Giofanni Devi: Central Processing Unit

Sebelumnya sudahkah anda tahu apa itu Central Processing Unit? Ya Central Processing Unit atau yang sering kita sebut CPU adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menerima, melaksanakan perintah dan mengolah data dari perangkat lunak. CPU adalah salah satu bagian dari hardware yang melaksanakan instruksi dari program komputer. Tugas CPU adalah melakukan aritmatika, logis, dan operasi input / output dasar dari sebuah sistem komputer. CPU adalah seperti otak dari computer. Setiap instruksi, tidak peduli seberapa sederhananya maupun serumit apapun, harus melalui CPU. Jadi katakanlah Anda menekan huruf ‘A’ pada keyboard Anda dan muncul di layar , CPU komputer Anda adalah apa yang membuat ini mungkin. CPU kadang-kadang disebut sebagai unit pusat prosesor, atau prosesor untuk singkatnya. Jadi, saat Anda melihat spesifikasi komputer di toko elektronik, biasanya mengacu pada CPU sebagai prosesor.

1. Sejarah Singkat Perkembangan CPU

Perkembangan Processor Dari Generasi Ke Generasi

PC didesain berdasar generasi-generasi CPU yang berbeda. Padatiap generasi yang mendominasi adalah chip-chip Intel, tetapi pada generasi kelima terdapat beberapa pilihan selain chip Intel.Processor merupakan bagian sangat penting dari sebuah komputer, yang berfungsi sebagai otak dari komputer. Berikut perkembangan-perkembangan processor yang diawali oleh processor intel pada saat itu hanya satu satunyamicroprocessor yang ada. Tetapi pada saat ini sudah banyak beredar processor dari produsen yang lain, sehingga user sudah bisa mendapatkan processor yang beragam.

Microprocessor 4004 (1971)

Processor di awali pada tahun 1971 dimana intel mengeluarkan processor pertamanya yang di pakai pada mesin penghitung buscom. Ini adalah penemuan yang memulai memasukan system cerdas kedalam mesin. Processor ini dinamakan microprocessor 4004. Chip intel4004 ini mengawali perkembangan CPU dengan mempelopori peletakan seluruh komponen mesin hitung dalam satu IC. Pada saat ini IC mengerjakan satu tugas saja.

Microprocessor 8008 (1972)

Pada tahun 1972 intel mengeluarkan microprocessor 8008 yang berkecepatan hitung 2 kalilipat dari MP sebelumnya. MP ini adalah mp 8 bit pertama. Mp ini juga di desain untuk mengerjakan satu pekerjaan saja.

Microprocessor 8080 (1974)

Pada tahun 1974 intel kembali mengeluarkan mp terbaru dengan seri 8080. Pada seri ini intel melakukan perubahan dari mp multivoltage menjadi triple voltage, teknologi yang dipakai NMOS, lebih cepat dari seri sebelumnya yang memakai teknologi PMOS.Mp ini adalah otak pertama bagi komputer yang bernama altair. Tahun ini juga muncul mp dari produsen lain seperti MC6800 dari Motorola -1974, Z80dari Zilog -1976 (merupakan dua rival berat), dan prosessor lain seri 6500 buatan MOST,Rockwell, Hyundai, WDC, NCR dan sebagainya.

2. Komponen dan Fungsi CPU

Arithmetic and Logic Unit

Bertugas membentuk fungsi fungsi pengolahan data komputer. ALU sering disebut mesin bahasa (language machine) karena bagian ini mengerjakan instruksi instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya.Seperti istilahnya ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unitlogika boolean, yang masing masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.

Tugas lain dari ALU adalah mengambil 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 (!= ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (<= ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (>= ).

Control Unit

Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keseluruhan mengontrol computer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi fungsi operasinya.Tanggung jawab unit kontrol lainnya adalah mengambil instruksi instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

Bila ada intruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit control akan mengirim intruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit control ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.

Dengan demikian tugas dari unit kontrol ini adalah:

1. Mengatur dan mengontrol alat-alat input dan output.

2. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.

3. Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.

4. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika. 5. Mengawasi kerja dari ALU.

6. Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Registers

Media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya

jika dianalogikan, 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.

CPU Interconnections

Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus eksternal CPU Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register. Komponen eksternal CPU : system lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran.

3. 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.

4. Macam dan Merk Processor

Berikut merupakan macam dan merk processor yang banyak beredar:

a. INTEL

INTEL merupakan salah satu merk processor yang produknya paling banyak digunakan saat ini. Seperti yang kita ketahui prosesor Intel terus mengalami perkembangan dari tahun ke tahun dan telah menciptakan beberapa genereasi processor, mulai dari Intel Atom pertama, Intel Xeon, Pentium I, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Dual Core, Core 2 Duo, Core i3, Core i5, dan sampai yang terbaru saat ini yakni Intel Core i7. Kelebihan dari processor INTEL ini yaitu memiliki sistem temperatur yang stabil saat digunakan, karena processor ini dapat mengurangi kecepatan secara otomatis ketika terjadi overheating.

b. AMD

Advance Micro Device Inc merupakan kompetitor terdekat dari INTEL, umumnya processor ini sangat digemari oleh orang-orang yang suka bermain game, melakukan desain dan multi-tasking, hal ini dikarenakan AMD dilengkapi dengan VGA Ati Radeon.

c. ARM

Processor ARM ini merupakan processor yang lebih banyak atau dirancang khusus bagi pengguna perangkat handphone, music player, dan pada perangkat peripheral komputer seperti router.

d. CYRIX

CYRIX merupakan processor yang pertama kali digunakan pada tahun 1988. Keunggulan dari processor ini yaitu memiliki kecepatan yang lebih optimal, dan memiliki suhu yang rendah.