Komponen Internal CPU
1. Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Arithmetic and Logic Unit atau sering disingkat ALU saja dalam bahasa Indonesia kira-kira berarti Unit Logika dan Aritmatika. Bagian ini mempunyai tugas utama untuk membentuk berbagai fungsi pengolahan data komputer. Sering juga disebut sebagai bahasa mesin, karena terdiri dari berbagai instruksi yang menggunakan bahasa mesin. ALU sendiri juga masih terbagi menjadi dua komponen utama, yaitu :
1) arithmetic unit (unit aritmatika), bertugas untuk menangani pengolahan data yang berhubungan dengan perhitungan, dan
2) boolean logic unit (unit logika boolean), bertugas menangani berbagai operasi logika.
2. Control Unit
Control Unit atau Unit Kendali, mempunyai tugas utama untuk mengendalikan operasi dalam CPU dan juga mengontrol komputer secara keseluruhan untuk menciptakan sebuah sinkronisasi kerja antar komponen dalam melakukan fungsinya masing-masing. Di samping itu, control unit juga bertugas untuk mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.
3. Registers [Top Level Memory]
1) Media penyimpanan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.
2) Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.
4. CPU Interconections
CPU Interconnections merupakan sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU dengan bus-bus eksternal CPU.
Sedangkan komponen eksternal CPU diantaranya
· sistem memori utama,
· sistem masukan/keluaran (input/output),
· dan sistem-sistem lainnya.
Fungsi CPU
mirip dengan kalkulator, namun CPU memiliki kemampuan pemrosesan yang jauh lebih kuat. Tugas utama CPU adalah melakukan operasi aritmatika dan logika pada data yang diperoleh dari memori atau perangkat input seperti keyboard, scanner, joystick, dan mouse. CPU dikendalikan oleh kumpulan instruksi dari perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut dibaca oleh CPU dari media penyimpanan seperti harddisk, flashdisk, CD, atau pita rekam, kemudian disimpan sementara di memori fisik (RAM), di mana setiap instruksi diberi alamat unik yang disebut alamat memori. CPU mengakses data di RAM dengan menentukan alamat data yang dibutuhkan.
Ketika sebuah program dijalankan, data mengalir dari RAM melalui bus, yang menghubungkan CPU dengan RAM. Data tersebut didekode oleh unit khusus bernama instruction decoder yang mampu menerjemahkan instruksi-instruksi tersebut. Selanjutnya, data dikirim ke unit aritmatika dan logika (ALU) untuk dilakukan perhitungan dan perbandingan. ALU dapat menyimpan data sementara di lokasi memori yang disebut register agar dapat diakses kembali dengan cepat untuk pemrosesan lebih lanjut.
ALU melakukan berbagai operasi seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, pengujian kondisi data dalam register, serta mengirim hasil pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpanan, atau register untuk diproses ulang. Selama seluruh proses ini, unit dalam CPU yang disebut program counter memantau instruksi yang sedang dijalankan agar urutan eksekusi instruksi berjalan sesuai rencana. Selain itu, CPU juga bertugas menjalankan program yang tersimpan di memori utama dengan mengambil, menguji, dan mengeksekusi instruksi satu per satu berdasarkan urutan yang telah ditentukan.
Jenis Arsitektur CPU (RISC & CISC)
RISC menyederhanakan perangkat keras dengan menggunakan instruksi dasar, sedangkan CISC menggunakan satu instruksi untuk menangani berbagai tugas. Artikel ini akan mengulas RISC dan CISC, serta perbedaannya. Mari mulai dengan RISC.
Arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer)
RISC bertujuan menyederhanakan perangkat keras dengan instruksi yang terdiri dari beberapa langkah dasar, seperti memuat dan menyimpan data.
Karakteristik RISC:
- Instruksi sederhana dan cepat didekode.
- Instruksi berukuran kurang dari satu kata.
- Eksekusi dalam satu siklus jam.
- Register umum.
- Mode pengalamatan sederhana.
- Jaringan pipa dapat tercapai.
Keuntungan RISC:
- Instruksi lebih sederhana, lebih mudah didekode, dan lebih cepat dieksekusi.
- Konsumsi daya lebih rendah, ideal untuk perangkat portabel.
Kekurangan RISC:
- Membutuhkan lebih banyak instruksi dan memori untuk tugas kompleks.
- Pengembangan lebih mahal dibandingkan CISC.
Arsitektur CISC (Complex Instruction Set Computer)
CISC menggunakan satu instruksi untuk melakukan berbagai operasi sekaligus, seperti memuat, mengevaluasi, dan menyimpan data.
Karakteristik CISC:
- Instruksi lebih kompleks dan memerlukan lebih dari satu siklus jam.
- Lebih sedikit register umum, operasi banyak dilakukan di memori.
- Mode pengalamatan kompleks.
Keuntungan CISC:
- Ukuran kode lebih kecil, karena instruksi kompleks menangani banyak tugas sekaligus.
- Lebih hemat memori dan lebih banyak perangkat lunak tersedia.
Kekurangan CISC:
- Eksekusi lebih lambat dan desain lebih rumit.
- Konsumsi daya lebih tinggi dibandingkan RISC.
Fawwaz Muzakkty, M. R. (2024). SISTEM BERBASIS RISC & CISC PADA ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER. Jurnal Multidisiplin Saintek, 1-9.
Ir. Heru Nurwarsito, M. B. (n.d.). Arsitektur dan Organisasi Komputer:. 1-34.
Mano, M. M., & Kime, C. R. (2014). Logic and Computer Design Fundamentals (Edisi ke-5). Pearson.
Patterson, D. A., & Hennessy, J. L. (2017). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface (Edisi ke-5). Elsevier.
Stallings, W. (2018). Computer Organization and Architecture: Designing for Performance (Edisi ke 11). Pearson.
0 Komentar