CPU (Unit Pemroses Sentral)

Unit Pemroses Sentral

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).

Komponen 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 aritmetika 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 aritmetika 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 aritmetika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmetika 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, peranti 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 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.

Percabangan instruksi

Pemrosesan instruksi dalam CPU dibagi atas dua tahap, Tahap-I disebut Instruction Fetch, sedangkan Tahap-II disebut Instruction Execute. Selama Tahap-I Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory ke register, sedangkan selama Tahap-II 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 (EN: "machine cycle 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, yaitu 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 aritmetika 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.

Perancang CPU

Advanced Micro Devices (AMD)

ARM Ltd.

Freescale Semiconductor (Motorola)

IBM Microelectronics (IBM)

Intel Corporation (Intel)

MIPS Technologies (MIPS)

Texas Instruments

https://id.wikipedia.org/wiki/Unit_Pemroses_Sentral

Fungsi yang lain: 

1. Fetching

Fetching adalah suatu istilah yang digunakan dalam ilmu komputer dan diartikan sebagai proses pengambilan atau pemanggilan data. Dalam sebuah perangkat komputer, data disimpan dalam harddisk pada CPU dengan sebuah alamat.

Diibaratkan data didalam prosesor atau CPU disusun dalam kumpulan alamat dan ketika suatu program dijalankan CPU akan mengambil data dari alamat yang tersimpan dalam komponennya tersebut.

2. Decoding

Dalam suatu sistem CPU, sebuah program yang akan dijalankan atau yang dieksekusi, harus sesuai dengan kode instruksi yang nantinya akan diterjemahkan agar CPU dapat mengenalinya dalam kode instruksi biner. Dapat disimpulkan bahwa decoding adalah suatu proses penterjemahan suatu program ke dalam bahasa yang dimengerti oleh CPU.

Decoding terjadi di dalam CPU dan semua program yang berjalan dalam perangkat komputer harus melalui proses decoding terlebih dahulu.

3. Executing

Saat suatu program dijalankan maka CPU akan mengeksekusi program tersebut. Maksudnya adalah CPU akan melakukan satu hal yakni melakukan kalkulasi atau perhitungan dengan menggunakan suatu komponen didalamnya yang disebut dengan ALU atau Arithmetical Logical Unit .

Kompenen ALU sendiri bertanggung jawab dalam semua proses perhitungan matematika dan logika dalam komputer. Selain itu fungsi eksekusi dari suatu CPU juga berarti sebagai proses pemindahan suatu data dari suatu perangkat memori menuju perangkat memori yang lainnya.

4. Storing

Storing atau menyimpan data adalah salah satu fungsi lainnya dari CPU. Saat seseorang menggunakan komputer maka ia membutuhkan perangkat untuk menyimpannya baik secara sementara maupun secara permanen.

Jika seseorang membutuhkan data dengan cepat dan memyimpannya secara sementara maka CPU akan menyimpannya dalam RAM sementara data yang disimpan secara permanen akan masuk ke dalam harddisk. Kedua fungsi tersebut dilakukan dan dikendalikan sepenuhnya oleh CPU.

pengertian CPU dan fungsi CPU

Cara kerja CPU

Untuk menjalankan fungsi-fungsi tersebut CPU tidak hanya mengandalkan perangkat prosesor akan tetapi juga melibatkan beberapa perangkat lain diantaranya harddisk, motherboard, RAM, Floppy drive, Sound card, USB port,VGA card dan lain sebagainya. Kesemua bagian tersebut tersusun sedemikian rupa dan saling terhubung satu sama lain. Semakin cepat CPU bekerja, semakin baik juga performanya.

Kecepatan CPU diukur dengan satuan Hertz yang berarti satu operasi perdetiknya dan biasanya dituliskan dalam satuan GHz atau Giga hertz. 1 GHz diartikan sebagai kecepatan CPU dalam melakukan satu juta operasi dalam komputer. Apakah Anda sekarang sudah paham mengenai pengertian CPU beserta fungsi CPU dan komponen yang berada di dalamnya?

https://www.nesabamedia.com/pengertian-dan-fungsi-cpu/

Bagian Bagian atau isi CPU: 

1. Mainboard 

A. CPU Socket 

B. CPU Socket Lever 

C. Elco Volt Regulasi  

D. Elco Kapasitas 

E. Konduktor (Coil) 

F. P4 Koneksi Power 

G. Head Sink 

H. 4 Pin CPU Fan (PIN)

I. 4x DIMM Memory Slot 

J. IC Super I/O

K. Back Panel 

L. Gigabit LAN Header (PIN)

M. Osculator 

N. Chipset North Bridge Controller 

O. Koneksi Floppy Slot (PIN)

P. Primary ATA (IDE) Koneksi (PIN)

Q. 24 Pin Mainboard Power (PIN) 

R. Chipset South Bridge Controller 

S. 4x SATA Koneksi (PIN)

T. Coin Cell CMOS Baterai Backup 

U. Primary dan Scondary ATA RAID

V. Sitstem Koneksi Panel (Berwarna warni) 

W. 2x 3 Pin Case Fan Koneksi 

X. Marvell Onboard Wireless Chipset 

Y. AGP Slot 

Z. 3x PCI Slot 

A. 2x PCI Exspress Slot 

B. IC Onboard audio integrated circuit 

C. CD-IN Koneksi Slot (PIN)

D. SPDIF Koneksi Slot (PIN)

E. 1394 Header Koneksi Slot (PIN)

F. IC 1394 Kontrol 

G. Onboard LED (PIN)

H. SATA RAID Koneksi Slot (PIN)

I. Jumpres Koneksi Slot 

J. USB Header Koneksi Slot (PIN)

K. IC SATA Kontrol 

L. IC ATA Kontrol 

M. Serial Port Koneksi (PIN)

N. Game /MIDI Header Koneksi Slot (PIN)

O. FWH in PLCC 

2. Casing 

A. Depan

B. Belakang 

C. Atas 

D. Bawah 

E. Samping 

3. Power Supply 

A. Dioda Bridge Rectifier 

B. Kapasitor Filter 

C. Travo Switching 

D. Dioda Schottky 

E. Kapasitor Filter Output 

F. Optoisolator 

G. IC Power Switching 

H. Sekering 

I. Switch Mode Power Transformer

J. Scondary Dioda 

K. PQ05RD11IC

L. Elco Filter Kapasitor 

M. Top223p IC

N. IC Inverter 

O. Koil Buck BACKLIGHT BAWAH

P. Transistor FET BACKLIGHT ATAS

Q. Dioda Buck BACKLIGHT ATAS

R. Transistor Push Pull BACKLIGHT ATAS

S. Travo Penarik Tegangan BACKLIGHT BAWAH

T. Kapasitor Ballast  BACKLIGHT BAWAH

U. Kapasitor Tunning  BACKLIGHT BAWAH

V. Cooling Fan 

W. Power Switch dan AC Socket 

X. Kabel ( Red:+5v, Balck:Gnd, Yellow:+12v, Orange:+3.3v, Brown:Sense, Purple:+5vStandby, Green:DC On, White:-5v, Blue:-12v) 

4. Optical Drive 

A. CD ROM Drive 

1. Slim Optical Drive 

2. Optical Disk Akses LED

3. Drive Tray Eject Button 

4. Back Panel 

B. Floppy Disk Drive 

5. Harddisk 

A. Platters

B. Spindle 

C. Slider (and Head) 

D. Actuator Arm 

E. Actuator Axis 

F. Actuator 

G. Ribbon Cable 

H. Tape Seal 

I. Power IDE Konektor (PIN)

J. Setting Jumper (PIN)

K. SCSI Interface Konektor