CPU (Central Processing Unit)

A.        Pengertian CPU.

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.

CPU (Central Processing Unit) adalah otak atau sumber dari komputer

yang mengatur dan memproses seluruh kerja komputer. CPU ini berbentuk IC yang diberi nama sesuai dengan tipenya, misalnya 8088 untuk PC XT dan 80286 untuk PC AT,Pentium IV dan sebagainya. Karena CPU ini berada pada suatu board (papan) yang disebut motherboard dan terletk dalam kotak (casing), sekarang ini orang jadi cenderung menyebut kotak berisi catu daya, disk drive dan motherboard sebagai CPU/ kotak CPU. Di dalam kotak CPU biasanya terdapat 2 buah disket drive yang diberi nama disket drive A dan disket drive B. selain disket drive ada juga yang mempunyai hard disk dan CD ROM.

B.         Struktur CPU.

CPU atau Central Processing Unit merupakan bagian terpenting dalam sebuah sistem komputer, dapat dikatakan bahwa CPU merupakan otak dari komputer itu sendiri. Sebuah komputer paling canggih sekalipun tidak akan berarti tanpa adanya CPU yang terpasang di dalamnya. Dalam kesehariannya CPU memiliki tugas utama untuk mengolah data berdasarkan instruksi yang ia peroleh. CPU sendiri sebenarnya masih terbagi atas beberapa komponen yang saling bekerja sama untuk membentuk suatu unit pengolahan. Terdapat empat komponen utama penyusun CPU, yaitu

1.         Arithmetic and Logic Unit (ALU).

2.         Control Unit.

3.         Registers.

4.         CPU Interconnections.

Arithmetic and Logic Unit (ALU).

Arithmetic and Logic Unit atau sering disingkat ALU saja dalam bahasa Indonesia kira-kira berarti Unit Logika dan Aritmatika. Bagian ini mempunyai tugas utama untuk membentuk berbagai fungsi pengolahan data komputer. Sering juga disebut sebagai bahasa mesin, karena terdiri dari berbagai instruksi yang menggunakan bahasa mesin. ALU sendiri juga masih terbagi menjadi dua komponen utama, yaitu

1.         Arithmetic unit (unit aritmatika), bertugas untuk menangani pengolahan data yang berhubungan dengan perhitungan.

2.         Boolean logic unit (unit logika boolean), bertugas menangani berbagai operasi logika.

Control Unit.

Control Unit atau Unit Kendali, mempunyai tugas utama untuk mengendalikan operasi dalam CPU dan juga mengontrol komputer secara keseluruhan untuk menciptakan sebuah sinkronisasi kerja antar komponen dalam melakukan fungsinya masing-masing. Di samping itu, control unit juga bertugas untuk mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

Registers.

Registers (jamak, dalam bahasa Indonesia menjadi register-register atau banyak register) merupakan media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat pengolahan data. Registers merupakan media penyimpanan yang bersifat sementara, artinya data hanya akan berada dalam registers saat data tersebut dibutuhkan selama komputer masih hidup, ketika suatu data tidak diperlukan lagi maka ia tidak berhak lagi berada di dalam registers, dan ketika komputer dimatikan maka semua data yang berada di dalamnya akan hilang.

CPU Interconections

CPU Interconnections merupakan sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU dengan bus-bus eksternal CPU. Komponen internal CPU diantaranya

1.         Arithmetic and Logic Unit (ALU),

2.         Control Unit,

3.         Registers, dan

4.         CPU Interconnection.

Sedangkan komponen eksternal CPU diantaranya

•           sistem memori utama,

•           sistem masukan/keluaran (input/output),

•           dan sistem-sistem lainnya.

C.        Fungsi CPU.

Fungsi utama CPU adalah menjalankan program-program yang disimpan di memori utama. Hal ini dilakukan dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan mengeksekusi- nya satu persatu sesuai dengan alur perintah. Pekerjaan ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu membaca instruksi (fetch) dan melaksanakan instruksi tersebut (execute). Proses membaca dan melaksankan ini dilakukan berulang-ulang sampai semua instruksi yang terdapat di memori utama dijalankan atau komputer dimatikan. Proses ini dikenal juga sebagai siklus fetch-eksekusi.

a) Siklus Fetch-Eksekusi.

•           Di awal setiap siklus, CPU akan membaca dari memori utama,

•           Sebuah register, yang disebut Program Counter (PC), akan mengawasi dan menghitung instruksi selanjutnya,

•           Ketika CPU membaca sebuah instruksi, Program Counter akan menambah satu hitungannya,

•           Lalu instruksi-instruksi yang dibaca tersebut akan dimuat dalam suatu register yang disebut register instruksi (IR), dan akhirnya

•           CPU akan melakukan interpretasi terhadap instruksi yang disimpan dalam bentuk kode binari, dan melakukan aksi yang sesuai dengan instruksi tersebut.

b) Siklus Intruksi.

•           Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.

•           Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.

•           Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.

•           Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.

•           Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.

•           Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.

•           Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori

D.        Sub Siklus Intruksi.

a.         Fetch : membaca instruksi berikutnya dari memori ke dalam CPU.

b.         Execute : menginterpretasikan opcode dan melakukan operasi yang diindikasikan.

c.         Interrupt : Apabila interrupt diaktifkan dan interrupt telah terjadi, simpan status proses saat itu dan layani interrupt.

E.         Aksi – Aksi CPU.

a.         CPU Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya

b.         CPU – I/0, perpindahan data dari CPU ke modul I/0 dan sebaliknya

c.         Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data

d.         Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi

Daftar Pustaka :

Wikipedia(2012).Unit Pemrosesan Sentral. http://id.wikipedia.org/wiki/Unit_Pemroses_Sentral, 20 November 2012

Tehnology Of Information(2010).Central Processing Unit (CPU). http://fujhyzhu.wordpress.com/ 2010 /05/22/central-processing-unit-cpu/, 20 November 2012

pereman Terminal(2007).Central Processing Unit(CPU). http://rotyyu.wordpress.com/2007/11/04/ central-processing-unit-cpu/, 20 November 2012