CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU)

CPU atau Central Processing Unit merupakan salah satu perangkat penting yang terdapat pada komputer, CPU merupakan pusat segala aktifitas semua yang terjadi pada komputer. CPU juga merupakan tempat pengolahan data berdasarkan dengan semua instruksi yang diminta.

1.    Struktur Dasar CPU

Untuk menjalankan semua fungsi dan tugas yang diinginkan oleh user maka CPU harus memiliki suatu  dasar, seperti yang tertulis dibawah ini:

·         Arithmetic and Logic Unit (ALU), komponen ini adalah yang bertugas untuk membentuk fungsi-fungsi pengolahan data komputer. ALU sering juga disebut sebagai bahasa mesin karena dalam ALU mengerjakan instruksi-instruksi bahasa mesin yang diberikan.

·         Control Unit, struktur ini berfungsi atau bertugas sebagai pengontrol operasi dari CPU dan pengontrol secara keseluruhan dari sebuah sistem komputer, sehingga akan tercapai sinkronisasi antara komponen dalam menjalankan fungsi0funsi dari operasinya. Control Unit juga bertindak sebagai penanggung jawab untuk mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

·         Register, merupakan media penyimpanan internal dari CPU yang akan digunakan pada saat proses pengolahan data. Memori ini hanya bersifat sementara.

·         CPU Interconnections, merupakan sistem koneksi dan BUS yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan dengan BUS-BUS eksternal CPU.

2.    Fungsi dan pronsip Kerja CPU

Fungsi CPU dapat diibaratkan dengan kalkulator, hanya pemprosesannya harus lebih kompleks dari sebuah kalkulator pada umumnya. Sedangkan fungsi utama dari CPU adalah melakukan atau mengerjakan aritmatik dan logika pada data yang diambil dari memori ataupun memori yang dimasukkan kedalam perangkat keras lainnya.

Central processing Unit dikontrol melalui sebuah perangkat lunak komputer dan perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya melalui media penyimpan. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu kedalam memori fisik (MAA), dimana setiap instruksi akan diberikan alamat yang disebut dengan lamat memori.

·          Siklus Feth – Eksekusi

Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori. Terdapat register  dalam  CPU  yang  berfungsi  mengawasi  dan menghitung  instruksi  selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC). PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi.

Instruksi  – instruksi  yang  dibaca  akan dibuat  dalam  register  instruksi  (IR). Instruksi  – instruksi ini dalam bentuk kode – kode binner yang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan. Aksi – aksi ini dikelompokkan menjadi empat katagori, yaitu :

1.          CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.

2.          CPU –I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.

3.          Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.

4.          Kontrol, merupakan instruksi  untuk  pengontrolan fungsi  atau kerja. Misalnya  instruksi pengubahan urusan eksekusi.

5.         Perlu diketahui  bahwa  siklus  eksekusi untuk suatu instruksi dapat melibatkan lebih dari sebuah referensi ke memori. Disamping itu juga, suatu instruksi dapat menentukan suatu operasi I/O.

Perhatikan gambar diatas  yang merupakan detail siklus operasi pada gambar siklus instruksi dasar, yaitu :

1.          Instruction Addess  Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi  atau menentukan alamat  instruksi berikutnya  yang  akan dieksekusi. Biasanya  melibatkan penambahan bilangan tetap ke  alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki  panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.

2.         Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi memorinya ke CPU.

3.         Instruction Operation Decoding (IOD),  yaitu menganalisa  instruksi  untuk  menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.

4.         Operand Address  Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat  operand, hal  ini  dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.

5.         Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.

6.         Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.

7.         Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori.

REFERENSI

http://id.wikipedia.org/wiki/Unit_Pemroses_Sentral

http://elearning.amikom.ac.id/index.php/download/materi/190000007-ST094-27/2009/12/20091211_organisasi%20dan%20arsitektur%20komputer.doc

ORGANISASI KOMPUTER DASAR DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

Komputer sederhana memiliki lima bagian utama, dimana lima bagian utama tersebut mempunyai fungsi masing-masing, unit-unit tersebut adalah input,memori, aritmatika dan logika, output dan kontrol. Itulah gambaran singkat tentang pengertian komputer selanjutnya masuk kedalam penjelasan organisasi komputer dasar dan arsitertur komputer.

A. ORGANISASI KOMPUTER DASAR

Organisasi komputer dasar adalah sebuah perangkat yang terkait dengan unit-unit yang terinterkoneksi antara komponen penyusun sistem komputer untuk merealisasikan aspek. Contoh aspek dari organisasi komputer adalah teknologi hardware, perangkat antarmuka, teknologi memori, siatem memori, dan sinyal-sinyal kontrol. Agar lebih mudah maka penulis akan membuat blok diagram tentang organisasi komputer dasar.

Penjelasan Gambar:

Central Processing Unit (CPU) merupakan komponen penting dalam komputer dasar karena CPU merupakan perangkat pengendali urutan dari semua informasi dalam komputer dan dengan dunia luar melalui unit I/O. Sedangkan untuk unit memori teridir dari sejumlah besar lokasi yang menyimpan program ataupun data yang sedang aktif digunakan dalam CPU, ketiga unit diatas dihubung kan melalui berbagai macam BUS.

B. ARSITEKTUR KOMPUTER

Arsitektur disini dapat didefinisikan sebagai gaya kontruksi dan organisasi antara komponen-komponen yang terkait dalam suatu perangkat sistem komputer. Walaupun setiap komputer pada dasarnya sama yaitu bekerja pada subuah sistem digital, namun terdapat berbagai variasi dalam konstruksinya yang dapat membedakan cara penggunaan komputer.

Ada beberapa tingkatan dalam arsitektur komputer, pada konstruksi dan organisasi sistem komputer memiliki perbedaan sederhana diantara tingkatan tersebut yaitu perbedaan antara hardware dan software.

1. TINGKATAN DASAR ARSITEKTUR KOMPUTER

Pada tingkatan dasar ini hardware lah yang menduduki tingkatan dasar dalam arsitektur komputer, sedangkan satu tingkat diatasnya adalah software. Software berada ditingkat diatas hardware, karena hardware mendukung software dengan memberikan atau menyediakan operasi yang diperlukan software.

2. Multilayerd Machine

Tingkatan dasar arsitektur komputer kemudian dikembangkan dengan memandang sistem komputer keseluruhan sebagai “multilayered machine” yang terdiri dari beberapa layer software di atas beberapa layer hardware.

Keterangan:

1.         Physical Device layer, merupakan komponen-komponen elektrik dan elektronik yang digunakan dalam arsitekturisasi komputer, physical layer merupakan slah satu yang terpenting dalam arsitektur komputer.

2.         Digital Logic Layer, pada dasarnya elemen ini dapat menyimpan, memanipulasi dan mentransmisikan data dalam bentuk biner sederhana.

3.         Microprogrammed Layer, layer ini menginterprestasikan instruksi bahasa mesin dari layer nesin dan secara langsung menyebabkan elemen logika digital menjalankan operasi yang dikehendaki.

4.         Machine Layer, tingkatan ini merupakan tingkatan paling bawah dalam suatu hardware, dalam programnya layer ini harus menggunakan instruksi bahasa mesin.

5.         Operating System Layer, namanya saja sudah operating system maka layer ini berfungsi sebagai pengatur cara yang dilakukan software dalam menggunakan hardware, dan hardware harus memberikan fasilitasnya sendiri untuk memungkinkan software menggunakan hardware tersebut secara lebih mudah.

6.         Higher Order Software Layer, layer ini mencakup semua program dalam bahasa selain bahasa mesin yang memerlukan penerjemahan kedalam bahasa mesin sebelum mereka menjalankan perintah yang dimaksud.

7.         Aplications Layer, merupakan bahasa komputer seperti yang dilihat oleh end-user.

DAFTAR SUMBER

http://journal.mercubuana.ac.id/data/ARSITEKTUR%20%20KOMPUTER1.doc

http://debyo.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/31390/handout4Organisasi+Komputer+Dasar.pdf