Rabu, 29 Agustus 2012


Unit Pemroses Sentral


Unit Pemroses Sentral (UPS) (bahasa Inggris: Central Processing Unit; CPU), merujuk kepada perangkat keraskomputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, pemroses/prosesor (processor), sering digunakan untuk menyebut CPU. Adapun mikroprosesor adalah CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an, mikroprosesorsirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan menjadi aspek penting dalam penerapan CPU.

Pin mikroprosesor Intel 80486DX2.

Komponen CPU


Diagram blok sederhana sebuah CPU.
Komponen CPU terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut.
  • Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah pasti terdapat dalam semua CPU. CPU bertugas mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antarkomponen dalam menjalankan fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini adalah:
    • Mengatur dan mengendalikan alat-alat masukan (input) dan keluaran (output).
    • Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
    • Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
    • Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.
    • Menyimpan hasil proses ke memori utama.
  • Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
  • ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan semua perhitungan aritmatika yang terjadi sesuai dengan instruksi program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.
Tugas lain dari ALU adalah melakukan keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program. Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak sama dengan (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (³ ).
  • CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.

Cara Kerja CPU

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di MAA (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 Akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, makaControl 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-storageuntuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan keoutput-devices.

Fungsi CPU

CPU berfungsi seperti kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya pemrosesannya. Fungsi utama dari CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol, pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. CPU dikontrol menggunakan sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan, seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada memori fisik (MAA), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat mengakses data-data pada MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara CPU dengan MAA. Data kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALU dalam sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi, sebuah unit dalam CPU yang disebut denganpenghitung program akan memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.

Percabangan instruksi

Pemrosesan instruksi dalam CPU dibagi atas dua tahap, Tahap-I disebut Instruction Fetch, sedangkan Tahap-II disebut Instruction Execute. Tahap-I berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory ke register, sedangkan Tahap-II berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit menghantarkan data dan/atau instruksi dari register ke main-memory untuk ditampung di MAA, setelah Instruction Fetch dilakukan. Waktu pada tahap-I ditambah dengan waktu pada tahap-II disebut waktu siklus mesin (machine cycles time).
Penghitung program dalam CPU umumnya bergerak secara berurutan. Walaupun demikian, beberapa instruksi dalam CPU, yang disebut dengan instruksi lompatan, mengizinkan CPU mengakses instruksi yang terletak bukan pada urutannya. Hal ini disebut juga percabangan instruksi (branching instruction). Cabang-cabang instruksi tersebut dapat berupa cabang yang bersifat kondisional (memiliki syarat tertentu) atau non-kondisional. Sebuah cabang yang bersifat non-kondisional selalu berpindah ke sebuah instruksi baru yang berada di luar aliran instruksi, sementara sebuah cabang yang bersifat kondisional akan menguji terlebih dahulu hasil dari operasi sebelumnya untuk melihat apakah cabang instruksi tersebut akan dieksekusi atau tidak. Data yang diuji untuk percabangan instruksi disimpan pada lokasi yang disebut dengan flag.

Bilangan yang dapat ditangani

Kebanyakan CPU dapat menangani dua jenis bilangan, yaitu fixed-point dan floating-point. Bilangan fixed-point memiliki nilai digit spesifik pada salah satu titik desimalnya. Hal ini memang membatasi jangkauan nilai yang mungkin untuk angka-angka tersebut, tetapi hal ini justru dapat dihitung oleh CPU secara lebih cepat. Sementara itu, bilanganfloating-point merupakan bilangan yang diekspresikan dalam notasi ilmiah, di mana sebuah angka direpresentasikan sebagai angka desimal yang dikalikan dengan pangkat 10 (seperti 3,14 x 1057). Notasi ilmiah seperti ini merupakan cara yang singkat untuk mengekspresikan bilangan yang sangat besar atau bilangan yang sangat kecil, dan juga mengizinkan jangkauan nilai yang sangat jauh sebelum dan sesudah titik desimalnya. Bilangan ini umumnya digunakan dalam merepresentasikan grafik dan kerja ilmiah, tetapi proses aritmatika terhadap bilangan floating-point jauh lebih rumit dan dapat diselesaikan dalam waktu yang lebih lama oleh CPU karena mungkin dapat menggunakan beberapa siklus detak CPU. Beberapa komputer menggunakan sebuah prosesor sendiri untuk menghitung bilangan floating-point yang disebut dengan FPU (disebut juga math co-processor) yang dapat bekerja secara paralel dengan CPU untuk mempercepat penghitungan bilangan floating-point. FPU saat ini menjadi standar dalam banyak komputerkarena kebanyakan aplikasi saat ini banyak beroperasi menggunakan bilangan floating-point.

Pranala luar

Perancang CPU

Informasi lain

Diposting oleh di Tidak ada komentar:

Papan induk



Sebuah papan induk.
Papan induk (bahasa Inggris: motherboard) adalah papan sirkuit tempat berbagai komponen elektronik saling terhubung seperti pada PC atau Macintosh dan biasa disingkat dengan kata mobo.
Pengertian lain dari Motherboard atau dengan kata lain mainboard adalah papan utama berupa pcb yang memiliki chip bios (program penggerak), jalur-jalur dan konektor sebagai penghubung akses masing-masing perangkat.
Motherboard yang banyak ditemui dipasaran saat ini adalah motherboard milik PC yang pertama kali dibuat dengan dasar agar dapat sesuai dengan spesifikasi PC IBM.
Motherboard atau disebut juga dengan Papan Induk Motherboard merupakan komponen utama dari sebuah PC, karena pada Motherboard-lah semua komponen PC anda akan disatukan. Bentuk motherboard seperti sebuah papan sirkuit elektronik. Motherboard merupakan tempat berlalu lalangnya data. Motherboard menghubungkan semua peralatan komputer dan membuatnya bekerja sama sehingga komputer berjalan dengan lancar.

Komponen-komponen Papan induk (motherboard)

  • Konektor Power
Konektor power adalah pin yang menyambungkan motherboard dengan power supply di casing sebuah komputer. Pada motherboard tipe AT, casing yang dibutuhkan adalah tipe AT juga. Konektor power tipe AT terdiri dari dua bagian, di mana dua kabel dari power supply akan menancap di situ. Pada tipe ATX, kabel power supply menyatu dalam satu header yang utuh, sehingga Anda tinggal menancapkannya di motherboard. Kabel ini terdiri dari dua kolom sesuai dengan pin di motherboard yang terdiri atas dua larik pin juga. Ada beberapa motherboard yang menyediakan dua tipe konektor power, AT dan ATX. Kebanyakan motherboard terbaru sudah bertipe ATX.
  • Socket atau Slot Prosesor
Terdapat beberapa tipe colokan untuk menancapkan prosesor Anda. Model paling lama adalah ZIF ( Zero Insertion Force) Socket 7 atau popular dengan istilah Socket 7. Socket ini kompatibel untuk prosesor bikinan Intel, AMD, atau Cyrix. Biasanya digunakan untuk prosesor model lama (sampai dengan generasi 233 MHz). Ada lagi socket yang dinamakan Socket 370. Socket ini mirip dengan Socket 7 tetapi jumlah pinnya sesuai dengan namanya, 370 biji. Socket ini kompatibel untuk prosesor bikinan Intel. Sementara AMD menamai sendiri socketnya dengan istilah Socket A, di mana jumlah pinnya juga berbeda dengan socket 370. Istilah A digunakan AMD untuk menunjuk merek prosesor Athlon. Untuk keluarga prosesor Intel Pentium II dan III, slot yang digunakan disebut dengan Slot 1, sementara motherboard yang menunjang prosesor AMD menggunakan Slot A untuk jenis slot yang seperti itu.
  • North bridge controller
VIA VT8751A yang memberikan interface prsessor dengan frekuensi 533/400MHz, yang mensupport intel Hypertheading Tecnologi, interface system memory yang beropersi pada 266MHz, dan interface AGP 1.5V yang mendukung spesifikasi AGP 2.0 termasuk write protocol dengan kecepatan 4X.
  • Socket Memori
Juga ada dua tipe socket memori yang kini beredar di masyarakat komputer. Memang ada juga socket terbaru untuk Rambus-DRAM tetapi sampai kini belum banyak pengguna yang memakainya. Socket lama yang masih cukup populer adalah SIMM. Socket ini terdiri dari 72 pin modul. Socket yang kedua memiliki 168 pin modul, yang dirancang satu arah. Anda tidak mungkin memasangnya terbalik, karena galur di motherboard sudah disesuaikan dengan socket memori tipe DIMM.
  • Konektor Floppy dan IDE
Konektor ini menghubungkan motherboard dengan piranti simpan computer seperti floppy disk atau harddisk. Konektor IDE dalam sebuah motherboard biasanya terdiri dari dua, satu adalah primary IDE dan yang lain adalah secondary IDE. Konektor Primary IDE menghubungkan motherboard dengan primary master drive dan piranti secondary master. Sementara, konektor secondary IDE biasanya disambungkan dengan pirantipiranti untuk slave seperti CDROM dan harddisk slave. Bagaimana menyambungkan pin dengan kabel? Mudah sekali. Pita kabel IDE memiliki tanda strip merah pada salah satu sisinya. Strip merah tersebut menandai, sisi kabel berstrip merah ditancapkan pada pin bernomor 1 di konektornya. Bila menancap terbalik, piranti yang terpasang tidak akan dikenali oleh komputer. Hal yang sama berlaku untuk menyambungkan kabel floppy dengan pin di motherboard.
  • AGP 4X slot
Slot port penyelerasi gambar ini mensupport Kartu Grafis mode 3.3V/1.5V AGP 4X untuk aplikasi grafis 3D.
  • South bridge controller
Peripheral kontroler terintegrasi VIA VT8235 yang mensupport berbagai I/O fungsi termasuk 2-channel ATA/133 bus master IDE controller, sampai 6 port USB 2.0, interface LCP super I/O, interface AC’97 dan PCI 2.2.
  • Standby Power LED
Lampu ini menyala jika terdapat standby power di motherboard. LED ini bertindak sebagai reminder (pengingat) untuk mematikan system power sebelum menghidupkan atau mematikan mesin.
  • PCI slots
Pegembangan slot PCI 2.2 32-bit in9i mensopport bus master PCI cart seperti SCSI atau cart LAN dengan keluaran maksimum 133MB/s.
  • PS/2 Mouse Port
Konektor hijau 6 pin ini adalah untuk mouse.
  • Port Paralel dan Serial
Pada tipe AT, port serial dan paralel tidak menyatu dalam satu motherboard tetapi disambungkan melalui kabel. Jadi, di motherboard tersedia pin untuk menancapkan kabel. Fungsi port paralel bermacammacam, mulai dari menyambungkan komputer dengan printer, scanner, sampai dengan menghubungkan komputer dengan periferal tertentu yang dirancang menggunakan koneksi port paralel. Port serial biasanya digunakan untuk menyambungkan dengan kabel modem atau mouse. Ada juga piranti lain yang bisa dicolokkan ke port serial. Dalam motherboard tipe ATX, port paralel dan serial sudah terintegrasi dalam motherboard, sehingga Anda tidak perlu menancapkan kabel-kabel yang merepotkan.
  • RJ-45 Port
Port 25-pin ini menghubungkan konektor LAN melalui sebuah pusat network.
  • Line in jack
Jack line in (biru muda) menghuungkan ke tape player atau sumber audio lainnya. Pada mode 6-channel, funsi jack ini menjadai bass/tengah.
  • Line out jack
jack line out (lime) ini menghubungkan ke headphone atau speaker. Pada mode 6-channel, funsi jack ini menjadi speaker out depan.
  • Microphone jack
Jack mic (pink) ini meghubungkan ke mikrofon. Pada mode 6-channel funsi jack ini rear speaker out belakang.
  • USB 2.0 port 1 dan port 2
Kedudukan port USB (universal serial bus) 4-pin ini disediakan untuk menghubungkan dengan perangkat USB 2.0.
  • USB 2.0 port 3 dan port 4
Kedudukan port USB (universal serial bus) 4-pin ini disediakan untuk menghubungkan dengan perangkat USB 2.0.
  • Video Graphics Adapter Port
Port 15-pin ini adalah untuk VGA monitor atau VGA perangkat lain yang kompatibel
  • Konektor keyboard
Ada dua tipe konektor yang menghubungkan motherboard dengan keyboard. Satu adalah konektor serial, sedangkan satu lagi adalah konektor PS/2. Konektor serial atau tipe AT berbentuk bulat, lebih besar dari yang model PS/2 punya, dengan lubang pin sebanyak 5 buah. Sementara, konektor PS/2 memiliki lubang pin 6 buah dan diameternya lebih kecil separuhnya dibanding model AT.
  • Batere CMOS
Batere ini berfungsi untuk memberi tenaga pada motherboard dalam mengenali konfigurasi yang terpasang, ketika ia tidak/belum mendapatkan daya dari power supply
Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)