Unit Pusat Pemrosesan (Central Processing Unit)

Apa itu CPU?

Central Processing Unit (CPU) adalah bagian utama dari komputer yang bertugas untuk melaksanakan keseluruhan operasi yang dilakukan oleh komputer seperti operasi aritmatika, logika, pengendalian, dan input/output dasar.

Kompenen Utama CPU

1. Register.
2. Control Unit (CU).
3. Arithmetic-Logic Unit (ALU) / Unit Logika Aritmetika.
4. CPU Interconnection

Control Unit (CU)

Control Unit atau Unit Kontrol, yaitu pusat pengendali komputer. Unit Kontrol memiliki tugas sebagai pengambil berbagai data dan perintah yang diberikan kepada komputer untuk kemudian diproses, menyelesaikan setiap instruksi yang berhubungan dengan logika dan aritmatika.

Unit Kontrol juga berfungsi mengirimkan pesan ke ALU untuk diproses, mengawasi kinerja ALU, mengatur input outpuit dan membawa hasil output ke bagian pemprosesan memori utama.

Arithmetic-Logic Unit (ALU)

ALU memiliki peran untuk melakukan operasi pada aritmatika dan logika yang telah diintruksikan oleh Unit Kontrol. Tugas utama ALU adalah melakukan seluruh perhitungan matematika yang diberikan sesuai dengan instruksi program. Selain itu, ALU juga memiliki tugas melakukan keputusan sebuah operasi program berdasarkan instruksi yang diberikan program.

Register

Register merupakan alat untuk penyimpanan kecil yang memiliki kecepatan akses yang cukup cepat berguna sebagai media menyimpan data atau intruksi yang di proses. Penyimpanan data yang dilakukan hanya bersifat sementara, yaitu hanya disimpan saat proses pengolahan terjadi. Setelah itu, penyimpanan akan hilang dengan sendirinya.

CPU Interconnection

CPU Interconnections adalah komponen yang menghubungkan berbagai komponen internal CPU seperti ALU, unit control dan register dengan bus eksternal CPU dan juga berfungsi untuk menghubungkan dengan sistem lainnya.

Fungsi CPU

1. Fetching.
2. Decoding. 
3. Executing.
4. Storing.

Fetching adalah proses pengambilan atau pemanggilan data di dalam komputer. Ketika sebuah perintah diberikan, data yang berada di dalam CPU akan muncul atau merespon perintah atau instruksi tersebut.

Decoding adalah suatu proses penerjemah yang diberikan oleh suatu program ke dalam bahasa yang bisa dimengerti oleh CPU. Jadi dalam sebuah sistem CPU, subuah program yang dijalankan harus sesuai dengan kode-kode instruksi. 

Executing adalah menjalankan perintah yang diterima CPU dalam bentuk perhitungan atau kalkulasi pada sebuah program atau perintah tersebut melalui ALU atau Arithmetical Logical Unit.

Storing adalah menyimpan  sementara ataupun permanen. Ketika data yang disimpan seseorang dibutuhka dalam waktu cepat, maka CPU akan menyimpanya secara sementara di RAM. Sementara jika data yang akan disimpan bersifat permanen, maka CPU akan menyimpanya di harddisk.

Cara Kerja CPU

• Ketika data atau instruksi yang masuk ke komputer (ke prosess devices), data atau perintah tersebut akan diletakkan di RAM. Jika yang masuk berupa instruksi, maka akan dialirkan dan ditampung di Unit Kontrol dalam Program Storage. Sementara jika berupa data, maka akan ditampung di Working-Storage.
• Selanjutnya, tergantung bagian register. Jika register telah siap menerima data atau instruksi yang masuk untuk dieksekusi, maka Unit Kontrol akan mengambil instruksi yang ada di dalam Program Storage untuk diteruskan ke Instruction Register. Untuk alamat memori yang berisikan instruksi tersebut tetap ditampung di dalam Program Counter. Sedangkan untuk data Unit Kontrol yang bersumber dari Working-storage ditampung di General-purpose register (Operand-register).
• Selanjutnya, CPU akan mengolah berdasarkan jenis perintah yang masuk. Jika berdasar instruksi, perintah yang masuk berjenis arithmatika dan logika, maka komponen ALU akan mengambil alih operasi untuk kemudian melakukan pengerjaan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasil pengerjaanya akan ditampung di Accumulator.
• Sementara jika hasil pengerjaan dai sebuah perintah telah selesai, maka Unit Kontrol akan mengambil hasil pengolahan dari Accumulator lalu ditampung ke Working-storage kembali. Baru jika seluruh jenis pengerjaan selesai, Unit Kontrol akan mengambil hasil pengolahan dari Working-storage dan diterukan ke Output-storage.
• Setelah itu hasil pengolahan yang berada di Output-storage akan ditampilkan oleh output-devices. Hasilnya bisa kamu lihat di komputer kamu sesuai dengan perintah yang kamu berikan.

Posisi dan Satuan CPU

Pada komputer PC atau laptop, CPU tertanam pada mainboard yang tersambung dengan komponen eksternal lain, seperti memori utama, rangkaian input/output, dan prosesor khusus untuk menambah kemampuan komputer seperti Graphical Processing Unit (GPU). Kecepatan tersebut diukur dengan kecepatan clock yang dinyatakan dengan satuan Hertz (Hz). Saat ini kecepatan clock CPU pada orde MegaHertz (MHz) dan GigaHertz.