Macam-macam Extension CPU Yang Jarang Diketahui

Penting Tapi Jarang Diketahui! Macam-macam CPU Extension

Teknologi modern saat ini memiliki berbagai macam jenis fitur yang mungkin tidak diketahui dan tidak paham karena memiliki istilah yang cukup unik, baik itu pada CPU, RAM, SSD dan lain-lain, yang berhubungan dengan komputer. Nah pada CPU sendiri Kita mungkin sudah cukup paham dengan apa itu core, clock speed, cash dan TDP, karena seringkali disebutkan dan dijelaskan tiap kali penulisan CPU generasi terbaru, tetapi fitur penting lainnya pada CPU seperti SSE dan Avex, mungkin terdengar asing bagi kalian. Padahal fitur tersebut selalu disebutkan pada detil spesifikasi CPU atau kalian mungkin juga suka melihatnya jika menggunakan software CPUZ. Jadi apa sih itu SSE dan AVX?, apa kegunaannya pada CPU ?.

Nah tujuan dari CPU itu sendiri adalah untuk menghitung. Dalam dunia komputer ada dua jenis bilangan yaitu integer yang merupakan bilangan bulat dan float yang merupakan bilangan pecahan. Untuk memproses bilangan-bilangan ini CPU memiliki sebuah bagian khusus yang dinamakan Arithmetic Logic Unit (ALU) untuk menghitung integer dan Floating Point Unit (FPU) untuk menghitung float. Sama seperti manusia dimana CPU butuh benda seperti kertas untuk corat-coret hasil hitungan mereka, supaya kelihatan apa aja yang lagi dihitung, berapa hasil itungannya dan tentu supaya nggak lupa kalau lagi ngitung apa. Nah untuk melakukannya CPU di sini memiliki bagian bernama register yang mana merupakan sebuah tempat penyimpanan sementara yang berukuran sangat kecil namun bisa bekerja dengan sangat cepat dan bahkan jauh lebih cepat daripada cash memori yang terdapat pada CPU.

Berkat kalkulasi yang dilakukan oleh CPU kita bisa menggunakan software komputer seperti sebagaimana mestinya. Nah CPU sendiri memiliki sebuah Instruction Set Arsitektur (ISA), untuk menentukan bagaimana CPU itu bisa mengeksekusi sebuah perintah yang diberikan. Contohnya seperti x86 dan ARM, yang merupakan sebuah set arsitektur. Kemudian ada lagi istilah yang dinamakan SIMD yang merupakan singkatan dari Single Instruction Multiple Data yang artinya sebuah CPU mampu memproses berbagai macam jenis data dalam satu kali instruksi. Misalnya kita melakukan perhitungan scientific menggunakan kalkulator. Nah kemampuan Single Instruction Multiple Data ini, memungkinkan kita untuk menyelesaikan perhitungan scientific pada lebih dari satu aplikasi kalkulator saja, secara simultan dan seperti itulah kira-kira CPU yang memiliki SIMD.

 

Extension MMX

Agar CPU mampu melakukan kemampuan SIMD ini diperlukan sebuah instruksi tambahan untuk membantu mengeksekusi perintahnya maka dari itu CPU memiliki Instruction Set Extension yang merupakan sebuah instruksi tambahan yang dibangun di atas Instruction Set Arsitektur milik CPU tersebut. Seperti misalnya extension MMX. Yang mana extension inilah yang pertama kali mempopulerkan kemampuan SIMD pada sebuah CPU. Extension ini pertama kali hadir lewat CPU Pentium with MMX yang dirilis pada tahun 1990. Lewat CPU Pentium ini. Intel menghadirkan sebuah teknologi yang bernama MMX yang sebenarnya tidak memiliki istilah atau kepanjangan sama sekali. MMX ini merupakan sebuah extension yang diberikan pada CPU Pentium original, sehingga register pada CPU tersebut memiliki kemampuan untuk mengelompokkan operasi integer menjadi beberapa bagian dan totalnya mencapai 64-bit. Ibarat bit tersebut seperti lebar sebuah jalan tol dan MMX ini bisa membuat jalan tol tersebut memiliki tujuan akhir yang berbeda-beda. Maka dari itulah dengan pengelompokkan ini sebuah CPU, untuk pertama kalinya mampu memproses berbagai macam jenis data dalam satu kali instruksi. Nah kemudian apa nih benefitnya jika CPU bisa melakukan ini. Dengan memiliki ekstensi MMX ini. CPU Pentium sendiri bisa memproses data yang cukup intensif seperti 3D graphics dan multimedia. Contohnya seperti kemampuan Vertex Processing yaitu kemampuan dasar untuk mengolah grafis 3D. Kemudian kemampuan Chroma Key untuk memproses efek green screen pada sebuah video. Hingga kemampuan Alpha Composting untuk memproses efek gambar transparan. Walaupun terdengar cukup hebat pada masanya, sayangnya adopsi extension MMX ini cukup lambat. Dikarenakan berdampak negatif pada performa floating-point CPU. AMD pun membuat versi MMX mereka sendiri yang dinamakan 3D Now, yang diluncurkan pada tanggal 1998 dan versi AMD ini memperbaiki apa yang kurang pada MMX milik Intel. Namun sayangnya extension milik AMD ini tidak bertahan lama, karena Intel mengeluarkan extension yang jauh lebih superior lagi.

Extension SSE

Tepat setahun setelahnya yaitu tahun 1990. Intel kembali menambahkan extension baru untuk sebuah CPU x86 dan pada saat itu dinamakan SSE (Streaming SIMD Extensions). SSE pertama kali hadir pada CPU Pentium 3 milik Intel dan SSE ini memperlebar lagi jumlah data yang dapat ditampung register. Yang kali ini totalnya mencapai 128-bit. Extension SSE ini hanya meningkatkan kemampuan operasi floating-point pada CPU dengan mengelompokkannya menjadi 4x 32-bit. Dimana sebelumnya pada extension MMX hal ini tidak bisa dilakukan. Namun Pentium 3 tetap membawa kembali extension tersebut agar register CPU tetap bisa mengelompokkan data integer. Dengan menambah extension SSE ini pada Pentium 3 sendiri, CPU tersebut memiliki peningkatan performa pada bidang video encoding, image Processing dan file compression. 

 

Extension SSE2

Kemudian SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2)yang merupakan versi upgrade dari extension SSE original. Hadir pada tahun 2001 lewat CPU Pentium 4. Kali ini register CPU tetap memiliki kemampuan untuk menampung 128 bit data, namun kali ini operasi floating-point bisa dikelompokkan menjadi 4x 32-bit atau 2x 64-bit. Begitu juga untuk operasi integer yang diberi sedikit peningkatan sehingga bisa mengelompokkan lebih banyak data integer. Extension MMX dan SSE versi awal tetap dipertahankan pada CPU tersebut. Namun seluruh operasinya bisa dilakukan oleh register milik SSE2 ini. Versi SSE ini terus diperbarui dan ditambahkan kedalam CPU generasi berikutnya. Seperti iterasi ketiganya yang muncul pada tahun 2003. Selanjutnya iterasi keempatnya yang muncul pada tahun 2006, lewat CPU Intel Core 2 series dan minor update. Pada extension ini terus dilakukan hingga tahun 2008, yang mana extension SSE4.2 tuh muncul pada CPU Intel Core I series generasi pertama. Dan sekarang hingga saat ini, extensiones sendiri dibutuhkan untuk menjalankan software modern seperti Adobe Photoshop hingga video games serta beberapa software modern yang saat ini membutuhkan extension SSE4.2, agar bisa menjalankannya.

 

Extension AVX

Tidak berhenti sampai sini, Intel tetap terus mencoba meningkatkan kemampuan SIMD pada sebuah CPU sehingga pada 2011 extension baru, bernama AVX ditambahkan kedalam CPU x86. Memang pada tahun tersebut pertama kali hadir lewat CPU Intel Core I series generasi kedua. Kali ini register CPU dapat menampung 256 bit data untuk operasi floating-point dan data tersebut dikelompokkan menjadi 8x 32-bit atau 4x 64-bit. Kemudian AVX2 yang merupakan versi upgrade dari extension ini meluncur pada tahun 2013 lewat CPU Intel Core I series generasi keempat. Dimana versi ini memberikan minor update pada extension AVX dan dengan kehadiran extention ini pun, CPU memiliki kemampuan yang cukup meningkat pada bidang image, audio, video processing, sentivic simulation hingga 3D modeling.

 

Extension AVX 512

Dan terakhir extension terbaru yang dikeluarkan oleh Intel yaitu AVX-512. Yang mana extension ini membuat register CPU mampu menampung 512-bit data untuk operasi floating-point. Extension ini memberikan peningkatan operasi floating-point yang cukup masiv pada sebuah CPU. Extension ini hadir di tahun yang sama seperti AVX-2, namun saat itu Intel baru mengimplementasikan AVX2 ini pada CPU Xeon, yang difokuskan untuk pasar server dan workstation kala itu, hingga CPU Xeon yang digunakan pada superkomputer.

Baru beberapa tahun kemudian Intel mengimplementasikan AVX-512 ini pada pasar kelas consumer lewat CPU. Seperti Intel Rocket Lake hingga CPU mobile seperti Tiger Lake. Namun implementasi AVX-512 ini. seperti hit or miss. Karena realitanya tidak banyak software kelas consumer yang mampu memanfaatkan ekstensional AVX-512 ini. Kemudian implementasi AVX-512 ini, memakan Space yang cukup besar pada daya CPU. Apalagi daya CPU kelas consumer berukuran tidak terlalu besar, terutama untuk pasar mobile. Jadi implementasinya lumayan boros tempat dan akan sangat mubazir sekali kalau AVX-512 ini diimplementasikan, tetapi tidak banyak yang bisa memanfaatkannya. Hal tersebut juga menjadi alasan AMD kurang tertarik mengimplementasikan AVX-512 ke dalam CPU kelas consumer mereka, apalagi CPU modern saat ini memerlukan beberapa operasi floating-point dan integer yang cukup kompleks. Seperti misalnya machine-learning dan simulasi sehingga jauh lebih masuk akal, pekerjaan tersebut diselesaikan oleh GPU yang terbukti bisa jauh lebih efisien menyelesaikan tugas tersebut. Intel sendiri pun menarik implementasi AVX-512 ini pada CPU terbaru kelas konsumer mereka, yaitu Alderrlake. Mungkin saja mereka sadar kalau AVX-512 ini belum banyak yang bisa memanfaatkannya di pasar kelas consumer dan mungkin juga dikarenakan mereka akan fokus di segmen GPU, mulai tahun 2022 nanti, lewat Intel Art.

Nah instruction set extension ini mungkin jarang didengar tapi fungsinya cukup krusial pada perkembangan CPU x86 modern saat ini dan berkat adanya extension tersebut software software seperti Adobe Photoshop bisa muncul karena untuk melakukan image Processing pada software tersebut membutuhkan extension SSE. Pada sistem keamanan seperti biar m dan anti-cheat juga bisa terwujud berkat adanya extension SSE pada CPU. Serta software-software video meeting yang memiliki fitur mengubah mengubah background hal tersebut bisa bekerja berkat adanya extension AVX pada sebuah CPU. Nah jadi itulah fungsi dan kegunaan extension seperti SSE dan AVX yang ada pada sebuah CPU x86 modern saat ini. Dan semoga Artikel ini membantu kalian untuk memahaminya dan segitu dulu untuk artikel kali ini, semoga artikel ini bermanfaat buat kalian.