Central Processing Unit ( CPU )

CPU atau Central Processing Unit merupakan bagian terpenting dalam sebuah sistem komputer, dapat dikatakan bahwa CPU merupakan otak dari komputer itu sendiri. Sebuah komputer paling canggih sekalipun tidak akan berarti tanpa adanya CPU yang terpasang di dalamnya. Dalam kesehariannya CPU memiliki tugas utama untuk mengolah data berdasarkan instruksi yang ia peroleh. CPU sendiri sebenarnya masih terbagi atas beberapa komponen yang saling bekerja sama untuk membentuk suatu unit pengolahan. Terdapat empat komponen utama penyusun CPU, yaitu :

1. Arithmetic and Logic Unit (ALU)

2. Control Unit

3. Registers

4. CPU Interconnections

Fungsi Central Processing Unit ( CPU )

Fungsi utama CPU adalah menjalankan program-program yang disimpan di memori utama. Hal ini dilakukan dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan mengeksekusinya satu persatu sesuai dengan alur perintah. Pekerjaan ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu membaca instruksi (fetch) dan melaksanakan instruksi tersebut (execute). Proses membaca dan melaksankan ini dilakukan berulang-ulang sampai semua instruksi yang terdapat di memori utama dijalankan atau komputer dimatikan. Proses ini dikenal juga sebagai siklus fetch-eksekusi

BAGIAN CPU :

1. Papan motherboard

2. Prosessor pentium 2

3. Land card

4. VGA card

5. Floppy disc

6. Hard disc

7. CD-room

8. Memori

9. ISA

10. PCI
11. AGP
12. Baterai
13. RAM
14. ROM
15. Kipas pendingin
16. Power supply

Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut :

1. Unit Control yang mampu mengatur jalannya program.

2. Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses.

3. ALU (Arithmetic and Logic Unit) unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika Berdasar instruksi yang ditentukan.

4. CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU.

Jenis - jenis CPU (PROSESOR) ;

Berdasrkan pada banyaknya bit yang dikerjakan oleh ALU (Arithmatic Logic Unit), CPU dibedakan menjadi 4 jenis, yaitu :

1. Bit Slices Processor

Perancangan cpu dengan menambahkan jumlah irisan bit (slices) untuk applikasi-applikasi tertentu. CPU jenis ini dapat pula dikatakan dengan CPU Custom.

2. General Purpose CPU

CPU serbaguna atau mikrokomputer dengan semua kemampuan dari mini komputer terdahulu.

3. I/O Processor

Prosesor khusus yang berfungsi menangani input/output request membantu prosesor utama.

4. Dedicated/Embedded Controller

Membuat mesin menjadi smart, seperti : mesin cuci, microwave, oven, mesin jahit, sistem pengapian otomotif. Prosesor jenis ini lebih dikenal dengan mikrokontroller.

Cara Kerja CPU :

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini di Operand-register). Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Accumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

SEJARAH CPU :

Pusat unit pemroses komputer sederhana generasi pertama pada tahun 1940-an, masih berupa sekumpulan tabung kedap udara yang mirip botol. Botol-botol ini sama dengan yang yang biasa ditemukan di televisi model yang sangat kuno sekali.

Setiap CPU (Central Processing Unit) membutuhkan ribuan botol, dan daya tahannya hanya beberapa jam saja. Pula, ia boros tenagan listrik dan peregkat pendinginnya pun berukuran besar.

Komputer angkatan pertama yang menggunakan CPU model ini adalah ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), yang dikembangkan oleh J.P. Eckert dan J.W. Maughly di Amerika Serikat. ENIAC terdiri atas 18.000 tabung kedap udara, yang membutuhkan ruangan seluas 18×8 meter persegi untuk pengoperasiannya.
Dari model tabung, di tahun 1948, proses komputasi mulai masuk ke “komputer generasi kedua” yang menggunakan transistor. Penggunaannya didemonstrasikan pertama kali oleh Bell Telephone Laboratories. Dengan transistor, kebutuhan listrik jadi lebih rendah dan tingkat panasnya bisa dikurangi.

Pada komputer generasi ketiga mulai digunakan semikonduktor, yang menggabungkan lusinan transistor dalam sebuah chip silikon kecil. Dengan cara ini, sebuah sirkuit elektronik yang berisi komponen-komponen yang saling terkoneksi bisa disatukan dalam sebuah sirkuit tunggal. Dari sinilah, mikroprosesor berawal.

Di awal 1970-an, sirkuit semikonduktor sudah mula dikembangkan dengan klompleksitas 1.000 transistor per sirkuitnya. Selanjutnya, pada tahun 1971, komponen yang benar-benar disebut sebagai mikroprosesor untuk pertama kalinya dibuat oleh para teknisi dari perusahaan elektronik Intel. Chip tersebut diberi nama Intel 4004 dan didesain oleh Ted Hoff, Federico Faggin, dan Stan Mazor.

Prosesor chp silikon tunggal ini berukuran sekitar 0,6 cm yang berisi sekitar 2.250 transistor. Komponen yang prototipenya dikembangkan sejak 1969 ini punya kemampuan memproses 4 bits informasi, dengan kecepatan sekitar 0,06 MHz saja.

Untuk harga, mikroprosesor yang pernah digunakan untuk pesawat luar angkasa Pioner 10 ini dijual seharga US$ 200. Tehitung mahal saat itu. Selanjutnya, pada tahun 1972, Intel merilis prosesor Intel 8008 debgab 3.500 transistor di dalamnya.

Pada tahun 1974, Motorola tidak mau ketinggalan. Ia merilis prosesor berjuluk Motorola 6800. Chip ini dirancang oleh Charlie Melear dan Chuck Peddle, yang dikhususkan penggunanya untuk “mesin bisnis” dan pengontrol otomotif. Inovasi baru prosesor untuk pengembangan PC (Personal Computer) kemudian diawali dengan dirilisnya Intel 386 pada tahun 1985, yang membuka babak baru teknologi komputer. Prosesor ini berdesain 32 bit, 4GB ruang untuk data dan 250.000 transistor.

Komponen keluaran Intel ini juga menjadi chip pertama yang mendukung pengalokasian data secara linier (linier addressing). Hal ini diikuti dengan dirilisnya Intel Pentium pada tahun 1993 dengan 3,1 juta transistor, dan menjadi chip yang terus berkembang baik baik hingga sekarang.

Tak perlu dipungkiri, sejak awal (Intel 4004) Intel merajai dunia mikroprosesor. Dalam perkembangan teknologi ini, Intel merintis sutau arsitektur sistem prosesor yang dikenal sebagai X86, yang kemudian banyak diikuti oleh produk prosesor lainnya. Sistem ini dimulai dari prosesor Intel 8086.

Bagaimana pun, bicara soal mikroprosesor tentu bukan Intel saja yang bisa disebut. Setelah akhir tahun 1980-an, beberapa pengembang chipset, sperti AMD (Anvaced Micro Devices) dan Cyrix mulai menantang Intel, dengan memproduksi sendiri chip prosesor “Intel-competibel”.

Chip tersebut mendukung rangkaian instruksi yang ada di prosesor Intel. Harganya lebih murah, dan kadang mempunya kemampuan yang lebih dibandingkandengan produk Intel.

AMD mulai menggebrak pasaran dengan prosesor buatan sendiri tahun 1996, degan merilis AMD K5. Sebelumnya, AMD sudah membuat prosesor seperti AM486 pada masa Intel 386 dan 486, namun masih di bawah lisensi Intel. AMD K5 ini mendapat respon yang baik.

Kemudian ada AMD K6 yang dirilis pada tahun 1997, dengan kecepatan 166 dan 200MHz. Prosesor ini memang dirilis untuk diadu dengan kemampuan prosesor Intel. Kelebihan dari prosesor-prosesor AMD adalah kemempuannya untuk di overclock.

Sama dengan AMD, setelah memproduksi prosesor X86 untuk Intel pada masa Intel 286 dan 386, Cyrix memutuskan untuk memebuat sendiri dengan merilis Cyrix 486 DX-4 untuk pertama kalinya di awal 90-an. Dilanjutkan pada tahun 1995, Cyrix merilis Cyrix 6X86, prosesor dengan kecepatan tinggi di angkatannya, yang sayangnya punya masalah pada kompatibilitas dan panas. Pada tahun 1999 Cyrix dibeli oleh VIA, perusahaan chipset asal Taiwan.

Sampai sekarang perkembangan microprosesor masih terus berlanjut dan Intel tetap merajai dunia microprosesor. Hal ini juga tidak terlepas dari Hukum Moore, yakni hukum yang dilontarkan oleh Gordon Moore pada tahun 1965. Kala itu, Moore memprediksikan jumlah transistor yang ada pada integrated circuit (IC) akan berlipat ganda setiap tahunnya.

Pernyataan ini diperbaharui Moore di tahun 1995, dengan penelitian bahwa kelipatan ganda jumlah transistor hanya akan terjadi setiap dua tahun sekali. Hukum Moore sampai sekarang menjadi panduan bagi Intel untuk memacu prosesornya agar semakin andal, terutama peningkatan kecepatan dengan penuerunan harga yang sangat signifikan.

Meski pertumbuhan kecepatan prosesor sempat mengalami masa-masa stagnan, namun pertumbuhan kecepatan prosesor Intel mengalami peningkatan yang mengseankan. Banyak ahli teknologi informasi di seluruh dunia, termasuk Gordon Moore, berharap hukum Moore dapat bertahan paling tidak sampai dua dekade mendatang (sejak tahun 2008).