CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT)

CPU (Central Prosesing Unit) adalah salah satu komponen utama Komputer yang berfungsi sebagai mengontrol operasi komputer dan membentuk fungsi-fungsi pengolahan datanya. CPU juga diperlukan untuk menyimpan beberapa data sementara. CPU harus mengingatkan lokasi instruksi terakhir sehingga CPU dapat mengetahui dimana mendapatkan instruksi selanjutnya. CPU diperlukan untuk menyimpan instruksi dan data untuk sementara selagi suatu instruksi sedang eksekusi.


Syarat-syarat CPU
Syarat-syarat yang terdapat pada CPU dan hal-hal yang harus dilakukan :
1.    Mengambil Instruksi : CPU membaca instruksi dari memori.
2.    Interpret Instruksi : Instruksi dikodekan untuk menentukan tindakan apa yang diperlukan.
3.    Mengambil Data : Eksekusi suatu instruksi dapat memerlukan pembacaan data dari memori atau modul I/O.
4.    Mengolah Data : Eksekusi suatu instruksi dapat memerlukan pembentukan beberapa operasi aritmatika atau operasi logika pada data.
5.    Menulis Data : Hasil suatu eksekusi dapt memerlukan penulisan data ke memori atau modul I/O.
Untuk melakukan hal ini, harus jelas bahwa CPU sangat memerlukan sebuah memori internal kecil.

Macam-macam CPU
1.    CPU Skalar : CPU yang dapat memproses 1 instruksi dalam sebuah siklus. ( Misal : keluarga intel x86).
2.    CPU Superkalar: CPU yang dapat menjalankan lebih dari 1 instruksi per siklus disebabkan adanya lebih dari 1 ALU.

Fungsi CPU
CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan ketik, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (RAM), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada RAM dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.

Empat Fungsi Utama CPU/ Prosesor
1.    CU (Control Unit)
Bertugas mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU.CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:

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

2.    Register
Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.

3.    ALU (Arithmetic Logic Unit)
Unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika (matematika) yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.
Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).

4.    CPU Interconnection
Adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan atau keluaran.