Apa Itu CPU Pada Komputer ?

Unit Pemroses Sentral (UPS)
(bahasa Inggris: Central Processing
Unit; 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.

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 antarkomponen 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
masukan ( input) dan
keluaran ( 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 digunakan 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 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 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 .

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 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
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
MAA, 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 .

sumber: wikipedia.org

Baca Juga: Ciri-Ciri Sperma Yang Berkualitas

Semoga bermanfaat ..
Salam damai ..