Struktur CPU

CPU

_Central Processing Unit

_Merupakan komponen terpenting dari sistem komputer

_komponen pengolah data berdasarkan instruksi yang diberikan kepadanya

_Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen

Komponen Utama CPU

Arithmetic and Logic Unit (ALU)_

Control Unit

Registers

CPU Interconnections

Arithmetic and Logic Unit (ALU)

_Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer.

_ALU sering disebut mesin bahasa ( machine language) karena bagian ini mengerjakan

instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya. Seperti istilahnya

_ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri.

Control Unit

_Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya.

_Termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil instruksi – instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

Registers

_Media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.

_Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah

ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

CPU Interconnections

_Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus – bus eksternal CPU

_Komponen internal CPU yaitu ALU, unit kontrol dan register – register.

_Komponen eksternal CPU :sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan/keluaran

Komponen internal CPU

Struktur detail internal CPU

Fungsi CPU

_Menjalankan program – program yang disimpan dalam memori utama dengan cara mengambil instruksi – instruksi, menguji instruksi tersebut dan mengeksekusinya satu persatu sesuai alur perintah.

_Pandangan paling sederhana proses eksekusi program adalah dengan mengambil pengolahan instruksi yang terdiri dari dua langkah, yaitu : operasi pembacaan instruksi ( fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi ( execute)

Siklus instruksi

_Terdiri dari siklus fetch dan siklus eksekusi 

Siklus Fetch - Eksekusi

_Pada setiap siklus instruksi, CPU awalnya akan membaca instruksi dari memori

_Terdapat register dalam CPU yang berfungsi mengawasi dan menghitung instruksi

selanjutnya, yang disebut Program Counter (PC)

_PC akan menambah satu hitungannya setiap kali CPU membaca instruksi

Siklus Fetch - Eksekusi

_Instruksi – instruksi yang dibaca akan dibuat dalam register instruksi (IR).

_Instruksi – instruksi ini dalam bentuk kode – kode binner yang dapat diinterpretasikan oleh CPU kemudian dilakukan aksi yang diperlukan

Aksi CPU

_CPU – Memori, perpindahan data dari CPU ke memori dan sebaliknya.

_CPU –I/O, perpindahan data dari CPU ke modul I/O dan sebaliknya.

_Pengolahan Data, CPU membentuk sejumlah operasi aritmatika dan logika terhadap data.

_Kontrol, merupakan instruksi untuk pengontrolan fungsi atau kerja. Misalnya instruksi pengubahan urusan eksekusi.

Siklus Eksekusi

_ Instruction Addess Calculation (IAC), yaitu mengkalkulasi atau menentukan alamat instruksi berikutnya yang akan dieksekusi. Biasanya melibatkan penambahan bilangan tetap ke alamat instruksi sebelumnya. Misalnya, bila panjang setiap instruksi 16 bit padahal memori memiliki panjang 8 bit, maka tambahkan 2 ke alamat sebelumnya.

_ Instruction Fetch (IF), yaitu membaca atau pengambil instruksi dari lokasi  memorinya ke CPU.

_ Instruction Operation Decoding (IOD), yaitu menganalisa instruksi untuk menentukan jenis operasi yang akan dibentuk dan operand yang akan digunakan.

_ Operand Address Calculation (OAC), yaitu menentukan alamat operand, hal ini dilakukan apabila melibatkan referensi operand pada memori.

_ Operand Fetch (OF), adalah mengambil operand dari memori atau dari modul I/O.

_ Data Operation (DO), yaitu membentuk operasi yang diperintahkan dalam instruksi.

_Operand store (OS), yaitu menyimpan hasil eksekusi ke dalam memori

Diagram siklus instruksi

 

Kesimpulan

1. Sejarah singkat komputer dimulai dari Tabung Vakum, Transistor, IC dan VLSI.

2. Kinerja sebuah sistem komputer merupakan hasil proses dari seluruh komponen komputer, yang melibatkan CPU, memori utama, memori sekunder, bus, peripheral.

3. Pentium Intel mampu mendominasi pasaran dan secara teknologi menggunakan rancangan CISC (complex instruction set computers) dalam arsitekturnya.

4. PowerPC merupakan kelompok komputer yang menerapkan teknologi RISC (reduced instruction set computers).