen bebas pertama kali muncul dalam kadar yang signifikan semasa masa Paleoproterozoikum (antara 2,5 sampai dengan 1,6 milyar tahun yang lalu). Pertama-tama, oksigen bersamaan dengan besi yang larut dalam samudera, membentuk formasi pita besi (Banded iron formation). Oksigen mulai melepaskan did dari samudera 2,7 milyar tahun lalu, dan mencapai 10% kadar sekarang sekitar 1,7 milyar tahun lalu.

Keberadaan oksigen dalam jumlah besar di atmosfer dan samudera kemungkinan membuat kebanyakan organisme anaerob hampir punah semasa bencana oksigen sekitar 2,4 milyar tahun yang lalu. Namun, respirasi sel yang menggunakan O2 mengijinkan organisme aerob untuk memproduksl lebih banyak ATP daripada organisme anaerob, sehingga organisme aerob mendominasi biosfer bumi. Fotosintesis dan respirasi seluler O2 mengijinkan berevolusinya sel eukariota dan akhimya berevolusi menjadi organisme multisel seperti tumbuhan dan hewan.

Sejak permulaan era Kambrium 540 juta tahun yang lalu, kadar O2 berfluktuasi antara 15% sampai 30% berdasarkan volume.[46] Pada akhir masa Karbon, kadar O2 atmosfer mencapai maksimum dengan 35% berdasarkan volume, mengijinkan serangga dan amfibi tumbuh lebih besar daripada ukuran sekarang. Aktivitas manusia, meliputi pembakaran 7 milyar ton bahan bakar fosil per tahun hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap penurunan kadar oksigen di atmosfer. Dengan laju fotosintesis sekarang ini, diperlukan sekitar 2.000 tahun untuk memproduksi ulang seluruh O2 yang ada di atmosfer sekarang.


BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang 0 dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan masse dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.

B. Saran

Aktivitas manusia, meliputi pembakaran 7 milyar ton bahan bakar fosil per tahun hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap penurunan kadar oksigen di atmosfer. Oleh karena sangat rentannya penurunan oksigen di atmosfer, sebaiknya kita jangan melakukan pembakaran yang tidak berguna, terlebih sengaja membakar hutan.


Read More..