A. Pengertian CPU
Central Processing Unit (CPU), merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami
dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain,
pemroses/prosesor (processor), sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun
mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali
dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an,
mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi
aspek penting dalam penerapan CPU. CPU Merupakan bagian utama dari komputer
karena processor berfungsi untuk mengatur semua aktifitas yang ada pada
komputer. Kecepatan eksekusi processor tergantung apalagi pada frekuensinya,
satuan adalah MHz (MegaHertz) atau GHz (1 GigaHertz = 1000 MegaHertz).
B. Komponen CPU
Komponen
CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai
berikut:
1.
Unit kontrol yang mampu
mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU.
CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja
antarkomponen 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 aritmetika 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:
·
Mengatur dan mengendalikan
alat-alat masukan (input) dan keluaran (output).
·
Mengambil
instruksi-instruksi dari memori utama.
·
Mengambil data dari memori
utama (jika diperlukan) untuk diproses.
·
Mengirim instruksi ke ALU
bila ada perhitungan aritmetika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja
dari ALU.
·
Menyimpan hasil proses ke
memori utama.
2.
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 digunakan 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 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 aritmetika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU
melakukan semua operasi aritmetika 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 Interconnections 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, peranti masukan
/keluaran.
C. Memori
Memori (atau lebih tepat
disebut memori fisik) merupakan istilah generik yang merujuk pada media
penyimpanan data sementara pada komputer. Setiap program dan data yang sedang
diproses oleh prosesor akan disimpan di dalam memori fisik. Data yang disimpan
dalam memori fisik bersifat sementara, karena data yang disimpan di dalamnya
akan tersimpan selama komputer tersebut masih dialiri daya (dengan kata lain,
komputer itu masih hidup). Ketika komputer itu direset atau dimatikan, data
yang disimpan dalam memori fisik akan hilang. Oleh karena itulah, sebelum
mematikan komputer, semua data yang belum disimpan ke dalam media penyimpanan
permanen (umumnya berbasis disk, semacam hard disk atau floppy disk), sehingga
data tersebut dapat dibuka kembali di lain kesempatan. Memori fisik umumnya
diimplementasikan dalam bentuk Random Access Memory (RAM), yang bersifat
dinamis (DRAM). Mengapa disebut Random Access, adalah karena akses terhadap
lokasi-lokasi di dalamnya dapat dilakukan secara acak (random), bukan secara
berurutan (sekuensial). Meskipun demikian, kata random access dalam RAM ini
sering menjadi salah kaprah. Sebagai contoh, memori yang hanya dapat dibaca
(ROM), juga dapat diakses secara random, tetapi ia dibedakan dengan RAM karena
ROM dapat menyimpan data tanpa kebutuhan daya dan tidak dapat ditulisi
sewaktu-waktu. Selain itu, hard disk yang juga merupakan salah satu media
penyimpanan juga dapat diakses secara acak, tapi ia tidak digolongkan ke dalam
Random Access Memory.
1. Cache Memory
Cache
memory merupakan memori sekunder berkecepatan tinggi yang digunakan untuk meningkatkan
kinerja komputer, yaitu meningkatkan efisiensi kerja CPU dan mengurangi waktu
yang terbuang. Dalam istilahnya yang paling sederhana, cache memory adalah
memory buffer berkecepatan tinggi yang secara temporer menyimpan data yang
diperlukan oleh procesor, membuat prosesor dapat memanggil kembali data
tersebut dengan lebih cepat ketimbang jika data itu datang dari memoy utama,
namun ada satu fitur tambahan pada sebuah cache, melebihi buffer sederhana,
cache adalah buffer dilengkapi dengan otak.
Buffer
menyimpan data acak (random data), biasanya pada basis yang pertama kali masuk
adalah yang pertama kali keluar (first in first out), atau yang pertama kali
masuk adalah yang terakhir keluar (first in last out). Cache, di lain pihak,
menyimpan data yang kemungkinan besar diperlukan oleh prosesor sebelum data itu
diperlukan secara aktual. Hal ini membuat prosesor dapat melanjutkan bekerja
pada kecepatan penuh atau mendekati kecepatan penuhnya tampa harus menunggu
data diambil dari memory utama yang lebih lambat. Cache memory biasanya dibuat
dari chip static RAM (SRAM) yang diinstall pada motherboar atau built in pada
prosesor.
Cache
memory adalah tipe RAM tercepat yang ada, dan digunakan oleh CPU, hard drive,
dan beberapa komponen lainnya. Seperti halnya RAM, lebih banyak cache memory
adalah lebih baik, akan tetapi biasanya cache pada CPU dan hard drive tidak
dapat diupgrade menjadi lebih banyak. Contoh yang dapat dilihat misalnya adalah
pada CPU Pentium II terdapat 512 KiloByte cache, dan pada hard drive IBM 9LZX
SCSI terdapat 4 MegaBytes cache. Seperti halnya RAM, pada umumnya data akan
dilewatkan dulu pada cache memory sebelum menuju komponen yang akan
menggunakannya (misalnya CPU). Selain itu cache memory menyimpan pula sementara
data untuk akses cepat. Kecepatan cache memory juga menjadi unsur yang penting.
Sebagai contoh, CPU Pentium II memilki cache sebesar 12 k, dan CPU Celeron
memiliki cache sebesar 128 k, akan tetapi cache pada Pentium II berjalan pada
1/2 kali kecepatan CPU, sementara cache pada Celeron berjalan dengan kecepatan
sama dengan kecepatan CPU. Hal ini merupakan tradeoff yang membuat kecepatan
Celeron dalam hal-hal tertentu kadang-kadang malah bisa mengalahkan Pentium II.
2. Virtual Memori
Dalam
ilmu komputer, memori virtual adalah teknik manajemen memori yang dikembangkan
untuk kernel multitugas. Teknik ini divirtualisasikan dalam berbagai bentuk
arsitektur komputer dari komputer penyimpanan data (seperti memori akses acak
dan cakram penyimpanan), yang memungkinkan sebuah program harus dirancang
seolah-olah hanya ada satu jenis memori, memori "virtual", yang
bertindak secara langsung beralamat memori baca/tulis (RAM).
Sebagian
besar sistem operasi modern yang mendukung memori virtual juga menjalankan
setiap proses di ruang alamat khususnya sendiri. Setiap program dengan demikian
tampaknya memiliki akses tunggal ke memori virtual. Namun, beberapa sistem
operasi yang lebih tua (seperti OS/VS1 dan OS/VS2 SVS) dan bahkan yang modern
yang (seperti IBM i) adalah sistem operasi ruang alamat tunggal yang menjalankan
semua proses dalam ruang alamat tunggal yang terdiri dari memori virtual.
Memori
virtual membuat pemrograman aplikasi lebih mudah oleh fragmentasi persembunyian
dari memori fisik; dengan mendelegasikan ke kernel beban dari mengelola
hierarki memori (sehingga menghilangkan keharusan untuk program dalam mengatasi
hamparan secara eksplisit); dan, bila setiap proses berjalan dalam ruang alamat
khususnya sendiri, dengan menghindarkan kebutuhan untuk merelokasi kode program
atau untuk mengakses memori dengan pengalamatan relatif.
3. Memori Pembantu (Auxiliary Memori)
Bersifat
mom-volatile yaitu jika tidak ada listrik, maka isi memori tidak hilang. Tidak
mempengaruhi langsung fungsi CPU. Yang termasuk memori pembantu adalah;
a. Pita Magnetik
Merupakan
suatu lajur plastik tipis, lebar ½ inchi, yang dilapisi dengan medium perekaman
magnetic. Biasa terbagi menjadi 7/9 track panjang pita. Kerapatan rekaman (bpi)
yaitu 800,1600 dan 6250 bpi. Terdapat satu bit paritas untuk pendeteksian kesalahan.
b.
Disk Magnetik
Merupakan sebuah lembaran
platter. Terdiri atas sebuah kendali disk (interface) dan satu atau lebih disk
(platter). Proses penulisan ke disk yaitu disk drive akan menimbulkan
kemagnetan pada titik di atas permukaan disk yang secara langsung di bawah
head. Proses pembacaan dan disk head diatur agar dapat mendeteksi perubahan
arah kemagnetan.
Terbagi
secara logikal dikenal sebagai organisasi disk yaitu:
·
Track :
Sejumlah lingkaran yang konsentris
·
Sektor :
Pembagian permukaan disk secara belahan yang mempunyal ukuran yang sama.
·
Silinder :
Dibentuk oleh track-track yang ber hubungan pada setiap permukaan.
c. Floppy Disk
Merupakan
lembaran datar yang tipis dan fleksibel. Hampiran sama dengan harddisk tetapi
kapasitas penyimpanannya lebih rendah. Organisasi disk yaitu;
·
Track :
sejumlah lingkaran yang konsentris
·
Sektor :
pembagian permukaan disk secara belahan yang mempunyai ukuran yang sama
·
Silinder :
dibentuk oleh track-track yang berhubungan pada setiap permukaan
Sumber
https://id.wikipedia.org/wiki/Unit_Pemroses_Sentral
http://abuadam31.blogspot.co.id/2014/10/memori-pembantu-auxuliary-memory.html
https://id.wikipedia.org/wiki/Memori_(komputer)
https://id.wikipedia.org/wiki/Tembolok_(komputer)
https://id.wikipedia.org/wiki/Memori_virtual
Tidak ada komentar:
Posting Komentar