Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut.
·
Unit
kontrol yang
mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti 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. 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:
• Mengatur dan mengendalikan alat-alat input
dan output. • Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. • Mengambil data
dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses. • Mengirim instruksi ke ALU
bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja
dari ALU. • Menyimpan hasil proses ke memori utama.
·
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. Secara
analogi, 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.
·
ALU unit 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 arithmetika 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 (³ ).
·
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.
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.
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.
Saat sebuah
program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan RAM. Data kemudian didekode
dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi
yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi
disimpan sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register
supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan
operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan,
pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil
pemrosesannya kembali ke memori
fisik, media penyimpan, atau
register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini
terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut dengan penghitung program
akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat
dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.
Percabangan
instruksi
Pemrosesan
instruksi dalam CPU dibagi atas dua tahap, Tahap-I disebut Instruction Fetch, sedangkan
Tahap-II disebut Instruction Execute. Tahap-I berisikan pemrosesan CPU dimana
Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory ke register,
sedangkan Tahap-II berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit menghantarkan
data dan/atau instruksi dari register ke main-memory untuk ditampung di RAM,
setelah Instruction Fetch dilakukan. Waktu pada tahap-I ditambah dengan waktu
pada tahap-II disebut waktu siklus mesin (machine cycles time).
Penghitung program
dalam CPU umumnya bergerak secara berurutan. Walaupun demikian, beberapa
instruksi dalam CPU, yang disebut dengan instruksi lompatan, mengizinkan
CPU mengakses instruksi yang terletak bukan pada urutannya. Hal ini disebut
juga percabangan instruksi (branching instruction). Cabang-cabang
instruksi tersebut dapat berupa cabang yang bersifat kondisional (memiliki
syarat tertentu) atau non-kondisional. Sebuah cabang yang bersifat
non-kondisional selalu berpindah ke sebuah instruksi baru yang berada di luar
aliran instruksi, sementara sebuah cabang yang bersifat kondisional akan
menguji terlebih dahulu hasil dari operasi sebelumnya untuk melihat apakah
cabang instruksi tersebut akan dieksekusi atau tidak. Data yang diuji untuk
percabangan instruksi disimpan pada lokasi yang disebut dengan flag.
Bilangan
yang dapat ditangani
Kebanyakan CPU
dapat menangani dua jenis bilangan, yaitu fixed-point dan floating-point. Bilangan fixed-point memiliki nilai digit spesifik pada
salah satu titik desimalnya. Hal ini memang membatasi jangkauan nilai yang
mungkin untuk angka-angka tersebut, tetapi hal ini justru dapat dihitung oleh
CPU secara lebih cepat. Sementara itu, bilangan floating-point merupakan
bilangan yang diekspresikan dalam notasi ilmiah, di mana sebuah angka
direpresentasikan sebagai angka desimal yang dikalikan dengan pangkat 10
(seperti 3,14 x 1057). Notasi ilmiah seperti ini merupakan cara yang
singkat untuk mengekspresikan bilangan yang sangat besar atau bilangan yang
sangat kecil, dan juga mengizinkan jangkauan nilai yang sangat jauh sebelum dan
sesudah titik desimalnya. Bilangan ini umumnya digunakan dalam
merepresentasikan grafik dan kerja ilmiah, tetapi proses aritmatika terhadap
bilangan floating-point jauh lebih rumit dan dapat diselesaikan dalam
waktu yang lebih lama oleh CPU karena mungkin dapat menggunakan beberapa siklus
detak CPU. Beberapa komputer menggunakan sebuah prosesor sendiri untuk
menghitung bilangan floating-point yang disebut dengan FPU (disebut juga math
co-processor) yang dapat bekerja secara paralel dengan CPU untuk
mempercepat penghitungan bilangan floating-point. FPU saat ini menjadi standar
dalam banyak komputer karena kebanyakan aplikasi saat ini banyak beroperasi menggunakan
bilangan floating-point.
Central Processing Unit
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Central
Processing Unit
Unit Pengolah Pusat (UPP) (bahasa
Inggris: CPU,
singkatan dari Central Processing Unit), merujuk kepada perangkat
keras komputer yang memahami dan
melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, prosesor (pengolah data), sering digunakan
untuk menyebut CPU. 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.
0 comments:
Posting Komentar