Perbedaan Arsitektur Prosesor Komputer 32 bit, x86, 64 bit dan x64

Dalam bidang ilmu komputer dikenal sebuah konsep yang bernama "arsitektur komputer", Arsitektur komputer memiliki arti yaitu sebuah konsep perencanaan dan struktur pengoperasian dasar-dasar dari suatu sistem komputer. Jadi bisa dikatakan bahwa arsitektur komputer merupakan 'blueprint' yang berisi deskripsi lengkap fungsi dan kebutuhan dari tiap-tiap bagian perangkat keras yang didesain untuk mencapai proses dan menghubungkan antar sistem.

Implementasinya dapat teman-teman sibatakjalanjalan.com lihat bagaimana pengaksesan data dan alamat dari dan ke RAM, ROM, HDD/SSD dll. Untuk lebih lengkapnya silahkan baca referensi arsitektur von Neumann, CISC, RISC dan blue Gene.

Dalam pengembangan sistem perangkat lunak komputer, seorang software engginering/programmer akan sering berinteraksi dengan bagian peralatan/atribut arsitektur komputer dengan set instruksi, aritmatika, addressing/pengalamatan dan mekanisme sistem input-dan-output.

SISD atau Single Instruction Single Data; merupakan jenis arsitektur komputer yang adalah hasil rancangan dari von Neuman. Komputer dengan jenis arsitektur SISD memiliki satu jenis prosesor, sehingga sering disebut sebagai model prosesor dengan komputasi tunggal.

SIMD merupakan singkatan dari Single Instruction Multiple Data. Dari namanya saja tentu pembaca sibatakjalanjalan sudah mengetahui bahwa arsitektur komputer ini memiliki lebih dari prosesor, dimana tiap prosesor memiliki fungsi intruksi mengolah data yang berbeda-beda.

MISD merupakan singkatan dari Multiple Instruction Single Data. MISD adalah kebalikan SIMD, yang memiliki fungsi prosesor dengan instruksi berbeda dengan pengolahan data yang sama.

MIMD merupakan singkatan dari Multiple Instruction Multiple Data. Komputer dengan jenis arsitektur MIMD dapat menjalankan beberapa aplikasi dengan kinerja yang cukup tinggi. Hal ini dimungkinkan karena MIMD memiliki banyak prosesor dengan instruksi serta pengolahan datanya yang berbeda-beda.

32-bit adalah bagian dari arsitektur komputer mikroprosesor yang dibuat berdasarkan register prosesor, bus alamat/data dengan ukuran 32 bit. Dalam komputasi umum meliputi IBM System/360, VAX dari DEC, Motorola 68k, Intel IA-32, ARM, SPARC, MIPS, PowerPC dan PA-RISC.

64-bit adalah bagian dari arsitektur komputer mikroprosesor menggunakan kode dengan alamat memori virtual 64-bit. CPU dan ALU 64-bit arsitektur yang didasarkan pada register, bus alamat atau bus data dengan ukuran 8 oktet/64 bit. Namun tidak semua set instruksi 64 bit mendukung alamat memori virtual 64 bit, misalnya x86-64 dan ARMv8 hanya mendukung 48 bit alamat virtual dengan 16 bit tersisa harus 0 atau 1, dan beberapa set instruksi 64 bit mendukung kurang dari 64 bit alamat fisik memori.

Perlu sebelumnya teman-teman ketahui bahwa ada puluhan arsitektur komputer 32bit seperti MIPS, ARM, PowerPC, SPARC yang kemudian tidak disebut x86.

Istilah "x86" memiliki arti bahwa setiap set instruksi yang berasal dari set instruksi prosesor Intel 8086. Yang kemudian penerus dari prosesor ini diberi nama dengan 80186, 80286, 80386, 80486 dan semuanya dapat mengeksekusi kode yang sama yang dapat dijalankan pada prosesor Intel 8086.

Namun 8086, 80186 dan 80286 sesungguhnya merupakan prosesor dengan arsitektur komputer 16 bit, sedangkan 80386 sudah menggunakan mode prosesor 32 bit terbarukan, dan uniknya prosesor ini masih mampu menjalankan mode 16 bit versi original yang ditambahkan pada mode ketiganya, yaitu mode "VIRTUAL 86" yang mampu menjalankan program 16 bit pada sistem operasi 32 bit.

Lalu selanjutnya ekstensi 64-bit, atau x86-64 yang dikembangkan dan implementasinya pada AMD K8 juga prosesor Intel yang terbarukan. Prosesor komputer 64-bit didasarkan pada arsitektur x86-64 sehingga disebut prosesor "x86".

Teman-teman pembaca situs sibatakjalanjalan pasti pernah menemukan infromasi paket instalasi perangkat lunak (software) khusus pengguna sistem operasi windows dengan detail x86 atau x64.

Pada sistem operasi windows modern seperti pada Windows NT tidak memiliki dukungan arsitektur prosesor komputer x86 16-bit, perangkat lunak ini dapat berjalan pada x86 32 bit (386, 486, Pentium dsb), MIPS, PowerPC dan Alpha (menggunakan arsitektur 64-bit).

Sehingga untuk menyelesaikan masalah ini maka windows melakukan pembedaan atas kompilasi set instruksi yang berbeda, sehingga menggunakan nama atau detail singkatan menjadi penting agar masalah hal yang sama tidak terjadi. Karena meskipun dicoba untuk kemudian disesuaikan akan banyak script, sistem dan dukungan yang dapat menyebabkan 'crash'. 

Istilah x86 menjadi indentifikasi bahwa apapun dengan nama versi 32 bit tidak akan berjalan pada sistem Windows NT, karena arsitektur 32 bit memiliki 3 arsitektur yang berbeda-beda.

Oleh karena masalah yang ditemukan pada Windows NT 64 bit yang diset ke instruksi x86 maka beberapa nama teknis harus ditentukan sebagai standarisasi agar tidak membingungkan kedepannya. Seperti ekstensi 64-bit ke x86 yang berasal dari AMD disebut sebagai "amd64" sedangkan pada Itanium disebut "intel64". 

Seperti yang kita ketahui bahwa AMD dan Intel merupakan merk/nama perusahaan, sehingga penyederhanaan nama ini kemudian menjadi lebih rinci menjadi "x86-64". Namun hal tersebut tidak menyelesaikan masalah oleh karena arsitektur tersebut harus diuraikan pada beberapa kode program. Sehingga penyelesaian yang paling dimungkinkan adalah dengan menggunakan nama "x64" yang adalah versi 64-bit dari x86.

Penyederhanaan nama ini memutuskan bahwa dukungan untuk arsitektur Itanium harus dihentikan dan dukungan arsitektur ARM 32 dan 64 bit yang digunakan pada Windows. Versi ARMv8 64-bit biasanya dikenal juga dengan A64 atau Aarch64.

Sehingga jika teman-teman lebih detail kembali ada 4 dukungan arsitektur yang dimiliki Windows, yaitu : 376(juga dikenal dengan "x86"),x86-64(juga dikenal dengan "x64"),ARMv7 32-bit, dan ARMv8 64-bit.

Jadi, jika teman-teman menemukan paket instalasi Windows dengan detail nama "x64" bisa berarti perangkat lunak tersebut adalah salah satu dari dua arsitektur 64-bit yang telah didukung oleh sistem operasi perangkat lunak Windows.

Sekian ulasan tentang "Perbedaan Arsitektur Prosesor Komputer 32 bit, x86, 64 bit dan x64" ini kami buat, jika teman-teman memiliki kritik, saran dan informasi pendukung silahkan cantumkan di kolom komentar.

Salam.