CPU
CPU ( Central Processing Unit ) merupakan perangkat keras
computer yang memiliki fungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data
dari perangat lunak. CPU merupakan otak dari computer. Tanpa adanya CPU, maka
computer tidak akan berfungsi sebagai mestinya. CPU memiliki fungsi untuk
menjalankan program yang telah disimpan dalam memori utama, dengan cara
mengambil intruksi kemudian menguji intruksi dan mengeksekusinya sesuai alur
perintah.
Fungsi CPU :
1.
CPU akan mengatur dan mengendalikan
alat-alat input output.
2.
CPU mampu mengambil intruksi-intruksi
dari memori utama
3.
CPU akan mengambil data dari memori
utama untuk di proses
4.
CPU akan mengirimkan intruksi ke ALU
jika ada perhitungan aritmatika.
5.
CPU akan mengawasi kerja dari ALU .
6.
CPU akan menyimpan hasil proses ke
memori utama.
CPU,
singkatan dari Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang
berfungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat
lunak. Prosesor sering digunakan untuk menyebut CPU pada umumnya. Adapun
mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali
dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an,
mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi
aspek penting dalam penerapan CPU.
A. komponen-komponen CPU
Komponen CPU utama
terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut :
1. Unit kontrol (Control
Unit)
Unit
kontrol ini adalah bagian dari prosesor yang mampu mengatur jalannya program.
Komponen ini terdapat dalam semua CPU. 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 kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU (Aritmathic
Logic Unit). Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori
utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.
Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah :
a)
Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
b)
Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
c)
Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
d)
Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan
logika.
e)
Mengawasi kerja dari ALU.
f)
Menyimpan hasil proses ke memori utama.
2.
Register
Register
merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi,
yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses.
Memori ini 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.
3.
ALU (Aritmathic Logic Unit)
ALU
merupakan bagian dari CPU yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan
operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin
bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit aritmatika dan
unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. 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 melakukan 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 (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari
(>), dan lebih besar atau sama dengan.
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, seperti memori
utama, piranti masukan /keluaran.
B. Sistem Bus
Untuk
menghubungkan komponen-komponen pada CPU diperlukan sistem bus. Sistem
Bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer
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.
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.
STRUKTUR SISTEM
BUS
Sebuah
bus sistem terdiri dari 50 hingga 100 saluran yang terpisah. Masing-masing
saluran ditandai dengan arti dan fungsi khusus. Walaupun terdapat sejumlah
rancangan bus yang berlainan, fungsi saluran bus dapat diklasifikasikan menjadi
tiga kelompok, yaitu saluran data, saluran alamat, dan saluran kontrol. Selain
itu, terdapat pula saluran distribusi daya yang memberikan kebutuhan daya bagi
modul yang terhubung.
1.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 diakitakan denang lebar bus data. Karena pada suatu
saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah
saluran menentukan jumlah bit yang dapat dipindahkan pada suatu saat. 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.
2.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.
3.Saluran Kontrol
Saluran
kontrol digunakan untuk mengntrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data
dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh
komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. 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.
Secara umum saluran
kontrol meliputi :
o
Memory Write, memerintahkan data pada
bus yang akan dituliskan ke dalam lokasi alamat.
o
Memory Read memerintahkan data dari
lokasi alamat ditempatkan pada bus data.
o
I/O Write, memerintahkan data pada bus
dikirim ke lokasi port I/O.
o
I/O Read, memerintahkan data dari port I/O
ditempatkan pada bus data.
o
Transfer
ACK, menunjukkan data
telah diterima dari
bus atau data
telah ditempatkan pada bus.
o
Bus Request, menunjukkan bahwa modul
memerlukan kontrol bus.
o
Bus
Grant, menunjukkan modul yang
melakukan request telah diberi hak
mengontrol bus.
o
Interrupt Request, menandakan adanya
penangguhan interupsi dari modul.
o
Interrupt ACK, menunjukkan penangguhan
interupsi telah diketahui CPU.
o
Clock, kontrol untuk sinkronisasi
operasi antar modul.
o
Reset, digunakan untuk menginisialisasi
seluruh modul.
C. Bagian-bagian CPU
Bagian-Bagian
CPU Di dalam CPU terdapat beberapa bagian dengan fungsinya masing-masing yang
saling berkaitan. Diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Power Supply
Power
Supply adalah sebuah perangkat yang ada di dalam CPU yang berfungsi untuk
menyalurkan arus listrik ke berbagai peralatan computer. Perangkat ini memiliki
5 connector atau lebih, yang dapat disambungkan keberbagai peralatan seperti
Motherboard, Harddisk, Floppy Disk Drive, CD ROM
2. Motherboard
Motherboard
ialah papan utama, atau papan sirkuit yang berfungsi untuk menghubungkan setiap
komponen pada komputer. Motherboard yaitu papan PCB yang mempunyai jalur -
jalur sistematis yang menghubungkan satu komponen dengan komponen lainnya.
Motherboard bisa disebut juga Mainboard. Pada mainboard terdapat bagian -
bagian input maupun output berupa socket ataupun slot. Seperti socket
processor, slot memory, konektor IDE, socket Catu daya, Slot peripheral, I/O
port, dll. Jadi semua tempat untuk komponen sudah tersusun rapi di dalam
motherboard ini. Motherboard disimpan atau ditempatkan di Casing (Kotak
Komputer).
3. Hardisk
Hardisk
atau bisa disebut juga hard drive, fixed disk, HDD, atau cukup hard disk saja,
adalah media yang digunakan untuk menyimpan file sistem dan data dalam
komputer. Hard disk terdiri atas tiga bagian utama, yaitu piringan magnetik,
bagian mekanis, serta head untuk membaca data. Piringan tersebut digunakan
untuk menyimpan data, sedangkan bagian mekanis bertugas memutar piringan tersebut.
Jenis-jenis Hardisk diantaranya ATA, SATA, SCSI .
4. Processor
Processor
sering disebut sebagai otak dan pusat pengendali computer yang didukung oleh
kompunen lainnya. Processor adalah sebuah IC yang mengontrol keseluruhan
jalannya sebuah sistem komputer dan digunakan sebagai pusat atau otak dari
komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas.
Processor terletak pada socket yang telah disediakan oleh motherboard, dan
dapat diganti dengan processor yang lain asalkan sesuai dengan socket yang ada
pada motherboard. Salah satu yang sangat besar pengaruhnya terhadap kecepatan
komputer tergantung dari jenis dan kapasitas processor.
5. VGA Card
Kartu
VGA adalah komponen yang tugasnya menghasilkan tampilan secara visual dari komputer
kalian. Hampir semua program menghasilkan keluaran visual, kartu VGA adalah
hardware yang memberikan perintah kepada monitor untuk menampilkan keluaran
visual yang dapat kita lihat.
6. CD Room
CD-ROM
(singkatan dari Compact Disc - Read Only Memory) adalah sebuah piringan kompak
dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data. Ukuran data
yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700 MB atau 700 juta bita. CD-ROM
bersifat read only (hanya dapat dibaca, dan tidak dapat ditulisi). Untuk dapat
membaca isi CD-ROM, alat utama yang diperlukan adalah CD Drive. Perkembangan
CD-ROM terkini memungkinkan CD dapat ditulisi berulang kali (Re Write / RW)
yang lebih dikenal dengan nama CD-RW.
7. Kabel HDD
Kabel
data mempunyai fungsi penting juga yakni untuk menghubungkan 1 komponen
komputer dengan komponen lainnya, sebagai contoh kabel data ini dapat
menghubungkan antara motherboard dan hardisk, tujuannya adalah Hardisk kita
dapat terbaca dan melewati sistem yang ada pada motherboard.
8. LAN Card (Local Area
Network)
LAN
Card mempunyai fungsi sebagai penghubung antara komputer 1 dengan komputer yang
lainnya, selama kita mempunyai LAN Card ini sangat memungkinkan kita dapat
terhubung dengan internet (tentunya jika kita mempunyai jaringan ADSL) ataupun
bisa terkoneksi dengan komputer yang lainnya (jika terhubung ke dalam
HUB/Switch).
9. Kabel UTP
Kabel
UTP mempunyai fungsi untuk menghubungkan komputer 1 dengan komputer lainnya,
jika kita memiliki LAN Card, tapi tidak memiliki kabel UTP maka sangatlah
mustahil kita dapat melakukan koneksi antara 1 komputer dengan komputer yang
lainnya.
10. RAM (Random Access
Memory)
Memory
adalah perangkat yang berfungsi mengolah data atau intruksi. Semakin besar
memori yang disediakan, semakin banyak data maupun intruksi yang dapat
mengolahnya. RAM adalah sebuah perangkat yang berfungsi untuk menyimpan data.
RAM bersifat sementara atau data yang tersimpan dapat dihapus.lain halnya
dengan ROM. ROM mempunyai fungsi yang sama dengan RAM tetapi ROM bersifat
permanen atau data yang tersimpan tidak dapat dihapus.
Cara Kerja CPU
Saat
data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali
diletakkan di RAM (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi
ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data
ditampung di Working-storage. Jika register siap untuk menerima pengerjaan
eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk
ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan
instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh
Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register
(dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan
adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk
mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di
Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan
mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke
Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit
akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke
Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan
ditampilkan ke output-devices.
Gambar cara kerja CPU
Fungsi CPU
CPU
berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya
pemrosesannya. 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. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi
perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU
dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram
padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan
terlebih dahulu pada memori fisik (RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi
alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses
data-data pada RAM dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
Daftar pustaka :
luthfi,makalah central
proses unit,UNSERA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar