CONTROL PROCESSING UNIT (CPU)
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.
Pada
sebuah CPU terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu:
1.
Sistem Bus
Sistem Bus dalam arsitektur komputer merujuk
pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua
komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur
di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk
komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program
yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh CPU melalui
perantara sistem bus.
Dari
gambar diatas dapat diketahui bahwa pada suatu sistem bus terdapat 3 jenis bus
yaitu:
– Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun
tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat
memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20,
24, atau 32 jalur paralel.
– Data Bus
Adalah jalur‐jalur
perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada suatu saat
tertentu masing‐masing saluran hanya dapat membawa 1 bit data, maka
jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat ditransfer pada suatu saat.
Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara keseluruhan. Sifatnya
bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data melalui data bus ini.
Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur paralel.
– Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan
serta akses ke Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur
paralel.
2.
ALU(Arithmetic And Logic Unit)
ALU adalah salah satu bagian dalam dari
sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan
operasi hitungan aritmetika dan logika. Contoh
operasi aritmetika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh
operasi logika adalah logika AND dan OR. tugas utama dari ALU (Arithmetic And
Logic Unit)adalah melakukan semua perhitungan aritmetika atau matematika yang
terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan operasi arithmatika
dengan dasar pertambahan, sedang operasi arithmatika yang lainnya, seperti
pengurangan, perkalian, dan pembagian dilakukan dengan dasar penjumlahan.
sehingga sirkuit elektronik di ALU yang digunakan untuk melaksanakan operasi
arithmatika ini disebut adder. Tugas lalin dari ALU adalah
melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program.
Operasi logika (logical operation) meliputi perbandingan dua buah elemen
logika dengan menggunakan operator logika, yaitu:a. sama dengan (=)
b.
tidak sama dengan (<>)
c.
kurang dari (<)
d.
kurang atau sama dengan dari (<=)
e.
lebih besar dari (>)
f.
lebih besar atau sama dengan dari (>=)
Fungsi-fungsi
yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan
tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu (pengurangan
tidak bertanda), and, or, xor, sll (shift left logical), srl (shift
right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.
3.
CLU (Central Logic Unit)
Bertugas
mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada di sistem komputer, yaitu :
– mengatur dan mengendalikan
alat-alat input dan output
– mengambil instruksi-instruksi dari
memori utama
– mengambil data dari memori utama
untuk diproses
– mengirim instruksi ke ALU bila
ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta
mengawasi kerja dari ALU
mengawasi kerja dari ALU
– mengirim hasil proses ke memori
utama untuk disimpan dan pada saatnya disajikan ke alat
output.
output.
4.
Set Register
Salah satu perbedaan pokok antara satu komputer
dengan komputer lainnya adalah pada sifat set registernya.
Set
register dapat dibedakan menjadi dua:
–
set register tujuan khusus (special purpose.
–
set register tujuan umum (general purpose)
Instruction Register (IR) atau Program Counter (PC)
befungsi untuk menyimpan alamat instruksi yang sedang dijalankan. Memory
Address Register (MAR) untuk menyimpan alamat memori yang akan diakses. Memory
Buffer Register (MBR) untuk menampung data pada saat operasi pemuatan maupun
penyimpanan data. Indexs Register (IR) untuk menyimpan indeks, misalnya untuk
mengakses elemen dalam array. Flag Register atau Processor-Status Bits,
misalnya untuk menyimpan indikasi hasil operasi aritmatika dan logika,
seperti:
– P (hasil Positif)
seperti:
– P (hasil Positif)
–
Z (hasil Zero/Nol)
–
N (hasil Negatif)
–
C (Carry out)
–
V (Over Flow)
5.
Memory
Memori komputer bertanggung jawab untuk menyimpan
data dan aplikasi secara sementara atau secara permanen. Memori memungkinkan
seseorang untuk menyimpan informasi yang tersimpan di komputer. Memori komputer
dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis: Memori primer dan Memori Sekunder.
1)
Memori primer
Memori primer (juga disebut memori utama), digunakan
untuk akses langsung data oleh prosesor. Karena penyimpanan memori utama
menunjukkan kemampuan proses yang lebih cepat, sangat mahal dan karenanya tidak
sebagian besar digunakan untuk penyimpanan data. Kebanyakan sistem komputer di
seluruh dunia menggunakan memori utama hanya untuk proses bootstrapping dengan
tujuan tertentu, dan menggunakan perangkat memori sekunder untuk tujuan
penyimpanan data pribadi.
Memori utama dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu Random
Access Memory (RAM) dan Read Only Memory (ROM). RAM mempertahankan isinya
selama listrik menyala. Sebuah chip RAM digunakan sebagai memori utama pada
kebanyakan komputer saat ini. Namun, komputer lama (di era 80-an) menggunakan
perangkat ROM (disket, pita magnetik, tetapi lebih menonjol disket) sebagai
mekanisme memori utama.
2)
Random Access Memory (RAM)
RAM komputer yang bertanggung jawab untuk menyimpan
data secara sementara, sehingga dapat segera diakses oleh prosesor sebagian dan
bila diperlukan. Yang berarti bahwa data akan terhapus begitu pasokan pada
perangkat penyimpanan dimatikan. RAM menyimpan data secara acak dan prosesor
mengakses data ini secara acak dari penyimpanan RAM. Informasi yang disimpan di
dalam RAM biasanya diambil dari hard disk komputer, dan termasuk data yang
berhubungan dengan sistem operasi dan aplikasi tertentu. Ketika sistem
dimatikan, RAM kehilangan semua informasi yang tersimpan. Data tetap tersimpan
pada penyimpanan sekunder dan dapat dipertahankan ketika sistem berjalan lagi.
Beberapa komputer lama menggunakan format delay-line untuk penyimpanan
komputer. Sebagian besar komputer modern menggunakan sirkuit RAM tertanam pada
motherboard yang membaca data dalam bursts.
Ø Jenis-jenis RAM
Static
RAM (Mahal dan cepat): SRAM menggunakan sirkuit bistable yang menempel untuk
menyimpan satu bit masing-masing, dan karenanya lebih cepat daripada mitranya.
Harga tinggi mencegah tidak banyak yang menggunakan pada mesin komputasi
sehari-hari, tetapi banyak mesin modern menggunakan SRAM sebagai Cache
prosesor.
Dynamic
RAM: Banyak digunakan dalam komputer modern sebagai memori utama, DRAM lebih
lambat dari SRAM, tapi tidak mahal karena dan mudah dalam perakitan pemasangkan
penyimpanan memori.
3)
Read Only Memory (ROM)
ROM adalah bentuk penyimpanan permanen. ROM tetap
aktif terlepas dari apakah power supply dihidupkan atau dimatikan. Meskipun
demikian, ROM digunakan (dalam kasus yang jarang masih digunakan) sebagai
perangkat utama untuk kebanyakan komputer di era 80-an. Ini karena perangkat
ROM tidak memungkinkan data yang tersimpan di dalamnya dapat dimodifikasi.
Seperti yang ditunjukan oleh namanya, data tersebut hanya bisa diakses dan
dibaca oleh pengguna, tidak ditimpa, upgrade, atau dimodifikasi. Hal ini
membuat pilihan ideal sebagai perangkat bootable pada komputer tua, juru
program, dan portabel file OS operator. Program sistem yang tersimpan pada perangkat
ROM tidak bisa diubah dan karenanya, aman tinggal digunakan. Memori ROM yang
digunakan dalam komputer modern adalah pra-program oleh produsen sirkuit dan
tidak dapat diubah oleh pengguna. Alasan utama mengapa ROM tidak secara luas
digunakan dalam sistem komputer modern adalah karena biaya masking dan
kesalahan pengambilan. Proses ini sangat mahal, dan hampir tidak ada manufaktur
yang murah.
4)
Memory Sekunder
Memori sekunder tersedia pada perangkat penyimpanan
massal untuk penyimpanan data permanen. Data yang tersimpan pada perangkat
sekunder dipertahankan bahkan ketika tidak diberikan power. Data ini dapat
dikirimkan pada umumnya, terlihat dan muncul sama pada mesin apapun, terlepas
dari mana data pertama disalin ke perangkat penyimpanan sekunder. Tidak seperti
memori utama, memori sekunder tidak langsung dapat diakses oleh komputer.
Ketika komputer membutuhkan untuk menjalankan atau menjalankan aplikasi yang
tersimpan dalam memori sekunder, pertama kali membawanya ke penyimpanan memori
utama untuk sementara waktu, kemudian mengontrol dan menjalankan
pelaksanaannya. Setelah eksekusi aplikasi dilakukan, prosesor melepaskan
aplikasi dan mengembalikan kontrol dan data memori pada perangkat memori
sekunder. Perangkat memori sekunder yang populer meliputi hard disk drive,
flash drive (pen drive, kartu memori dll), dan zip drive.
Source
:
0 komentar:
Posting Komentar