CPU

Definisi CPU

CPU adalah singkatan dari Central Processing Unit yaitu perangkat keras komputer yang berfungsi untuk menerima dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Pada umumnya CPU disebut sebagai prosesor, adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Tanpa CPU komputer tidak akan berfungsi dengan semestinya. 

Perkembangan CPU berdasarkan periode :

1.       Generasi Pertama

ENIAC(Electrical Numeric Intregrator and Computer) yang diproduksi oleh IBM pada tahun 1945 adalah salah satu “moyang” computer yang ukuranya super-besar. Perangkat yang terdiri dari 18.000 tabung kedap udara, dan dibutuhkan ruangan seluas 18×8 meter persegi untuk pengoperasianya. Perkembangan CPU generasi pertama berlanjut dengan lahirnya EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer) adalah komputer ukuran besar pertama yang digunakan untuk keperluan bisnis pada tahun 1951-an.

2.       Generasi Kedua

Pada generasi kedua ditemukan transistor pada tahun 1956 yang menjadi awal dari revolusi komputer. Transistor menggantikan vacuum tube pada televisi, radio, dan komputer sehingga ukurannya menjadi jauh lebih kecil daripada sebelumnya. Transistor juga membuat kebutuhan listrik menjadi lebih rendah. Pada periode ini mulai dikenal bahasa pemrograman. Dengan bahasa pemrograman, komputer mulai mudah dimengerti banyak orang karena istilah yang digunakan untuk memasukan data bukan lagi angka – angka biner melainkan sudah berupa teks. Pada masa ini, komputer semakin banyak dimanfaatkan untuk kepentingan bisnis karena benda ini telah mampu menjalankan fungsi – fungsi transaksi bisnis.

3.       Generasi Ketiga

Pada generasi ketiga ditemukan IC (Integrated Circuit) oleh Jack Kilby pada tahun 1960-an yang menjadi tonggak penanda revolusi komputer,khususnya perangkat CPU. IC menutup kelemahan yang ditimbulkan oleh pemakaian transistor pada CPU yang menjadikan perangkat komputer cepat panas. Generasi tiga juga ditemukannya system operasi sebagai bagian dari perangkat lunak.

4.       Generasi Keempat

Pembuatan Chip Intel 4004 pada 1971 oleh intel membawa kemajuan cukup signifikan bagi perkembangan CPU. Saat itulah penggabungan berbagai komponen yang sebelumnya terpisah pada perangkat CPU menjadi kenyataan. Komponen – komponen seperti memori,bus,dan prosesor dapat disatukan hanya dalam satu perangkat chip yang kecil. Komputer tidak lagi sebesar lapangan sepakbola atau seukuran gedung dan kamar.komputer berubah menjadi jauh lebih kecil. Maka pada awal 1970-an, mulailah komputer diproduksi untuk semua kalangan,tidak hanya sebatas pada pelaku bisnis besar.

Cara Kerja CPU

Saat data 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 (Operand-register). Jika berdasarkan instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasarkan 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 mengambil hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

Fungsi CPU

CPU berfungsi bagaikan kalkulator, namun CPU hanya saja jauh lebih kuat daya pemrosesan yang dimilikinya. Fungsi CPU adalah melakukan sebuah operasi aritmatika serta logika terhadap data yang diambil dari informasi ataupun memori yang sebelumnya telah dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol (keyboard), tuas kontrol, pemindai (scanner), maupun mouse. CPU itu sendiri dikontrol dengan menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer dan perangkat lunak tersebut dijalankan oleh CPU dengan cara membacanya dari sebuah media penyimpanan, seperti cakram keras, disket, dan sebagainya. Instruksi tersebut disimpan terlebih dahulu pada sebuah memori fisik atau RAM dan setiap instruksi akan diberi sebuah alamat yang unik disebut alamat memori. Kemudian, CPU mengakses data-data pada RAM atau memori fisik dengan menentukan alamat data yang telah dikehendaki.

Saat sebuah program tersebut dieksekusi, data akan mengalir dari RAM (Random Acces Memory) ke sebuah unit yang disebut dengan nama bus. Bus berguna untuk menghubungkan antara CPU dengan RAM atau memori fisik. Data tersebut kemudian didekode dengan menggunakan sebuah unit proses disebut sebagai pendekoder instruksi dan dapat sanggup menerjemahkan sebuah instruksi. Data itu kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika atau ALU yang kemudian melakukan kalkulasi serta perbandingan. Data tersebut dapat disimpan secara sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori disebut dengan register agar dapat diambil kembali secara cepat untuk diolah.

Contoh CPU / Processor

AMd : Athlon, Athlon 64, Athlon XP, Duron, Opteron, Sempron, Turion.
ARM : ARM.
Digital Equipment Corporation : V-11, MicroVAX 78032, CVAX, Rigel, Mariah, NVAX,                                                                  Alpha, StrongARM.
Elbrus : Elbrus-3.
Fairchild Semiconductor : Clipper.
Hewlett-Packard : Capricorn, FOCUS, PA-7000 ~ PA-8900, Saturn.
IBM : IBM 801, Cell Processor, Broadway Processor.
POWER : POWER 1 ~ 6, RISC Single Chip, P2SC.
PowerPC-AS : A10, A25, A30, RS64.
Intel : Itanium, Xeon, Core i5, Core i7, Core 2, Core, Pentium ( Pro, MMX, II, III, 4, D, M,                       Dual-Core), Celeron, Atom.
MIPS Technologies : R2000, R3000, R3000A, R4000, R4400, R6000, R8000, R10000,                                                R12000, R14000, R16000.
National Semiconductor : NS320xx.
NEC : V20/V25/V40 dan V30/V33/V50.
SPARC : SPARC.
Texas Instruments : TMS1000, TMS1100, TMS7000, TMS9900.
VIA : VIA, VIA C3, VIA C7, VIA Eden.
Western Electric : WE-32000.
Zilog : Zilog, Z80, Zilog Z8000.