CPU adalah Central Processing Unit, Ketahui Cara Kerjanya pada Komputer

Menurut Ensiklopedia Britannica, CPU atau Central Processing Unit adalah bagian utama dari semua sistem komputer digita. CPU umumnya terdiri dari memori utama, unit kontrol, dan unit aritmatika-logika. CPU adalah jantung fisik dari seluruh sistem komputer.

CPU berfungsi menghubungkan berbagai peralatan periferal, termasuk perangkat input/output dan unit penyimpanan tambahan pada komputer. Di komputer modern, CPU terkandung pada chip sirkuit terintegrasi yang disebut mikroprosesor.

Perangkat yang lebih kecil seperti ponsel, kalkulator, sistem permainan genggam, dan tablet menggunakan prosesor berukuran lebih kecil yang dikenal sebagai CPU ARM untuk mengakomodasi ukuran dan ruang yang lebih kecil.

Melansir Computerhope, fungsi CPU adalah mengambil input dari periferal (keyboard, mouse, printer, dll) atau program komputer, dan menafsirkan apa yang dibutuhkannya. CPU kemudian mengeluarkan informasi ke monitor atau melakukan tugas periferal yang diminta.

CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. CPU akan membaca instruksi untuk melakukan tindakan tertentu. Instruksi dirangkai bersama sehingga, ketika dijalankan secara real-time, instruksi tersebut membentuk pengalaman komputer. Semua yang dilakukan di komputer harus diproses oleh prosesor.

Unit kontrol dari CPU mengatur dan mengintegrasikan operasi komputer. Ini memilih dan mengambil instruksi dari memori utama dalam urutan yang tepat dan menafsirkannya sehingga dapat mengaktifkan elemen fungsional lain dari sistem pada saat yang tepat untuk melakukan operasi masing-masing.

Semua data input ditransfer melalui memori utama ke unit aritmatika-logika untuk pemrosesan, yang melibatkan empat fungsi aritmatika dasar (yaitu, penambahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian) dan operasi logika tertentu seperti membandingkan data dan pemilihan prosedur pemecahan masalah yang diinginkan atau alternatif yang layak berdasarkan kriteria keputusan yang telah ditentukan.

Melansir Techopedia ada dua komponen utama CPU. Komponen utama CPU adalah:

Unit Kontrol (CU)

Unit kontrol mengekstrak instruksi dari memori dan mendekode dan mengeksekusinya. Unit kontrol bertindak sebagai perantara yang menerjemahkan instruksi yang dikirim ke prosesor, memberi tahu unit lain seperti Unit Logika Aritmatika (di bawah) apa yang harus dilakukan dengan memberikan sinyal kontrol, dan kemudian mengirimkan kembali data yang diproses kembali ke memori.

Unit Logika Aritmatika (ALU)

Unit logika aritmatika (ALU) adalah sirkuit digital di dalam prosesor yang menangani operasi aritmatika dan logika dengan memuat data dari register input. Setelah unit kontrol memberikan instruksi kepada ALU tentang operasi yang harus dilakukan, ALU menyelesaikannya dengan menghubungkan beberapa transistor, dan kemudian menyimpan hasilnya dalam register keluaran.

Unit kontrol kemudian akan memindahkan data ini ke memori. Agar berfungsi dengan baik, CPU bergantung pada jam sistem, memori, penyimpanan sekunder, dan bus data dan alamat.

Melansir Makeuseof, desain CPU sangat kompleks dan sangat bervariasi antara perusahaan dan model. Namun terlepas dari semua perbedaan arsitektural, Kerja CPU adalah melewati empat langkah utama setiap kali mereka memproses instruksi: mengambil, mendekode, mengeksekusi, dan memberi menulis balik.

Mengambil

Di sini, inti CPU mengambil instruksi yang menunggunya, biasanya dari semacam memori. Ini bisa termasuk RAM, tetapi instruksi biasanya sudah menunggu inti di dalam cache CPU di inti CPU modern. Prosesor memiliki area yang disebut penghitung program, yang pada dasarnya bertindak sebagai penanda, memberi tahu prosesor di mana instruksi terakhir berakhir, dan instruksi berikutnya dimulai.

Mendekode

Mendekode atau membaca sandi dalam CPU adalah proses memecahkan kode. Setelah mengambil instruksi langsung, ia melanjutkan untuk memecahkan kode itu. Instruksi sering kali melibatkan beberapa area inti CPU—seperti aritmatika—dan inti CPU perlu mengetahui hal ini.

Setiap bagian memiliki sesuatu yang disebut opcode yang memberi tahu inti CPU apa yang harus dilakukan dengan informasi yang mengikutinya. Setelah inti CPU mengetahui semua ini, berbagai area inti itu sendiri dapat mulai bekerja.

Menjalankan

Langkah eksekusi pada CPU adalah saat CPU mengetahui apa yang perlu dilakukan, dan benar-benar melanjutkan dan melakukannya. Apa yang terjadi di sini bervariasi tergantung pada area inti CPU yang digunakan dan informasi yang dimasukkan.

Misalnya, CPU dapat melakukan aritmatika di dalam ALU, atau Unit Logika Aritmatika. Unit ini dapat terhubung ke input dan output yang berbeda untuk menghitung angka dan mendapatkan hasil yang diinginkan.

Menulis kembali

Langkah terakhir, yang disebut writeback, hanya menempatkan hasil dari apa yang telah dikerjakan kembali ke dalam memori. Ke mana tepatnya keluaran itu pergi tergantung pada kebutuhan aplikasi yang sedang berjalan, tetapi sering kali tetap berada di register prosesor untuk akses cepat karena instruksi berikut sering menggunakannya.