Komponen-Komponen Khusus CPU
1. ALU
Unit logika perhitungan / Aritmathic Logic Unit (ALU), yang melaksanakan perhitungan dan operasi logis. ALU bagian dari suatu komponen CPU yang melaksanakan semua perhitungan - perhitungan, seperti perkalian, pembagian, pengurangan, penambahan, dan semua operasi perbandingan.
2. CU
Unit kendali / Control Unit (CU), yang mengkoordinasi dan mengontrol semua hardware, mengambil instruksi dari memori dan memecahkan kode, memproses hasil kode tersebut dan mengirimkannya kedapa ALU untuk melaksanakan operasi yang diinginkan.
Sistem kerja ALU dan CU
Langkah pertama, CU mengambil intruksi (berupa kode) yang tersimpan di dalam memory, emudian instruksi – instruksi tersebut di pindahkan ke dalam memory sementara dan diterjemahkan. Instruksi – instruksi tersebut menentukan proses apa yang akan dilakukan selanjutnya. Sebagai contoh, jika hasil pemecahan kode manginginkan penjumlahan dari suatu angka, maka CU akan mengirimkan tugas tersebut kapada ALU dan ALU yang akan memproses perhitungan tersebut hingga memperoleh hasil penjumlahan nya. Dan yang terakhir adalah proses penulisan hasil, dalam proses ini hasil perhitungan tadi sisimpan dahulu di dalam suatu media penyimpanan kemudian ditampilkan. Hasil yang tersipan tersebut dapat diakses di kemudian hari untuk digunakan untuk keperluan tertentu.
Komponen lain CPU adalah :
a. Register
Register adalah bagian terkecil dari memory dan terletak di dalam CPU. Register paling sering digunakan sebagai media penyimpanan sementara hasil dari suatu proses. Registers mempunyai dua fungsi dasar, yaitu pertama untuk memungkinkan program bahasa mesin atau assembly menggunakan main memory yang minimal tetapi menggunakan registers sebagai penggantinya. Kedua, digunakan oleh CU untuk mengontrol operasi dari CPU, program system operasi untuk mengontrol jalanya suatu program.
b. Accumulator ( AC, DR )
Registers berada di dalam CPU. Register tersebuat dapat digunakan oleh ALU ntuk perhitungan matematik dan operasi logika, dan oleh memory buffer registers. Biasanya, semua hasil dari ALU berakhir di accumulator.
c. Instruction Register ( IR )
Registers berada di dalam CPU, yang mana memegang instruksi terakhir yang di ambil. Instruksi ini sekarang telah siap untuk dijalankan dan diakses oleh CU.
d. Memory Address Registers ( MAR )
Registers berada di dalam CPU, yang mana pada giliranya, menghubungkan dengan alamat dari suatu system. Registers ini menetapkan alamat di memori dimana informasi dapat ditemukan dan dapat juga digunakan untuk menunjuk suatu lokasi memori dimana informasi tersebut disimpan.
e. Memory Buffer Registers ( MBR )
Registers berada di dalam CPU, yang mana pada giliranya, menghubungkan dengan alamat dari suatu system. Tujuan utama dari registers ini adalah untuk bertindak sebagai suatu alat penghubung antara CPU dan memori. Pada saat CU menerima signal yang sesuai, lokasi memori yang tersimpan di dalam MAR digunakan untuk menggandakan data dari atau ke MBR.
f. Program Counter ( PC )
Berisi alamat memori dari instruksi selanjutnya yang akan dijalankan. Isi dari PC akan digandakan ke dalam MAR sebelum instruksi diambil dari memori. Saat penyelesaian dari pengambilan instruksi, CU akan memperbaharui PC kea rah instruksi selanjutnya yang akan di ambil.
g. Program Status Word ( PSW )
Biasanya dikenal sebagai Status Register ( SR ), registers ini berisi kunci informasi yang digunakan oleh CPU untuk merekam kondisi tertentu. Kondisi itu seperti CPU – detected errors, kesalahan deteksi hardware oleh error checking circuit, dan permintaan servis penting atau biasanya mengganggu input output modul.
FUNGSI CPU
Otak 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.
Gambar siklus instruksi yang terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi :
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. Dengan demikian 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.
PERELATAN PROSES ( Process Storage)
Peralatan Proses adalah alat yang digunakan untuk melakukan suatu pemrosesan data. Yang termasuk peralatan proses adalah sebagai berikut.
1.) Processor
Alat ini berfungsi sebagai pengolah data, processor merupakan bagian yang sangat penting dalam komputer. Kehandalan suatu komputer dapat dilihat dari processor yang digunakannya, misalnya Processor : Intel Pentium 4, AMD, Centrino dan Core Duo. Semakin tinggi tingkatan processor-nya semakin baik fungsi komputer tersebut.
2.) Register
Register merupakan jenis memori yang terdapat pada processor dan sebagai memori internal processor. Register merupakan memori yang mempunyai kecepatan tinggi 5 sampai 10 kali dibandingkan memori utama. Register digunakan untuk menyimpan instruksi dan data yang sedang diproses oleh CPU, sedang instruksi-instruksi dan data lainnya yang menunggu giliran untuk diproses masih disimpan di memori utama.
3.) Cache memori
Merupakan memori yang dapat meningkatkan kecepatan komputer dan dikatakan sebagai memori perantara.
4.) ROM ( Read Only Memory)
Memori dalam CPU berfungsi membantu proses kerja komputer. ROM adalah salah satu memori, mempunyai sifat hanya dapat dibaca dan tidak bisa diubah dan mempunyai sifat yang permanen atau tetap (non volatile). ROM mulai berfungsi saat menghidupkan komputer.Sebagian perintah ROM ini dipindakan juga ke dalam RAM berupa instruksi atau syntax-syntax. Misalnya, untuk melihat isi file dengan perintah DIR dan untuk mengecek kapasitas disket atau harddisk dengan CHKDSK, ROM bersifat tetap atau permanen bila terjadi mati listrik, file pada ROM tidak akan hilang. Instruksi yang tersimpan dalam ROM disebut dengan microinstruction atau firmware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. Apabila isi dari ROM hilang atau rusak maka sistem dari komputer tidak dapat berfungsi, oleh karena itu pabrik komputer merancang ROM hanya dapat dibaca saja dan tidak dapat dirubah. Selain ROM terdapat pula jenis ROM yang dapat diprogram kembali yaitu PROM (Programmable Read Only Memory), yang hanya dapat diprogram satu kali dan tidak dapat diubah kembali. Kemudian terdapat pula jenis lain yang disebut dengan EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sinar ultraviolet serta dapat diprogram kembali berulang-ulang. Dan jenis yang disebut EEPROM (Electrically Erasable Programmabel Read Only Memory) yang dapat dihapus secara elektronik dan dapat deprogram kembali.
5.) RAM ( Random Access Memory )
Merupakan jenis jenis memori yang dapat dibaca, diisi, dan diubah menurut kebutuhan (volatile). RAM mempunyai sifat sementara. Sifat sementara ini maksudnya adalah jika terjadi mati listrik maka data yang berada dalam RAM akan hilang. Misalnya, Pada saat anda mengetik yang ketikan telah sampai dua lembar, tetapi belum disimpan hasilnya ke dalam disket atau harddisk, hasil ketikan Anda akan berada di dalam RAM. Bila terjadi mati listrik maka data yang ada di dalam RAM akan hilang, Struktur RAM dibagi menjadi empat bagian utama, yaitu :
- Input Storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan melalui alat input.
- Program Storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
- Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang akan diolah dan menyimpan hasil pengolahan.
- Output Storage, digunakan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output. Berdasarkan struktur RAM tersebut, data yang diinput ke dalam sistem komputer akan ditampung ke dalam input storage, bila data dalam bentuk instruksi program maka akan dimasukkan ke dalam program storage, dan bila dalam bentuk data dan hasil pengolahan data maka akan dimasukkan ke working storage, kemudian sebelum data akan ditampilkan atau output maka akan disimpan ke dalam output storage.
