Pengertian CPU dan Fungsinya

Pengertian CPU
Central processing unit (CPU) dari sebuah komputer adalah bagian dari hardware yang melaksanakan instruksi dari program komputer. Ia melakukan aritmatika, logis, dan operasi input / output dasar dari sebuah sistem komputer. CPU adalah seperti otak dari komputer – setiap instruksi, tidak peduli seberapa sederhana, harus melalui CPU. Jadi katakanlah Anda menekan huruf ‘k’ 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, ketika Anda melihat spesifikasi komputer di toko elektronik lokal Anda, biasanya mengacu pada CPU sebagai prosesor.
Ketika kita mulai melihat berbagai komponen CPU dan bagaimana mereka berfungsi, ingat bahwa itu adalah semua tentang kecepatan. Ketika kita menggunakan komputer kita ingin perintah untuk dilakukan sangat cepat. Ketika perintah menjadi lebih rumit (misalnya, menciptakan animasi 3D atau mengedit file video), kita menuntut lebih banyak dari CPU. Dengan demikian, kemajuan teknologi yang telah kita lihat dalam teknologi prosesor sebagian besar telah didorong oleh kebutuhan untuk kecepatan.
Komponen CPU
Sebuah CPU khas memiliki sejumlah komponen. Pertama adalah unit aritmatika logika (ALU) yang melakukan aritmatika sederhana dan operasi logis. Kedua adalah unit kontrol (CU) yang mengelola berbagai komponen komputer. Ini membaca dan menafsirkan instruksi dari memori dan mengubahnya menjadi serangkaian sinyal untuk mengaktifkan bagian-bagian lain dari komputer. Unit kontrol menyerukan kepada unit aritmatika logika untuk melakukan perhitungan yang diperlukan. Ketiga adalah cache, yang berfungsi sebagai memori berkecepatan tinggi di mana instruksi dapat disalin ke dan diambil. CPU Awal terdiri dari banyak komponen yang terpisah, namun sejak tahun 1970 mereka telah dibangun sebagai unit terpadu yang disebut mikroprosesor. Dengan demikian, CPU adalah jenis tertentu mikroprosesor. Masing-masing komponen CPU telah menjadi begitu terintegrasi yang Anda bahkan bisa mengenali mereka dari luar. CPU yang ditampilkan di bawah ini adalah berukuran sekitar 2 inci kali 2 inci.
CPU terletak di motherboard. Motherboard memiliki soket untuk ini, yang spesifik untuk jenis tertentu prosesor. Sebuah CPU akan sangat panas sehingga membutuhkan sistem pendingin sendiri dalam bentuk heatsink dan / atau kipas.





ALU adalah tempat perhitungan terjadi. Bagaimana perhitungan ini benar-benar bisa dilakukan? Untuk komputer, dunia terdiri dari nol (0) dan yang (1). Di dalam prosesor kita dapat menyimpan 0s dan 1s menggunakan transistor. Ini adalah switch mikroskopis yang mengontrol aliran listrik tergantung pada apakah saklar on atau off. Jadi transistor berisi informasi biner: 1 jika arus melewati dan 0 jika arus tidak melewati. Transistor terletak di sepotong silikon yang sangat tipis. Sebuah chip silikon tunggal dapat berisi ribuan transistor. Sebuah CPU tunggal berisi sejumlah besar chip. Gabungan ini hanya mencakup sekitar satu inci persegi atau lebih. Dalam CPU modern, bagaimanapun, bahwa inci persegi dapat menampung beberapa ratus juta transistor – CPU high-end sangat terbaru memiliki lebih dari satu miliar! Penghitungan dilakukan oleh sinyal menyalakan atau mematikan kombinasi yang berbeda dari transistor. Dan lebih banyak transistor berarti perhitungan yang lebih.
CPU Awal yang cukup besar dan tidak mengandung banyak transistor seperti yang mereka lakukan hari ini. Produsen chip seperti Intel dan AMD telah menginvestasikan banyak penelitian untuk membuat segalanya lebih kecil dan muat lebih banyak transistor di dalam prosesor tunggal. Jadi, ketika ada generasi baru dari chip, biasanya berarti mereka telah datang dengan cara yang lebih cerdas yang dikemas dengan kekuatan pemrosesan yang lebih ke CPU tunggal. Nama umum dari prosesor (misalnya Intel Pentium 4, Intel i7, AMD Athlon, AMD 870) mengacu pada arsitektur yang mendasari dari CPU. Ada begitu banyak orang yang berbeda yang akan sulit untuk mencari tahu apa yang benar-benar Anda butuhkan dalam komputer baru. Cara terbaik adalah harus pergi dengan jenis prosesor terbaru yang masuk dalam anggaran Anda.
Laju Clock
Tingkat clock prosesor adalah kecepatan di mana instruksi yang dieksekusi. Kecepatan ini diatur menggunakan jam internal dan dinyatakan sebagai jumlah jam siklus per detik. CPU modern dapat memproses miliaran kalkulasi per detik. Unit digunakan untuk menyatakan tingkat clock hertz, disingkat Hz. Jadi ketika prosesor memiliki kecepatan clock 3,5 GHz yang berarti 3,5 gigahertz, atau 3,5 miliar jam siklus per detik. Lebih cepat lebih baik, tapi kecepatan yang lebih tinggi artinya biaya yang lebih tinggi.
Komputer paralel dan CPU multi-core
Produsen komputer selalu mencari untuk meningkatkan kinerja keseluruhan sistem komputer, dan CPU yang lebih cepat adalah bagian besar dari itu. Ada batas-batas fisik dengan kecepatan clock dan seberapa dekat bersama-sama Anda dapat menempatkan transistor pada sebuah chip silikon. Salah satu solusinya adalah dengan menempatkan beberapa prosesor dalam sebuah CPU tunggal. Menggunakan dua prosesor disebut duo-core dan menggunakan empat prosesor disebut sebagai quad-core. Kebanyakan sistem komputer baru di pasar saat ini adalah quad-core, namun CPU dengan prosesor lebih banyak cenderung untuk keluar dalam waktu dekat. Core lebih banyak akan lebih mahal.
Menggunakan beberapa core tidak semudah kedengarannya. Hal ini membutuhkan bentuk baru komputasi yang dikenal sebagai komputasi paralel. Ini berarti bahwa instruksi harus dibagi menjadi potongan-potongan terpisah yang dapat ditangani oleh prosesor terpisah. Setelah selesai, hasilnya harus dikombinasikan lagi untuk dimengerti. Pendekatan yang kuat untuk komputasi paralel telah dikembangkan, dan sebagai hasilnya, CPU multi-core kini telah menjadi standar dalam sistem komputer biasa.
Ringkasan
Singkatnya, CPU adalah otak dari sebuah komputer, pengolahan semua instruksi yang Anda berikan. Sebuah CPU memiliki berbagai komponen untuk menerima instruksi, mengolahnya dan kemudian mengubah mereka menjadi sinyal untuk mengaktifkan bagian lain dari komputer. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan switch mikroskopis yang dikenal sebagai transistor yang terletak di chip silikon.
Untuk membuat pekerjaan lebih cepat CPU, sejumlah inovasi teknologi telah dilaksanakan: 1) dikemas lebih banyak transistor ke dalam CPU tunggal, 2) meningkatkan kecepatan clock CPU, 3) meningkatkan jangkauan bilangan bulat yang digunakan untuk mewakili angka, dan 4) mempekerjakan beberapa core dalam CPU tunggal.

Sumber : http://www.sridianti.com/pengertian-cpu-fungsi-dan-bagian.html

Organisasi dan Arsitektur Komputer

ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

Materi ini membahas tentang struktur dan fungsi komputer. Setelah mempelajari materi ini diharapkan dapat memahami sifat dan karakteristik sistem-sistem komputer yang berkembang saat ini. Tantangan yang dihadapi adalah adanya bermacam-macam komputer dan perkembangan yang pesat dibidang komputer, namun demikian konsep dasar organisasi komputer telah digunakan secara konsisten secara menyeluruh. Materi ini bermaksud untuk memberikan bahasan lengkap dan mudah tentang dasar-dasar organisasi komputer.

A.    Komputer

Komputer adalah sebuah mesin hitung elektronik yang secara cepat menerima informasi masukan digital dan mengolah informasi tersebut menurut seperangkat instruksi yang tersimpan dalam komputer tersebut dan menghasilkan keluaran informasi yang dihasilkan setelah diolah. Daftar perintah tersebut dinamakan program komputer dan unit penyimpanannya adalah memori komputer. Dalam bentuk yang paling sederhana komputer terdiri dari lima bagian utama yang mempunyai fungsi sendiri-sendiri. Unit-unit tersebut adalah: masukan, memori, aritmetika dan logika, keluaran dan kontrol. Unit masukan menerima informasi yang yang dikodekan dari operator manusia lewat alat-alat elektromekanik seperti papan ketik pada suatu terminal video, atau dari komputer - komputer

lain lewat jalur komunikasi digital. Informasi yang diterima dan disimpan dalam memori untuk dipergunakan kelak, atau langsung diolah oleh rangkaian aritmetika dan logika untuk melaksanakan operasi yang diinginkan. Langkah-langkah pengolahan ditentukan oleh program yang disimpan dalam memori. Akhirnya hasil-hasil yang diperoleh dikirimkan kembali keluar melalui unit keluaran. Seluruh kegiatan ini dikoordinasi oleh unit kontrol.

B.     Organisasi Komputer

Organisasi Komputer adalah bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional dan interkoneksi antar komponen penyusun sistem komputer dalam merealisasikan aspek arsitekturalnya. Contoh aspek organisasional adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol. Arsitektur Komputer lebih cenderung pada kajian atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer. Contohnya, set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O. Sebagai contoh apakah suatu komputer perlu memiliki instruksi pengalamatan pada memori merupakan masalah rancangan arsitektural. Apakah instruksi pengalamatan tersebut akan diimplementasikan secara langsung ataukah melalui mekanisme cache adalah kajian organisasional.

Perbedaan Utama

v  Organisasi Komputer

·         Bagian yang terkait erat dengan unit–unit operasional

·         Contoh: teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, sistem memori, dan sinyal–sinyal kontrol

v  Arsitektur Komputer

·         Atribut–atribut sistem komputer yang terkait dengan seorang programmer

·         Contoh: set instruksi, aritmetika yang digunakan, teknik pengalamatan, mekanisme I/O

C.    Struktur dan Fungsi Utama Komputer

Struktur Komputer

Komputer adalah sebuah sistem yang berinteraksi dengan cara tertentu dengan dunia luar. Interaksi dengan dunia luar dilakukan melalui perangkat peripheral dan saluran komunikasi. Dalam materi ini akan banyak dikaji seputar struktur internal komputer, terdapat empat struktur utama:

a.       Central Processing Unit (CPU), berfungsi sebagai pengontrol operasi komputer dan pusat pengolahan fungsi – fungsi komputer. Kesepakatan, CPU cukup disebut sebagai processor (prosesor) saja.

b.      Memori Utama, berfungsi sebagai penyimpan data.

c.       I/O, berfungsi memindahkan data ke lingkungan luar atau perangkat lainnya.

d.      System Interconnection, merupakan sistem yang menghubungkan CPU, memori utama dan I/O.

Komponen yang paling menarik namun paling kompleks adalah CPU Struktur CPU terlihat dengan struktur utamanya adalah :

·         Control Unit, berfungsi untuk mengontrol operasi CPU dan mengontrol komputer secara keseluruhan.

·         Arithmetic And Logic Unit (ALU), berfungsi untuk membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer.

·         Register, berfungsi sebagai penyimpan internal bagi CPU.

·         CPU Interconnection, berfungsi menghubungkan seluruh bagian dari CPU.

D.    Fungsi Komputer

Fungsi dasar sistem komputer adalah sederhana seperti terlihat pada gambar 1.3. Pada prinsipnya terdapat empat buah fungsi operasi, yaitu :

o   Fungsi Operasi Pengolahan Data

o   Fungsi Operasi Penyimpanan Data

o   Fungsi Operasi Pemindahan Data

o   Fungsi Operasi Kontrol

Komputer harus dapat memproses data. Representasi data di sini bermacam–macam, akan tetapi nantinya data harus disesuaikan dengan mesin pemrosesnya. Dalam pengolahan data, komputer memerlukan unit penyimpanan sehingga diperlukan suatu mekanisme penyimpanan data. Walaupun hasil komputer digunakan saat itu, setidaknya komputer memerlukan media penyimpanan untuk data prosesnya. Dalam interaksi dengan dunia luar sebagai fungsi pemindahan data diperlukan antarmuka (interface), proses ini dilakukan oleh unit Input/Output (I/O) dan perangkatnya disebut peripheral. Saat interaksi dengan perpindahan data yang jauh atau dari remote device, komputer melakukan proses komunikasi data.

Sumber :

-          http//:elearning.amikom.ac.id