Pengertian, Fungsi dan Cara Kerja CPU

Unit Pemroses Sentral (UPS) (bahasa Inggris: Central Processing Unit/Processor; CPU), merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, pemroses/prosesor (processor), 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. CPU Merupakan bagian utama dari komputer karena processor berfungsi untuk mengatur semua aktifitas yang ada pada komputer. Kecepatan eksekusi processor tergantung apalagi pada frekuensinya, satuan adalah MHz (MegaHertz) atau GHz (1 GigaHertz = 1000 MegaHertz).

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di MAA (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 Akumulator. 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.

CPU merupakan bagian fungsional yang utama dari sebuah sistem komputer, dapat dikatakan bahwa CPU merupakan otak dari sebuah komputer. Di dalam CPU inilah semua kerja komputer dilakukan. Hal-hal yang perlu dilakukan CPU adalah:

  1. Membaca, mengkodekan dan mengeksekusi instruksi program
  2. Mengirim data dari dan ke memori, serta dari dan ke bagian input/output.
  3. Merespon interupsi dari luar. menyediakan clock dan sinyal kontrol kepada sistem

Dalam melakukan hal-hal di atas, jelas CPU perlu menyimpan data untuk sementara waktu. CPU perlu mengingat lokasi instruksi terakhir sehingga CPU akan dapat mengambil instruksi berikutnya. CPU perlu menyimpan instruksi dan data untuk sementara waktu pada saat instruksi sedang dieksekusi.Dengan kata lain, CPU memerlukan memori internal berukuran kecil yang disebut Register.

Arithmetic and Logic Unit (ALU) berfungsi membentuk operasi-operasi aritmatika dan logic terhadap data Register menyimpan data sementara dan hasil operasi ALU. Control unit menghasilkan sinyal,, yang akan mengontrol operasi ALU, dan pemindahan data ke ALU atau dari ALU.

Unit pemrosesan sentral (CPU) adalah sirkuit elektronik dalam komputer yang menjalankan instruksi program komputer dengan melakukan operasi aritmatika dasar, logis, kontrol dan input / output (I / O) yang ditentukan oleh instruksi. Industri komputer telah menggunakan istilah “unit pemrosesan pusat” setidaknya sejak awal 1960-an. Secara tradisional, istilah “CPU” mengacu pada prosesor, lebih khusus untuk unit pemrosesan dan unit kontrol (CU), yang membedakan elemen inti ini dari komputer dari komponen eksternal seperti memori utama dan I / O sirkuit.

Bentuk, desain, dan implementasi CPU telah berubah sepanjang sejarah mereka, tetapi operasi fundamental mereka tetap hampir tidak berubah. Komponen utama dari CPU termasuk unit logika aritmatika (ALU) yang melakukan operasi aritmatika dan logika, register prosesor yang memasok operan ke ALU dan menyimpan hasil operasi ALU dan unit kontrol yang mengatur pengambilan (dari memori) dan eksekusi dari instruksi dengan mengarahkan operasi terkoordinasi dari ALU, register dan komponen lainnya.

Kebanyakan CPU modern adalah mikroprosesor, yang berarti mereka terdapat pada chip sirkuit terpadu tunggal (IC). IC yang berisi CPU juga mungkin berisi memori, antarmuka periferal, dan komponen lain dari komputer; perangkat terintegrasi tersebut disebut dengan mikrokontroler atau sistem pada chip (SoC). Beberapa komputer menggunakan prosesor multi-core, yang merupakan chip tunggal yang mengandung dua atau lebih CPU yang disebut “core”; dalam konteks itu, seseorang dapat berbicara tentang chip tunggal seperti “soket”.

Prosesor array atau prosesor vektor memiliki banyak prosesor yang beroperasi secara paralel, tanpa unit yang dianggap pusat. Ada juga konsep CPU virtual yang merupakan abstraksi sumber daya komputasi agregat dinamis. Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di MAA (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 Akumulator. 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 dariOutput-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 aritmetika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol, 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 (MAA), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada MAA 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 MAA. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmetika 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.

Artikel terkait lainnya

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *