CPU ( Central
Processsing Unit )
Pengertian dan fungsi CPU
CPU, singkatan dari Central Processing Unit adalah perangkat
keras komputer yang berfungsi untuk menerima, melaksanakan perintah dan
mengolah data dari perangkat lunak. CPU merujuk kepada perangkat keras computer
yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dar perangkat lunak. Fungsi
CPU adalah sebagai pemroses
dan pengolah data yang selanjutnya dapat menghasilkan suatu informasi yang diperlukan. Pada komputer mikro unit pemrosesan ini
disebut dengan micro-processor (pemroses mikro)
atau processor yang berbentuk
chip yang terdiri dari ribuan sampai jutaan IC. Fungsi utama
dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang
diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa
perangkat keras, seperti papan ketik, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus.
Bagian – bagian pada CPU
A. Arithmetic and Logic Unit (ALU),
bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data computer
B. Control Unit, bertugas mengontrol
operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja
antar komponen dalam menjalankan
fungsi – fungsi operasinya
C. Registers, adalah media penyimpan
internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data
D. CPU Interconnections, adalah sistem
koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register
- register dan juga dengan
bus - bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya
Setelah kita mengetahui bagian-bagian dari CPU , sekarang
kita akan membahas satu-satu apa fungsi dari bagian- bagian itu
A. ALU (Arithmetic and Logic Unit)
·
Bertugas
untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang
ditentukan.
·
Terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmatika
dan unit logika Boolean
·
Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua
perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi
program.
·
ALU
melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit
elektronik yang digunakan disebut adder.
·
Tugas lain dari ALU adalah mengambil keputusan
dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program.
·
Operasi
logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika
tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (!= ), kurang dari (<),
kurang atau sama dengan (<= ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau
sama dengan (>= ).
B. Control Unit
·
Bagian
dari prosesor yang mampu mengatur jalannya program.
·
Terdapat
dalam semua CPU
·
bertugas
mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam
menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit
kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan
jenis instruksi tersebut.
·
Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau
perbandingan logika, maka unit kontrol akan mengirim instruksi tersebut ke ALU
(Aritmathic Logic Unit).
·
Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kontrol ke
memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat
output.
·
Dengan
demikian tugas dari unit kontrol ini adalah:
ü Mengatur dan mengontrol alat-alat
input dan output.
ü Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
ü Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk
diproses.
ü Mengirim instruksi ke ALU bila ada
perhitungan aritmatika atau perbandingan logika.
ü Mengawasi kerja dari ALU.
ü Menyimpan hasil proses ke memori
utama.
C. Register
·
Alat
penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan
untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses.
·
Bersifat
sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data
untuk pengolahan selanjutnya.
·
jika
dianalogikan, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita
melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan
sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh
kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan
perbandingan logika.
D. Memori
1.
Hirarki
Memori
Memori adalah bagian dari komputer
tempat berbagai program dan data-data disimpan. Memori utama adalah tempat penyimpanan sementara dimana
dibutuhkan oleh prosesor yang akan
mengoperasikan program atau data tertentu.
Memori dalam komputer dapat dibedakan
sebagai berikut :
·
Register
·
Cache
memory (Static RAM) : internal cache dan external cache
·
Memori
utama (Dynamic RAM)
·
Memori
sekunder : magnetic disk, optical disk, magnetic tape
Memori yang memiliki hirarki paling
atas memiliki kecepatan paling tinggi tetapi kapasitas penyimpanan data paling rendah.
2. Memori utama
Jenis Memori Utama
Memori bisa dikategorikan menjadi 2
:
a) memori internal adalah memori yang
dapat diakses langsung oleh prosesor, yaitu :register yang terdapat di dalam
prosesor, cache memori dan memori utama yang berada di luar prosesor.
b) memori eksternal adalah memori yang
diakses prosesor melalui piranti I/O, yaitu disket dan hardisk, optical disk, magnetic tape
Untuk memori utama pada dasarnya
dikategorikan menjadi 2, yaitu : ROM dan RAM
a) ROM (Read Only Memory)
ROM biasa digunakan oleh komputer
untuk menyimpan data utama selamanya, artinya data yang telah tersimpan dalam ROM tidak akan
terhapus apabila komputer
dimatikan (bersifat non volatile). ROM diisi oleh pabrik pembuatnya berupa program-program pokok yang diperlukan sistem komputer misal
program bootstrap. Isi
dari ROM tidak boleh hilang atau rusak karena bias menyebabkan komputer tidak
berfungsi, sehingga untuk pencegahannya
ROM dirancang hanya bisa dibaca. Namun pada kasus lain memungkinkan untuk merubah isi ROM, dengan cara memprogram kembali
instruksi-instruksi didalamnya.
b) RAM, (Random Access Memory)
Memory berfungsi sebagai tempat penyimpanan data sementara.
Memory bekerja dengan menyimpan
& menyuplai data-data penting yg dibutuhkan Processor dengan cepat untuk
diolah menjadi informasi. Karena itulah,
fungsi kapasitas merupakan
hal terpenting pada memory. Dimana semakin besar kapasitasnya, maka semakin banyak data yang dapat disimpan dan
disuplai, yang akhirnya membuat Processor bekerja
lebih cepat. Suplai data ke RAM berasal dari Hard
Disk, suatu peralatan yang dapat menyimpan data
secara permanen.
E.
Sistem Bus
1. Pengertian
sistem Bus
Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set
kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem.Sistem bus
adalah penghubung bagi keseluruhan komponen Komputer dalam menjalankan
tugasnya. Transfer data antar komponen komputer sangatlah mendominasi kerja
suatu computer. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan
dieksekusi CPU melalui perantara bus, begitu juga kita dapat melihat hasil
eksekusi melalui monitor juga menggunakan system bus.
2. Cara Kerja
Sistem Bus
Pada
sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya akan lebih kompleks,
sehingga untuk meningkatkan performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus
merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM,
Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang
lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang
lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung
dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar
bus ini digunakan sebuah bridge.
3. Jenis-jenis Bus
Dedicated Bus : bus yang khusus
menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja. Multiplexed
Bus : bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal
kontrol dengan metode multipleks data. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya
memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer
data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang
telah dimultipleks.
4. Fungsi saluran
Bus
fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan
menjadi tiga kelompok, yaitu :
a) Saluran data
Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data
antara dua modul sistem, saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umumnya
bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran diartikan dengan lebar
bus data. Lebar bus data merupakan faktor penting dalam menentukan kinerja
sistem secara keseluruhan. Misalnya, bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap
instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus dua kali mengakses modul memori
dalam setiap siklus instruksinya.
b) Saluran alamat
Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan
data pada bus data. Misalnya, bila CPU akan membaca sebuah word data dari
memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar
bus alamat akan menentukan kapasitas memori maksimum sistem. Selain itu,
umumnya saluran alamat juga dipakai untuk mengalamati port-port input/outoput.
Biasanya, bit-bit berorde lebih tinggi dipakai untuk memilih lokasi memori atau
port I/O pada modul.
c) Saluran kontrol
Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh
komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Saluran kontrol
digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data dan
saluran alamat. Sinyal-sinyal kontrol melakukan transmisi baik perintah maupun
informasi pewaktuan diantara modul-modul sistem. Sinyal-sinyal pewaktuan
menunjukkan validitas data dan informasi alamat. Sinyal-sinyal perintah
mespesifikasikan operasi-operasi yang akan dibentuk. Umumnya saluran kontrol
meliputi : memory write, memory read, I/O write, I/O read, transfer ACK, bus
request, bus grant, interrupt request, interrupt ACK, clock, reset.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar