Yang berfungsi untuk menyimpan instruksi yang sedang dieksekusi

SUMUT | 16 Mei 2020 11:00 Reporter : Ani Mardatila

Merdeka.com - Komputer melakukan pekerjaan utamanya di bagian mesin yang tidak dapat kita lihat. Pusat kendali inilah yang mengubah input data menjadi output informasi.

Pusat kendali ini disebut central processing unit (CPU). CPU adalah rangkaian sirkuit elektronik yang sangat kompleks dan luas yang menjalankan instruksi program yang tersimpan.

Semua komputer, besar dan kecil, harus memiliki unit pemrosesan pusat.

2 dari 9 halaman

Tujuan setiap komputer adalah melakukan beberapa bentuk pemrosesan data. CPU mendukung pemrosesan data dengan melakukan fungsi mengambil, menkode, dan mengeksekusi pada instruksi yang diprogram.

Secara bersamaan, fungsi-fungsi ini sering disebut sebagai siklus instruksi. Selain fungsi siklus instruksi, CPU melakukan fungsi mengambil dan menulis data.

3 dari 9 halaman

Ketika suatu program berjalan pada komputer, instruksi disimpan dalam memori komputer sampai mereka dieksekusi. CPU menggunakan penghitung program untuk mengambil instruksi selanjutnya dari memori, di mana ia disimpan dalam format yang dikenal sebagai kode assembly.

CPU mendekode instruksi menjadi kode biner yang dapat dieksekusi. Setelah ini selesai, CPU melakukan apa yang diperintahkan instruksi, baik melakukan operasi, mengambil atau menyimpan data atau menyesuaikan penghitung program untuk melompat ke instruksi yang berbeda.

Jenis operasi yang biasanya dapat dilakukan oleh CPU mencakup fungsi matematika sederhana seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.

CPU juga dapat melakukan perbandingan antara objek data untuk menentukan apakah mereka sama.

Semua hal luar biasa yang dapat dilakukan komputer dilakukan dengan ini dan beberapa operasi dasar lainnya. Setelah instruksi dieksekusi, instruksi selanjutnya diambil dan siklus berlanjut.

4 dari 9 halaman

Saat melakukan fungsi eksekusi dari siklus instruksi, CPU mungkin diminta untuk menjalankan instruksi yang membutuhkan data. Misalnya, menjalankan fungsi aritmatika membutuhkan angka yang akan digunakan untuk perhitungan.

Untuk mengirimkan data yang diperlukan, ada instruksi untuk mengambil data dari memori dan menulis data yang telah diproses kembali ke memori.

Instruksi yang digunakan oleh CPU dan data yang dioperasikannya disimpan di area memori yang sama. Alamat unik digunakan oleh CPU untuk melacak lokasi memori yang berbeda.

5 dari 9 halaman

Mikroprosesor komputer pribadi adalah chip yang berisi semua sirkuit yang diperlukan untuk mengontrol operasi komputer.

Ini memungkinkan setiap fungsi CPU dijalankan oleh satu chip yang lebih murah untuk diproduksi dan lebih dapat diandalkan karena penggunaan sirkuit terintegrasi.

Sebelum pengenalan mikroprosesor, CPU komputer terkandung pada papan sirkuit yang berisi beberapa chip yang dihubungkan oleh sirkuit terintegrasi.

Saat ini, banyak prosesor modern memiliki beberapa CPU pada chip yang sama, disebut sebagai core.

6 dari 9 halaman

CPU memiliki sejumlah komponen. Yang pertama adalah unit logika aritmatika (ALU), yang melakukan operasi aritmatika dan logis sederhana. Kedua adalah unit kontrol (CU), yang mengelola berbagai komponen komputer.

Unit logika aritmatika membaca dan menafsirkan instruksi dari memori dan mengubahnya menjadi serangkaian sinyal untuk mengaktifkan bagian lain dari komputer. Unit kontrol memanggil unit logika aritmatika untuk melakukan perhitungan yang diperlukan.

Ketiga adalah cache, yang berfungsi sebagai memori berkecepatan tinggi tempat instruksi dapat disalin dan diambil. CPU awal terdiri dari banyak komponen yang terpisah, tetapi sejak 1970-an, mereka telah dibangun sebagai satu unit terintegrasi yang disebut mikroprosesor.

Dengan demikian, CPU adalah jenis mikroprosesor tertentu. Komponen individual dari CPU telah menjadi sangat terintegrasi sehingga Anda bahkan tidak dapat mengenalinya dari luar. CPU ini berukuran sekitar dua inci kali dua inci.

CPU terletak di motherboard. Motherboard memiliki soket untuk ini, yang khusus untuk jenis prosesor tertentu. CPU menjadi sangat panas dan karenanya membutuhkan sistem pendinginnya sendiri dalam bentuk pendingin dan / atau kipas.

ALU adalah tempat perhitungan terjadi, tetapi bagaimana perhitungan ini benar-benar dilakukan? Untuk komputer, dunia terdiri dari nol dan satu. Di dalam prosesor, kita dapat menyimpan nol dan yang menggunakan transistor.

Ini adalah sakelar mikroskopis yang mengontrol aliran listrik tergantung pada apakah sakelar hidup atau mati. Jadi transistor berisi informasi biner: satu jika arus melewati dan nol jika arus tidak melewati.

Transistor terletak pada potongan silikon yang sangat tipis. Satu chip silikon 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 terbaru memiliki lebih dari satu miliar!

Penghitungan dilakukan dengan sinyal yang menghidupkan atau mematikan kombinasi transistor yang berbeda. Dan lebih banyak transistor berarti lebih banyak perhitungan.

7 dari 9 halaman

Kerja CPU didefinisikan sebagai proses tiga langkah. Pertama, instruksi diambil dari memori. Kedua, instruksi diterjemahkan dan prosesor mengetahui apa yang diperintahkan untuk dilakukan. Ketiga, instruksi dieksekusi dan operasi dilakukan.

Tiga langkah ini berulang dalam siklus yang dimulai kembali dengan CPU mengambil instruksi selanjutnya. Langkah-langkah ini disebut sebagai siklus instruksi CPU.

CPU menggunakan penghitung program untuk melacak instruksi mana yang harus diambil selanjutnya. Penghitung adalah alamat lokasi memori yang menyimpan instruksi berikutnya yang akan dieksekusi.

Ini disimpan dalam register, yang merupakan lokasi memori khusus di CPU itu sendiri. Penghitung program bertambah untuk menunjuk ke instruksi berikutnya setelah masing-masing mengambil dalam siklus instruksi.

8 dari 9 halaman

CPU menjalankan instruksi yang melakukan serangkaian operasi dasar. Ada operasi aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.

Operasi memori memindahkan data dari satu lokasi ke lokasi lain. Operasi logis menguji suatu kondisi dan mengambil keputusan berdasarkan hasilnya. Pengendalian operasi mempengaruhi komponen lain dari komputer.

Jenis operasi dasar ini, yang dijalankan dengan sangat cepat, memungkinkan komputer untuk melakukan berbagai fungsi. Jumlah pasti operasi yang didukung oleh CPU tergantung pada arsitekturnya.

9 dari 9 halaman

Memori komputer mengacu pada area tempat data dan program disimpan. Memori bukan bagian dari CPU, tetapi CPU harus berinteraksi erat dengannya. Ada dua jenis memori komputer: primer, atau utama, dan sekunder.

CPU sangat bergantung pada memori utama untuk menyimpan instruksi program dan data instruksi beroperasi. Memori utama bersifat sementara dan hanya menyimpan instruksi dan data untuk suatu program saat program sedang dijalankan.

Memori sekunder adalah penyimpanan yang lebih permanen yang disediakan oleh hard drive dan flash drive.

Komponen CPU yang dikenal sebagai unit kontrol bertanggung jawab untuk memindahkan instruksi dan data dari penyimpanan sekunder ke memori utama sebelum pelaksanaan instruksi. Unit kontrol juga memindahkan hasil instruksi ke penyimpanan sekunder.

(mdk/amd)

You're Reading a Free Preview
Page 2 is not shown in this preview.

Register prosesor, dalam arsitektur komputer, adalah sejumlah kecil memori komputer yang bekerja dengan kecepatan sangat tinggi yang digunakan untuk melakukan eksekusi terhadap program-program komputer dengan menyediakan akses yang cepat terhadap nilai-nilai yang umum digunakan. Umumnya nilai-nilai yang umum digunakan adalah nilai yang sedang dieksekusi dalam waktu tertentu.

Register prosesor berdiri pada tingkat tertinggi dalam hierarki memori: ini berarti bahwa kecepatannya adalah yang paling cepat; kapasitasnya adalah paling kecil; dan harga tiap bitnya adalah paling tinggi. Register juga digunakan sebagai cara yang paling cepat dalam sistem komputer untuk melakukan manipulasi data. Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain.

Istilah register saat ini dapat merujuk kepada kumpulan register yang dapat diindeks secara langsung untuk melakukan input/output terhadap sebuah instruksi yang didefinisikan oleh set instruksi. untuk istilah ini, digunakanlah kata "Register Arsitektur". Sebagai contoh set instruksi Intel x86 mendefinisikan sekumpulan delapan buah register dengan ukuran 32-bit, tetapi CPU yang mengimplementasikan set instruksi x86 dapat mengandung lebih dari delapan register 32-bit.

Register data, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer).
Register alamat, yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori.
Register general purpose, yang dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus.
Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point).
Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya.
Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD.
Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register.
Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.

Tabel berikit berisi ukuran register dan padanan prosesornya

Register	Prosesor
4-bit	Intel 4004
8-bit	Intel 8080
16-bit	Intel 8086, Intel 8088, Intel 80286
32-bit	Intel 80386, Intel 80486, Intel Pentium Pro, Intel Pentium, Intel Pentium 2, Intel Pentium 3, Intel Pentium 4, Intel Celeron, Intel Xeon, AMD K5, AMD K6, AMD Athlon, AMD Athlon MP, AMD Athlon XP, AMD Athlon 4, AMD Duron, AMD Sempron
64-bit	Intel Itanium, Intel Itanium 2, Intel Xeon, Intel Core, Intel Core 2, AMD Athlon 64, AMD Athlon X2, AMD Athlon FX, AMD Turion 64, AMD Turion X2, AMD Sempron