Pengertian CPU (Central Processing Unit)

CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT)
Di jaman yang modern ini pasti tidak luput dari yang namanya teknologi. Terlebih lagi pada sebuah computer, semua pasti mengenal apa itu komputer. Bahkan gadget yang kita pakai sehari-hari pun sudah menggunakan metode teknologi komputer. Didalam komputer tersebut terdapat suatu komponen penting yang mana komponen tersebut menjadi tolak ukur kemampuan komputer tersebut. Jika spesifikasi komponen ini tinggi maka kinerja dari komputer tersebut lebih handal, begitupun sebaliknya. Apa nama komponen tersebut? Dia adalah CPU, CPU tertanam pada semua komputer modern. Pada artikel kali ini kami akan membahas lebih detail lagi tentang pengertian CPU.
CPU(central processing unit) adalah  salah satu perangkat keras yang terdapat pada sebuah komputer yang memiliki kemampuan untuk memahami dan melaksanakan setiap perintah yang dikirim oleh perangkat lunak atau software. CPU adalah singkatan dari Central Processor Unit, dimana CPU merupakan bagian perangkat keras terpenting dari semua komponen yang ada pada sebuah komputer, karena dapat dikatakan CPU adalah otak daripada sebuah komputer. CPU juga dikenal dengan istilah Processor atau Prosesor. Prosesor berarti perangkat untuk menjalankan sebuah proses.
Proses CPU itu sendiri seperti halnya otak manusia yang terbagi kepada dua bagian, begitupun dengan CPU. CPU terdiri dari dua bagian yang dibedakan menurut fungsi operasionalnya. Yang pertama adalah ALU Arithmetical Logical Unit dan CU Control Unik. ALU berfungsi sebagai pusat dari pengolahan data yang dikirim dari perangkat lunak, sedangkan CU bertugas sebagai pengontrol kerja dari sebuah komputer, sehingga dapat mengatur dan mengurutkan proses-proses yang dilakukan oleh komputer.

ALU (Aritmethic Logic Unit)
ALU(Arithmetic Logic Unit adalah bagian dari prosesor komputer (CPU) yang melakukan operasi aritmatika dan logika pada operan dalam instruksi komputer. Pada beberapa prosesor, ALU terbagi menjadi dua unit, yaitu unit aritmadtika (AU) dan unit logika (LU). Beberapa prosesor mengandung lebih dari satu AU - misalnya, satu untuk operasi fixed-point dan satu lagi untuk operasi floating-point. (Di komputer pribadi, operasi floating point kadang dilakukan oleh unit floating point pada chip terpisah yang disebut coprocessor numerik.)

Biasanya, ALU memiliki akses input dan output langsung ke pengontrol prosesor, memori utama (random access memory atau RAM di komputer pribadi), dan perangkat input / output. Input dan output tersambung sepanjang jalur elektronik yang disebut bus. Input terdiri dari sebuah bahasa instruksi (kadang-kadang disebut bahasa instruksi mesin) yang berisi kode operasi (kadang-kadang disebut "kode op"), satu atau lebih operand, dan terkadang kode format. Kode operasi memberitahu ALU operasi apa yang harus dilakukan dan operans akan digunakan dalam sistem operasi. (Misalnya, dua operan dapat ditambahkan bersama atau dibandingkan secara logis.) Formatnya dapat digabungkan dengan kode op dan memberi perintah misalnya apakah ini adalah titik tetap atau instruksi floating-point. Output  terdiri dari hasil yang ditempatkan dalam register penyimpanan dan pengaturan yang menunjukkan apakah operasi berhasil dilakukan. (Jika tidak, semacam status akan disimpan di tempat permanen yang kadang-kadang disebut status mesin.)

Secara umum, ALU mencakup tempat penyimpanan untuk operan masukan, operan yang ditambahkan, hasil akumulasi (disimpan dalam akumulator), dan hasil akan bergeser. Aliran bit dan operasi yang dilakukan pada sub unit ALU dikendalikan oleh sirkuit terjaga keamanannya. Gerbang di sirkuit ini dikendalikan oleh unit logika urutan yang menggunakan algoritma atau urutan tertentu untuk setiap kode operasi. Pada unit aritmatika, perkalian dan pembagian dilakukan dengan serangkaian operasi penambahan atau penguraian dan pengalihan. Ada beberapa cara untuk mewakili angka negatif. Pada unit logika, satu dari 16 operasi logika yang mungkin dapat dilakukan - seperti membandingkan dua operan dan mengidentifikasi di mana bit tidak sesuai. Desain ALU jelas merupakan bagian penting dari prosesor dan pendekatan baru untuk mempercepat penanganan instruksi terus dikembangkan.

REGISTER
Register prosesor (register CPU) adalah satu dari sekumpulan kecil tempat penyimpanan data yang merupakan bagian dari prosesor komputer. Register dapat berisi instruksi, alamat penyimpanan, atau jenis data (seperti urutan bit atau karakter individu). Beberapa instruksi menentukan register sebagai bagian dari instruksi. Sebagai contoh, sebuah instruksi dapat menentukan bahwa isi dari dua register yang didefinisikan ditambahkan bersama-sama dan kemudian ditempatkan dalam daftar yang ditentukan.
Register harus cukup besar untuk menampung instruksi - misalnya, pada komputer 64-bit, register harus panjangnya 64 bit. Dalam beberapa desain komputer, ada register yang lebih kecil - misalnya, setengah register - untuk petunjuk lebih pendek. Bergantung pada desain prosesor dan aturan bahasa, register dapat diberi nomor atau memiliki nama yang dapat diatur.
Sebuah prosesor biasanya berisi beberapa register indeks, juga dikenal sebagai register alamat atau register modifikasi. Alamat efektif dari setiap entitas di komputer mencakup alamat basis, indeks, dan alamat relatif, yang kesemuanya tersimpan dalam daftar indeks. Bit memasuki shift register di salah satu ujungnya dan muncul dari ujung yang lain. Flip flop, juga dikenal sebagai gerbang bistable yang dapat menyimpan dan mengolah data.
Register terbagi menjadi beberapa kelas yaitu:
  •        Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).
  •     Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.
  •      Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.
  •    Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).
  •      Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya.
  •      Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.
  •       Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.

-          Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.

Ukuran register


MEMORI
Memori adalah perangkat keras (Hardware) yang berfungsi mengolah data dan instruksi. Semakin besar memori yang disediakan, semakin banyak data maupun intruksi yang dapat diolahnya.  Memori juga berfungsi sebagai Media penyimpanan data. Pengertian menurut istilah memori biasanya merujuk pada media atau tempat untuk menyimpan data yang dapat dikatakan bahwa memori merupakan perangkat keras yang khas digunakan untuk menyimpan data atau informasi dan dapat dibaca atau diambil kembali saat diperlukan.
Bagian-bagian Memori :
                Memori merupakan media penyimpanan data pada komputer, yang mana memori ini dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

A.      Memori Internal
       Memori jenis ini dapat diakses secara langsung oleh processor. Memori internal memiliki fungsi sebagai pengingat. Dalam hal ini yang disimpan di dalam memori utama dapat berupa data atau program. Secara lebih tinci, fungsi dari memori utama adalah:
1.    Menyimpan data yang berasal dari peranti masukan sampai data dikirim ke ALU (Arithmetic and Logic Unit) untuk diproses,
2.    Menyimpan data hasil pemrosesan ALU sebelum dikirimkan ke peranti keluaran,
3.    Menampung program/ instruksi yang berasal dari peranti masukan atau dari peranti pengingat sekunder.
          Memori biasa dibedakan menjadi dua macam: ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random Acces Memory). Selain itu, terdapat pula memori yang disebut Cache Memory.
ROM (Read Only Memory)
         ROM adalah Memori yang hanya dapat di baca, tidak dapat di hapus dan sudah diisi oleh pabrik pembuat komputer (Tidak bisa di setting kembali). Perintah pada ROM sebagian akan di pindahkan ke RAM. Perintah yang ada di ROM antara lain:
1.    Perintah untuk membaca Sistem Operasi dari disk.
2.    Perintah untuk mengecek semua peralatan yang ada di Unit Sistem.
3.    Perintah untuk menampilkan pesan di layar.
Perkembangan ROM  (Read Only Memory)
a)         PROM (Programble ROM) : ROM yang bisa di program kembali dengan catatan hanya bisa di program 1 kali.
b)         RPROM (Re-Programble ROM) : ROM yang bisa di program ulang sesuai dengan yang kita inginkan.
c)         EPROM (Eraseble Programble ROM) : ROM yang dapat di hapus dan di program kembali tetapi cara penghapusannya dengan menggunakan Sinar Ultraviolet.
d)         EEPROM (Electrically Eraseble Programble ROM) : ROM yang bisa di program dengan Teknik Elektronik.
RAM (Random Acces  Memory )
RAM adalah memory tempat penyimpanan sementara pada saat komputer dijalankan dan dapat diakses secara acak atau random. Fungsi dari RAM adalah mempercepat pemprosesan data pada komputer. Semakin besar RAM yang dimiliki, semakin cepatlah komputer. Berikut adalah jenis-jenis dari RAM.   
a.    DRAM (Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang secara berkala harus disegarkan oleh CPU agar data yang terkandung didalamnya tidak hilang.
b.    SDRAM (Sychronous Dynamic RAM) adalah jenis RAM yang merupakan kelanjutan dari DRAM namun telah disinkronisasi oleh clock sistem dan memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. Cocok untuk sistem dengan bus yang memiliki kecepatan sampai 100 MHz.
c.    RDRAM (Rambus Dynamic RAM)
adalah jenis memory yang lebih cepat dan lebih mahal dari pada SDRAM. Memory ini bisa digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium 4.
d.   SRAM (Static RAM)
adalah jenis memori yang tidak memerlukan penyegaran oleh CPU agar data yang terdapat di dalamnya tetap tersimpan dengan baik. RAM jenis ini memiliki kecepatan lebih tinggi daripada DRAM. SDRAM.
e.    EDO RAM (Extended Data Out RAM)
adalah jenis memori yang digunakan pada sistem yang menggunakan Pentium. Cocok untuk yang memiliki bus denagan kecepatan sampai 66 MHz.

B.       Memori Eksternal
       Memori ini merupakan memori tambahan yang berfungsi untuk menyimpan data atau program. Memori eksternal biasanya lebih besar kapasitasnya dibandingkan dengan memori internal. Memori eksternal mempunyai konsep dasar sebagai berikut.
1.    Menyimpan data bersifat tetap (non volatile), baik pada saat komputer aktif atau tidak.
2.   Memori eksternal biasa disebut juga memori eksternal yaitu perangkat keras untuk melakukan operasi penulisan, pembacaan dan penyimpanan data, di luar memori utama.
3.  Memori eksternal mempunyai dua tujuan utama yaitu sebagai penyimpan permanen untuk membantu fungsi RAM dan yang untuk mendapatkan memori murah yang berkapasitas tinggi bagi penggunaan jangka panjang.

BERBAGAI JENIS MEMORY EKSTERNAL
1.     Berdasarkan Jenis Akses Data
Berdasarkan jenis aksesnya memori eksternal dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu :
a.     DASD (Direct Access Storage Device) di mana ia mempunyai akses langsung terhadap data.
Contoh :
1)      Magnetik (floppy disk, hard disk).
2)      Removeable hard disk (Zip disk, Flash disk).
3)      Optical Disk.
b.      SASD (Sequential Access Storage Device) : Akses data secara tidak langsung (berurutan), seperti pita magnetik.

2.      Berdasarkan Karakteristik Bahan
Berdasarkan karakteristik bahan pembuatannya, memori eksternal digolongkan menjadi beberapa kelompok sebagai berikut:
a.     punched Card atau kartu berlubang
Merupakan kartu kecil berisi lubang-lubang yang menggambarkan berbagai instruksi atau data. Kartu ini dibaca melalui puch card reader yang sudah tidak digunakan lagi sejak tahun 1979.
b.    Magnetic disk
Magnetic Disk merupakan disk yang terbuat dari bahan yang bersifat magnetik, Contoh : floppy dan harddisk.
c.     Optical Disk
Optical disk terbuat dari bahan-bahan optik, seperti dari resin (polycarbonate) dan dilapisi permukaan yang sangat reflektif seperti alumunium. Contoh : CD dan DVD
d.    Magnetic Tape
Sedangkan magnetik tape, terbuat dari bahan yang bersifat magnetik tetapi berbentuk pita, seperti halnya pita kaset tape recorder.

referensi:

Komentar

Postingan Populer