Sistem Komputer

Sistem Kerja CPU Pada Sistem Komputer

Central Processing Unit atau disingkat CPU biasanya juga disebut prosessor. Di dalam sistem komputer, piranti ini memegang peran yang sangat penting. CPU sering kali disebut sebagai otak komputer meskipun penyebutannya seperti itu tidak hanya bertindak sebagai mesin pemroses, tetapi tidak berfungsi sebagai pengingat. Fungsi pengingat ditangani oleh komponenen tersendiri yang dinamakan memori. Contoh prosesor yang populer saat ini adalah Pentium III, Pentium 4, celeron, core 2 duo, guard core i5, core i7 dan lain sebagainya.Kecepatan prosesor dinyatakan dengan satuan megaherts MHz atau gigaheehertz GHz. Kecepatan Pentium 4 misalnya telah mencapai 4,4 GHz dan sangat memungkinkan masih akan terus bertambah. CPU mempunyai bagian-bagian penting. Register adalah memori dalam CPU yang mempunyai kecepatan sangat tinggi. Memori ini digunakan untuk berbagai operasi dalam CPU.Unit kontrol berfungsi mengendalikan seluruh perangkat dalam sistem komputer. Hal ini dapat dianalogikan dengan otak manusia yang mengontrol seluruh saraf dalam tubuh sehingga seluruh anggota tubuh dapat digerakkan di dasarkan pada instruksi yang terdapat pada program komputer. Setiap instruksi diterjemahkan ke dalam bentuk tindakan yang sesuai dengan dimaksud instruksi bersangkutan.Unit aritmetika dan logika berperan dalam melaksanakan berbagai operasi perhitungan seperti pengurangan, penjumlahan dan penggalian, maupun operasi pembandingan seperti membandingkan suatu nilai bernilai nol atau tidak.

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

Adapun cara kerja dari CPU dapat dilihat dari urutannya sebagai berikut:

1.  Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage);

2. Apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage).

3.  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.

4. 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.

5.     Hasilnya ditampung di Accumulator.

6.  Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage.

7.  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.

Cara kerja ini dapat dilihat dengan lebih singkat dari gambar dibawah ini: