Dasar – Dasar Operasi CPU

Arsitektur Vonn Neumann

Ada 3 komponen utama :

     1. Processing Unit
     2. Memory
     3. I/O device

o Setiap komputer modern yang digunakan saat ini, harus memiliki ketiga komponen tersebut.
o Jika salah satu komponen tidak ada, maka komputer tidak dapat digunakan.

Processing Unit
o sering kita kenal sehari-hari dengan istilah CPU atau Prosesor
o Mereknya macam-macam, yang sering kita dengar antara lain Intel, AMD, Motorola
o Komponen ini merupakan otak dari suatu komputer karena CPU mengerjakan instruksi perangkat lunak (program) untuk mengubah data ke dalam bentuk informasi.

Bagian – bagian CPU
1. Unit Kontrol (mengendalikan seluruh komponen dalam sistem komputer)
    Unit kontrol membaca setiap instruksi yang tersimpan di CPU untuk kemudian menjalankannya. Unit kontrol mengarahkan sinyal elektronik antara memori utama dan ALU (unit aritmetika/logika), serta mengarahkan sinyal – sinyal elektronik antara memori utama dan alat input / output

2. Arithmetic Logical Unit(ALU)
    Unit aritmatika dan logika berfungsi untuk menjalankan operasi aritmatika dan operasi logis serta mengontrol kecepatan operasi – operasi tersebut. Operasi aritmatika adalah operasi matematika dasar (penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian) Operasi Logis adalah perbandingan. Oleh karena itu ALU mampu membandingkan dua data untuk memeriksa apakah =, >, <, >=, atau <=

3.Register
   Unit kontrol dan ALU menggunakan register, yakni area – area tertentu di CPU yang berfungsi untuk meningkatkan performa komputer. Register adalah area penyimpan berkecepatan tinggi untuk menyimpan data sementara selama pemrosesan. Register – register ini juga bisa menyimpan instruksi – instruksi program ketika sedang diterjemahkan, menyimpan data ketika masih diproses oleh ALU, atau menyimpan data hasil perhitungan aritmatika

4.BUS
   Jalur data elektronik untuk mentransmisikan bit – bit di dalam CPU maupun antara CPU dengan komponen – komponen lain motherboard. Bus mirip jalan raya dengan banyak jalur (semakin banyak jalurnya, bit – bit pun semakin cepat di transfer)

o Untuk melakukan suatu operasi terhadap data (intruksi) yang berada dalam memori utama, data (intruksi) mula – mula disalin dari meori ke register – register dalam CPU. Unit control yang menangani hal ini. Selanjutnya data diterjemahkan dan diproses. Jika terdapat operasi aritmatik atau logika, ALU segera mengambil alih tugas tersebut. Hasil sementara pemrosesan akan ditaruh pada akumulator dan setelah itu baru dikirim ke memori utama.

o CPU komputer manapun, dari waktu ke waktu hanya melakukan tiga operasi dasar dan sederhana:
       1. Fetch
       2. Decode
       3. Execute

o Ketika CPU melakukan operasi fetch, satu byte instruksi dari memory disalin ke Arithmetic Logical Unit (ALU). Setelah itu CPU melakukan operasi decode, yaitu menginterpretasikan jenis operasi apa yang terkandung di dalam instruksi tersebut. Setelah mengetahui jenis instruksinya, CPU kemudian meng-execute instruksi tersebut.

o Selesai melakukan operasi execute, CPU kembali ke siklus fetch. Proses ini terjadi berulang kali terus menerus selama komputer belum dimatikan.

o Seringkali ketika kita membeli komputer baru, terdapat informasi kecepatan prosesor komputer tersebut, misalnya 2,6GHz. Nilai ini menunjukkan bahwa prosesor tersebut mampu melakukan siklus fetch-decode-execute sebanyak 2,6 milyar kali dalam satu detik.

o Setiap merek CPU memiliki jenis instruksinya masing-masing, yang disebut sebagai instruction set, sering disebut juga dengan bahasa mesin (machine language).


MEMORY
Memory, juga tak kalah penting. komponen ini merupakan komponen yang menghubungkan antara Processing Unit dengan I/O Device.
Memori utama / main memory
     Fungsi :
              1. Menyimpan data yang berasal dari piranti masukan samapai data dikirim ke ALU untuk di proses
              2. Menyimpan data pemrosesan ALU sebelum dikirim ke piranti keluaran
              3. Menampung program / instruksi yang berasal dari piranti masukan atau dari pengingat sekunder.

MACAM MEMORY
 o ROM (Read Only Memory)
       1. PROM (Programmable Read-Only Memory)
       2. EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory )
       3. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

  o RAM (Random Access Memory)
      1. DRAM (Dynamic RAM)
      2. EDO RAM (Extended Data Out RAM)
      3. SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
     4. SRAM (Static RAM)
     5. RDRAM (Rambus Dynamic RAM)


I / O DEVICE
     I/O devices memiliki bentuk bermacam-macam. Sifatnya juga ada yang wajib dan ada yang merupakan tambahan. Perangkat masukan-luaran yang umum kita temui sekarang adalah papan bidai (keyboard), tetikus (mouse), dan layar monitor. Ketiga perangkat ini wajib ada. Tanpa mereka, walaupun komputer sudah dilengkapi CPU dan memori, tak ada yang bisa kita lakukan.