Apa itu x86?

Meskipun Anda mungkin melihat "x86" di halaman unduh untuk aplikasi tertentu atau mungkin di beberapa halaman pengaturan komputer, Anda mungkin tidak tahu persis apa yang dimaksud dengan lebih dari sekadar urusan komputer. Nah, di balik itu, ketiga karakter tersebut merupakan salah satu pilar terpenting dalam dunia komputasi dan silikon dan telah berlangsung selama beberapa generasi. Itu alasannya CPU desktop terbaik (dan satu-satunya). dibuat oleh Intel dan AMD. Ini adalah sejarah arsitektur x86 dan semua yang perlu Anda ketahui tentangnya.

x86: Arsitektur set instruksi yang terhormat dan sangat penting

x86 adalah arsitektur set instruksi (ISA), yang pada dasarnya adalah desain komponen paling dasar dari sebuah prosesor. ISA adalah faktor penting dalam menentukan jenis perangkat lunak yang dapat dijalankan pada prosesor; jika kode dapat dijalankan dengan cara yang sangat efisien, asli, atau dengan solusi yang tidak efisien (seperti perlu menggunakan penjumlahan berulang kali, bukan perkalian); dan apa yang harus disertakan oleh prosesor agar dapat dibangun pada ISA tertentu.

Untuk x86, detail teknis tidak terlalu penting. Sebaliknya, perusahaan di balik x86lah yang menjadikan ISA ini begitu penting. Intel mengembangkan ISA x86 pada akhir tahun 1970an dan membangun sebuah kerajaan darinya (walaupun sedang melalui beberapa tantangan). kerusakan serius sekarang), dan hingga saat ini, Intel masih membuat CPU x86 terbaru menggunakan ISA yang berusia hampir 50 tahun tua. AMD, saingan utama Intel dalam hal CPU, juga membuat prosesor x86, dan meskipun AMD secara historis cukup kecil dibandingkan Intel, kini ukuran dan kepentingannya sebanding.

Hal penting yang harus dipahami tentang ISA apa pun adalah bahwa perangkat lunak x86 dapat berjalan pada CPU x86 apa pun, meskipun CPU tersebut sangat berbeda. CPU Intel dan AMD sangat berbeda, namun tetap menggunakan arsitektur x86 sehingga dapat menjalankan perangkat lunak yang sama. Anda akan sering melihat desain CPU seperti Raptor Lake dan Zen 4 disebut sebagai arsitektur, namun secara teknis keduanya merupakan arsitektur mikro karena tidak se-fundamental ISA.

Sejarah singkat x86

Arsitektur x86 diperkenalkan dengan prosesor legendaris Intel 8086, varian yang lebih murah adalah 8088 yang mendukung Personal Computer IBM yang sama legendarisnya pada tahun 1981. Keberhasilan CPU 8086 dan 8088 tidak hanya mengawali dominasi Intel dalam komputasi tetapi juga prevalensi ISA x86. AMD pertama kali mulai memproduksi chip x86 untuk digunakan Intel di Personal Computer, namun akhirnya, Intel mencoba menyingkirkan AMD, yang menyebabkan perselisihan hukum antara kedua perusahaan. Pada tahun 1995, AMD memenangkan hak untuk membuat chip x86 sendiri.

Seiring dengan meningkatnya permintaan konsumen, bisnis, dan perusahaan terhadap komputer sejak tahun 1990an dan seterusnya, ukuran Intel dan AMD pun bertambah, begitu pula kompleksitas CPU x86. Hal ini membuka peluang bagi AMD untuk menantang Intel dengan merancang CPU yang unggul. Pada pertengahan tahun 2000-an, AMD tidak hanya mengambil alih sebagian besar desktop dan pasar server negara berkembang, namun mereka juga menemukan ekstensi 64-bit x86 (disebut AMD64 atau x86-64), yang pada dasarnya memungkinkan penanganan jumlah yang lebih besar. Hal ini pada dasarnya mematikan chip server ISA 64-bit dan Itanium terbaru dari Intel, salah satu CPU Intel terburuk yang pernah ada.

Hal penting yang harus dipahami tentang ISA apa pun adalah bahwa perangkat lunak x86 dapat berjalan pada CPU x86 apa pun, meskipun CPU tersebut sangat berbeda.

Sejak akhir tahun 2000an, Intel secara umum lebih penting daripada AMD, meskipun sejak tahun 2017, AMD telah menjadi lebih penting. terus meningkatkan pangsa pasarnya di PC dan server, dan kini Intel tidak terlalu besar lebih besar. Selain itu, baik Intel maupun AMD telah berupaya memperluas x86 ke area lain seperti konsol, ponsel, dan perangkat Internet of Things (IoT). Selama bertahun-tahun, Intel secara khusus berfokus untuk memasuki pasar ponsel pintar, yang secara tradisional didominasi oleh CPU ARM, namun akhirnya gagal karena berbagai alasan. AMD tidak membuat rencana serius untuk prosesor smartphone.

Konsol game mungkin merupakan satu-satunya benteng aman bagi x86 di luar PC dan server. Konsol bertenaga x86 pertama adalah Xbox asli, yang menggunakan CPU Pentium III, tetapi ini akan menjadi satu-satunya konsol x86 untuk beberapa waktu. Chip PowerPC dari IBM kemudian digunakan untuk PS3, Xbox 360, Wii, dan Wii U. Namun, untuk PS4 dan Xbox One, Sony dan Microsoft beralih ke AMD untuk membuat chip x86 khusus untuk konsol baru mereka. PS5 dan Xbox Series X/S generasi saat ini juga menggunakan chip AMD, begitu pula PC gaming genggam seperti Steam Deck dan ROG Ally.

Masa depan x86 dan tantangan yang dihadapinya

Meskipun Intel dan AMD menggunakan x86, dan mereka merupakan pesaing yang kuat, ada penantang lain yang berupaya melengserkan x86 secara umum. Sebenarnya ada banyak ISA berbeda di luar sana, tetapi dua alternatif terpenting untuk x86 adalah Arm dan RISC-V, keduanya ingin membongkar hegemoni x86 atas PC dan server. Dan kita tidak hanya berbicara tentang dua perusahaan di sini, tapi ratusan.

Meskipun Arm dan RISC-V sangat berbeda dan juga berada dalam persaingan yang ketat, keduanya menawarkan desain CPU dasar kepada perusahaan mitra, dan sebagai imbalannya, perusahaan tersebut dapat membuat CPU mereka sendiri menggunakan ISA tersebut. Produsen chip Arm yang terkenal termasuk Apple (yang baru-baru ini beralih dari Intel ke prosesor Arm untuk silikonnya), Samsung, dan Google. Sementara itu, RISC-V banyak digunakan dalam aplikasi industri dan sebagai prosesor pendamping pada perangkat seperti FPGA dan hard drive, meskipun RISC-V memiliki ambisi untuk pasar CPU secara keseluruhan.

Jika Arm dan RISC-V ingin menantang Intel dan AMD dalam kekuatan PC dan server mereka, perangkat lunak baru harus dibuat, dan itu akan memakan waktu.

Salah satu keuntungan utama yang dimiliki x86 dalam semua ini adalah perangkat lunak x86 tidak dapat berjalan pada CPU non-x86. Jika Arm dan RISC-V menginginkannya untuk menantang Intel dan AMD dalam kekuatan PC dan server mereka, perangkat lunak baru harus dibuat, dan itu akan memakan waktu lama waktu. Ada solusi seperti Rosetta 2 dari Apple, yang menerjemahkan aplikasi x86 ke Arm on the fly, tetapi itu tidak sempurna. Kesulitan memperkenalkan ISA baru ke ekosistem perangkat keras-perangkat lunak yang sudah berkembang sebenarnya adalah hal yang sama yang mematikan rencana ponsel pintar Intel.

x86 kurang lebih tidak berubah dalam dua dekade, dengan pembaruan besar terakhir adalah ekstensi 64-bit AMD. Namun, Intel telah melontarkan gagasan untuk memotong semua hal non-64-bit di x86 untuk menciptakan arsitektur yang sementara diberi nama x86S. Secara teoritis, hal ini akan menghasilkan kinerja dan efisiensi yang lebih baik, dan meskipun tidak memiliki dukungan 32-bit adalah ide yang buruk pada tahun 2003, saat ini hampir semua perangkat keras adalah 64-bit.

Sulit untuk mengatakan apa yang akan terjadi pada x86 dan apakah ia akan kalah melawan Arm dan RISC-V dalam jangka panjang, terus mendominasi PC dan server, atau bahkan mengubah dirinya untuk mengalahkan pesaing. Apa pun yang terjadi di masa depan, pasti butuh waktu lama agar sesuatu yang baru bisa terjadi. x86 akan tetap ada, setidaknya untuk saat ini.