Pengertian dan Penjelasan tentang Central Processing Unit (CPU)

Central Processing Unit atau CPU merupakan salah satu perangkat keras komputer yang bertugas untuk menerima dan menjalankan perintah dalam sebuah komputer. CPU bisa disebut sebagai otak komputer karena bisa mengatur semua aktivitas dan jalannya semua program termasuk aplikasi atau software di dalamnya. CPU termasuk rangkaian yang sangat kompleks dan luas dalam menjalankan instruksi program yang tersimpan.

 

Fungsi Central Processing Unit

 

CPU memiliki fungsi utama untuk melakukan beberapa bentuk pemrosesan data. CPU mendukung pemrosesan data dengan melakukan beberapa fungsi seperti mengambil, mengkode dan mengeksekusi pada instruksi yang diprogram. Beberapa fungsi tersebut disebut dengan siklus instruksi. Selain melakukan siklus instruksi, CPU juga melakukan fungsi mengambil dan menulis data. 

 

1. Siklus Instruksi CPU

 

Ketika suatu program berjalan pada komputer, instruksi disimpan dalam memori komputer hingga semuanya dieksekusi. CPU menggunakan penghitung program untuk mengambil instruksi selanjutnya dari memori dan disimpan dalam format yang dikenal sebagai kode assembly. CPU mendecode instruksi menjadi kode biner yang bisa dieksekusi. Setelah itu CPU melakukan apa yang diperintahkan instruksi, baik melakukan operasi, mengambil data, menyimpan data atau menyesuaikan penghitung program untuk melompat ke instruksi yang berbeda. Operasi yang biasanya bisa dilakukan oleh CPU berupa operasi aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. 

 

2. CPU sebagai Fungsi Data

 

Ketika melakukan fungsi eksekusi dari siklus instruksi, CPU diminta untuk menjalankan instruksi yang membutuhkan data. Misalnya, menjalankan fungsi aritmatika membutuhkan angka yang akan digunakan untuk perhitungan. Ada instruksi untuk mengambil data dari memori dan menulis data yang telah diproses kembali ke memori yang digunakan untuk mengirimkan data yang dibutuhkan. Data yang dioperasikan dan instruksi yang digunakan oleh CPU  disimpan di area memori yang sama. Untuk melacak lokasi memori yang berbeda, CPU menggunakan alamat yang unik. 

 

CPU Mikroprosesor

 

Mikroprosesor komputer merupakan sebuah chip yang berisi semua sirkuit yang dibutuhkan untuk mengontrol operasi komputer. Hal ini memungkinkan setiap fungsi CPU dijalankan oleh satu chip yang lebih murah untuk diproduksi dan lebih bisa diandalkan karena penggunaan sirkuit terintegrasi. Saat ini banyak prosesor modern memiliki beberapa CPU pada chip yang sama dan disebut dengan core. 

 

Komponen CPU

 

1. Control Unit (CU)

 

Control unit merupakan bagian dari CPU yang berfungsi untuk mengambil instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi yang ada. Pengolahan data yang dilakukan oleh control unit akan dibawa ke memori utama untuk disimpan. Ketika saatnya sudah tiba, data akan disajikan melalui output. Control unit melakukan pengaturan penuh terhadap komputer sehingga sinkronisasi bisa terjadi antar setiap komponen untuk bisa melaksanakan setiap fungsinya. 

 

2. Arithmatic Logic Unit (ALU)

 

ALU merupakan bagian dari CPU yang bertugas untuk melakukan operasi aritmatika dan operasi logika yang dilakukan sesuai dengan instruksi. ALU melakukan dua operasi, yaitu operasi aritmatika dan operasi logika. Operasi aritmatika bertugas untuk melakukan perhitungan aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Sedangkan operasi logika bertugas untuk melakukan operasi logika seperti logika AND, OR, NOT, OR dan operasi logika lainnya. 

 

3. Register

 

Register merupakan komponen yang berfungsi untuk menyimpan data atau instruksi yang sedang diproses. Register sendiri berukuran kecil namun memiliki kecepatan akses yang cukup tinggi. 

 

CPU terletak di motherboard. Motherboard memiliki soket khusus untuk jenis prosesor tertentu. CPU bisa menjadi sangat panas. Oleh karena itu, CPU membutuhkan sistem pendingin seperti kipas. 

 

Cara Kerja Central Processing Unit

 

CPU bekerja dengan tiga langkah, yaitu :

 

1. Instruksi diambil dari memori.

 

2. Instruksi diterjemahkan dan prosesor mengetahui apa yang diperintahkan untuk dilakukan.

 

3. Instruksi dieksekusi dan dilakukan operasi.

 

Tiga langkah tersebut dilakukan secara berulang dalam siklus yang dimulai kembali dengan CPU mengambil instruksi selanjutnya. Langkah-langkah itu disebut sebagai siklus instruksi CPU. CPU menggunakan penghitung program untuk melacak instruksi mana yang harus diambil berikutnya. Penghitung merupakan alamat memori yang menyimpan instruksi mana yang akan dieksekusi berikunya.