CARA KERJA CPU
Mata Kuliah Prodi
Sistem Operasi dan Perakitan Komputer
Disusun Oleh :
Mohammad Ilham Farid
Aji.
S
1102413079
UNIVERSITAS
NEGERI SEMARANG
2015
PENDAHULUAN
Di
era modern ini, masyarakat sudah tidak asing lagi dengan peralatan elektronik
dan perangkat komputer lainnya. Lebih dari 80% masyarakat di Indonesia sudah
bisa mengoperasikan perangkat komputer. Terlepas dari itu, kinerja komputer itu
sendiri sangat bergantung dengan ‘otak’ nya atau yang sering disebut dengan CPU
(Central Processing Unit). Namun masyarakat awam hanya bisa sebatas
mengoperasikan perangkat komputer tersebut tanpa mengetahui lebih lanjut apa
itu CPU, bagaimana sistem kerjanya, apa saja fungsi-fungsi CPU. Oleh karena itu
didalam makalah ini akan membahas pengertian dari CPU, cara kerja CPU, dan fungsi CPU.
PENGERTIAN CPU
CPU
adalah perangkat keras komputer (hardware) yang mempunyai tugas untuk
melaksanakan perintah dan mengolah data dari perangkat lunak komputer
(software). CPU disebut juga sebagai processor. Sebuah
CPU pada dasarnya melakukan tiga fungsi dasar. Ini menerima masukan, proses
data, dan menyediakan output. Ini sangat penting untuk pengoperasian sistem
komputer.
CPU
berperanan untuk memproses arahan, melaksanakan pengiraan dan menguruskan
laluan informasi menerusi system komputer. Unit atau peranti pemprosesan juga
akan berkomunikasi dengan peranti input, output, dan storan bagi melaksanakan arahan-arahan
berkaitan.
Dalam
arsitektur von Neumann yang asli, ia menjelaskan sebuah Unit Aritmatika dan
Logika, dan sebuah Unit Kontrol. Dalam komputer-komputer modern, kedua unit ini
terletak dalam satu sirkuit terpadu (IC – Integrated Circuit), yang biasanya
disebut CPU (Central Processing Unit).
Unit
Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat yang
melakukan pelaksanaan dasar seperti pelaksanaan aritmatika (tambahan,
pengurangan, dan semacamnya), pelaksanaan logis (AND, OR, NOT), dan pelaksanaan
perbandingan (misalnya, membandingkan isi sebanyak dua slot untuk kesetaraan).
Pada unit inilah dilakukan “kerja” yang nyata.
Unit
kontrol menyimpan perintah sekarang yang dilakukan oleh komputer, memerintahkan
ALU untuk melaksanaan dan mendapat kembali informasi (dari memori) yang
diperlukan untuk melaksanakan perintah itu, dan memindahkan kembali hasil ke
lokasi memori yang sesuai. Sekali yang terjadi, unit kontrol pergi ke perintah
berikutnya (biasanya ditempatkan di slot berikutnya, kecuali kalau perintah itu
adalah perintah lompatan yang memberitahukan kepada komputer bahwa perintah
berikutnya ditempatkan di lokasi lain).
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.
Sebuah
penyimpanan data komputer yakni memori, dan mengambil data yang dibutuhkan baik
dari Read-Only Memory (ROM) atau Random Access Memory (RAM). ROM adalah memori
permanen yang mempertahankan data bahkan ketika sistem dimatikan. RAM adalah
memori sementara dan, karena itu, setiap data yang tersimpan akan dihapus saat
sistem dimatikan. CPU menggunakan RAM untuk menyimpan dan mengambil data yang
pada dasar dibutuhkan. Sebagai contoh, instruksi yang diperlukan untuk memulai
sebuah program akan disimpan dan diambil dari RAM.
Cache
juga memainkan peran penting dalam fungsi CPU. Cache adalah sejumlah kecil
memori berkecepatan tinggi yang menyimpan data. Beberapa prosesor memiliki
cache yang bervariasi dalam RAM (SRAM) kapasitas statis. SRAM jauh lebih cepat
dari RAM dinamis (DRAM), yang ditujukan untuk memori utama dalam komputer.
Tujuan keseluruhan cache adalah untuk meningkatkan kecepatan di mana data
diproses.
Permintaan
data yang dibuat oleh CPU ditangani oleh cache controller. Ini bisa dibangun ke
dalam motherboard atau prosesor itu sendiri. Dengan cache yang merupakan
komponen internal, dapat diakses langsung dan, oleh karena itu, menjaga
kecepatan prosesor. Tanpa komponen ini, komputer akan berjalan secara dramatis
lebih lambat, seperti prosesor akan dipaksa untuk menunggu data yang akan
dikirim dari memori sistem utama.
CPU
ini tidak hanya merupakan elemen penting, tapi yang terpenting. Tanpa itu,
sistem tidak akan bisa berfungsi sama sekali. Komponen penting ini juga
menentukan kinerja keseluruhan sistem komputer yang akan diberikan.
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
beberapaperangkat 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
Sumber Pustaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar