Central Processing Unit


220px-80486dx2-largeOtak sebuah komputer berada pada unit pemrosesan (Process device). Unit pemrosesan ini dinamakan CPU ( Central Processing Unit ). Fungsi CPU adalah sebagai pemroses dan pengolah data yang selanjutnya dapat menghasilkan suatu informasi yang diperlukan. Pada komputer mikro unit pemrosesan ini disebut dengan micro-processor (pemroses mikro) atau processor yang berbentuk chip yang terdiri dari ribuan  sampai jutaan IC. Fungsi utama dari CPU bekerja dengan aritmatika dan logika terhadap data yang terdapat dalam memori atau yang dimasukkan melalui unit masukkan seperti  keyboard, scanner, atau joystick. Kecepatan processor atau CPU ini diukur dengan satuan hitung hertz atau clock cycles. Saat ini, komputer memiliki kecepatan processor sampai giga hertz. 1 Giga Herzt sama dengan 1.000.000.000 herzt. Perkembangannya processor yang pertama kali muncul tahun 1990-an adalah pentium dengan kecepatan 75 Mega Hertz, dan saat ini kecepatannya sudah mencapai 3 Giga Hertz lebih dengan processor Pentium IV. Seiring dengan kecepatan Pentium IV, telah pula diperkenalkan processor dengan teknologi mobile yaitu Centrino (Pentium M – Centrino) jenis processor ini baru terdapat pada komputer-komputer built up, laptop, notebook. Saat ini, processor yang terbaru adalah Dual Core (Core Duo). Processor ini memiliki dua kecepatan giga hertz seperti memiliki dua processor. Beberapa produsen processor yang terkenal adalah Intel, AMD dan Cyrix. CPU bekerja berdasarkan instruksi suatu software, atau instruksi suatu program.

a. ALU ( Arithmetical Logical Unit )

Fungsi unit ini adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi. Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. Sirkuit yang digunakan oleh ALU ini disebut dengan adder karena operasi yang dilakukan dengan dasar penjumlahan. Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation). Operasi logika meliputi perbandingan dua buah elemen logika dengan menggunakan operator logika, yaitu :

  • Sama dengan (=)
  • Tidak sama dengan ( <> )
  • Kurang dari ( < )
  • Kurang atau sama dengan dari ( <= )
  • Lebih besar dari ( > )
  • Lebih besar atau sama dengan dari ( >= )

b. CU ( Control Unit )

Fungsi unit ini adalah untuk melakukan pengontrolan dan pengendalian terhadap suatu proses yang dilakukan sebelum data tersebut dikeluarkan (output). Selain itu CU menafsirkan perintah dan menghasilkan sinyal yang tepat untuk bagian lain dalam sistem komputer. Unit ini mengatur kapan alat input menerima data dan kapan data diolah serta kapan ditampilkan dari program komputer. Bila terdapat instruksi perhitungan atau logika maka unit ini akan mengirim instruksi tersebut ke ALU.

Tugas dari Control Unit ini adalah :

  • Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output
  • Mengambil instruksi-instruk dari memori utama
  • Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses
  • Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU
  • Menyimpan hasil proses ke memori utama.

Macam-macam CU

1. Single-Cycle CU

Proses di CUl ini hanya terjadi dalam satu clock cycle, artinya setiap instruksi ada pada satu cycle, maka dari itu tidak memerlukan state. Dengan demikian fungsi boolean masing-masing control line hanya merupakan fungsi dari opcode saja. Clock cycle harus mempunyai panjang yang sama untuk setiap jenis instruksi. Ada dua bagian pada unit kontrol ini, yaitu proses men-decode opcode untuk mengelompokkannya menjadi 4 macam instruksi (yaitu di gerbang AND), dan pemberian sinyal kontrol berdasarkan jenis instruksinya (yaitu gerbang OR). Keempat jenis instruksi adalah “R-format” (berhubungan dengan register), “lw” (membaca memori), “sw” (menulis ke memori), dan “beq” (branching). Sinyal kontrol yang dihasilkan bergantung pada jenis instruksinya. Misalnya jika melibatkan memori ”R-format” atau ”lw” maka akan sinyal ”Regwrite” akan aktif. Hal lain jika melibatkan memori “lw” atau “sw” maka akan diberi sinyal kontrol ke ALU, yaitu “ALUSrc”. Desain single-cycle ini lebih dapat bekerja dengan baik dan benar tetapi cycle ini tidak efisien.

2. Multi-Cycle CU

Berbeda dengan unit kontrol yang single-cycle, unit kontrol yang multi-cycle lebih memiliki banyak fungsi. Dengan memperhatikan state dan opcode, fungsi boolean dari masing-masing output control line dapat ditentukan. Masing-masingnya akan menjadi fungsi dari 10 buah input logic. Jadi akan terdapat banyak fungsi boolean, dan masing-masingnya tidak sederhana. Pada cycle ini, sinyal kontrol tidak lagi ditentukan dengan melihat pada bit-bit instruksinya. Bit-bit opcode memberitahukan operasi apa yang selanjutnya akan dijalankan CPU; bukan instruksi cycle selanjutnya.

—————————————————————————————————-

  1. Wikipedia. Central Processing Unit. http://en.wikipedia.org/wiki/Central_processing_unit . 11 Oktober 2010
  2. Wikipedia. Arithmetic Logic Unit. http://en.wikipedia.org/wiki/Arithmetic_logic_unit . 11 Oktober 2010
  3. Wikipedia. Control Unit. http://en.wikipedia.org/wiki/Control_unit . 11 Oktober 2010

About ervannur

Orang malam yang membicakan terang (G.I.E)

Posted on Oktober 11, 2010, in Uncategorized and tagged . Bookmark the permalink. Tinggalkan komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: