CPU, singkatan dari
Central Processing Unit adalah perangkat keras komputer yang berfungsi untuk
menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Prosesor
sering digunakan untuk menyebut CPU pada umumnya. 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.
Pin mikroprosesor Intel 80486DX2.
Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam,
yaitu sebagai berikut:
1.
Unit kontrol (Control Unit)
Unit kontrol ini adalah bagian dari prosesor
yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini terdapat dalam semua CPU.
CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar
komponen 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
aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi
tersebut ke ALU (Aritmathic Logic Unit). 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 input dan
output.
• Mengambil instruksi-instruksi dari memori
utama.
• Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan)
untuk diproses.
• Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan
aritmatika atau perbandingan logika.
• Mengawasi kerja dari ALU.
• Menyimpan hasil proses ke memori utama.
2.
Register
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 di gunakan untuk menyimpan data saat di olah 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.
3.
ALU
ALU merupakan bagian dari CPU 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 aritmatika dan unit logika boolean yang masing-masing
memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan
semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi
program. ALU melakukan semua operasi aritmatika 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, piranti masukan /keluaran.
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.
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 beberapa perangkat 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.