Processor/CPU berfungsi layaknya
kalkulator, hanya saja CPU jauh lebih kuat daya prosesnya. 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 keyboard, mouse, scanner,
dll. Walaupun terdapat banyak jenis dan tipe processor tetapi prinsip
dan cara kerjanya hampir sama. Data yang diproses tergantung dari
perintah dan program yang dijalankan. Misalnya office, photoshop, dll.
Sebenarnya Processor tidak mengerti apa program yang dijalankannya itu,
ia hanya menjalankan perintah dari user. CPU dikontrol menggunakan
sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut
dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan,
seperti harddisk. Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan
terlebih dahulu pada memori fisik (RAM), yang mana setiap instruksi akan
diberi alamat unik yang disebut alamat memori. Selanjutnya, CPU dapat
mengakses data-data pada RAM dengan menentukan alamat data yang
dikehendaki. Berikut ilustrasinya:
1. Program yang tersimpan di harddisk dikirimkan pada memory (ram)
2. Lalu processor membaca program dari ram menggunakan memorry controller.
Contoh
Ketika kita membuka suatu program maka
program yang tersimpan pada harddrisk atau media lainnya akan dikirim
pada memory. Dan bila kita memberikan perintah maka program tersebut
memberikan instruksi kepada processor untuk diproses. Itu sebabnya bila
anda mebuka terlalu banyak software sedangkan memory yang anda gunakan
berkapasitas kecil, proses komputer menjadi lambat . Hal ini terjadi
karena kapasitas ram/memory penuh dengan program sehingga proses menjadi
lambat.
Apabila perintah yang kita kirim berbentuk instruksi maka akan ditampung di bagian Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data maka akan 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 aritmatika 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.
Saat sebuah program dieksekusi,
data mengalir dari RAM ke sebuah unit yang disebut dengan bus, yang
menghubungkan antara CPU dengan RAM. 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 dengan penghitung program akan memantau instruksi yang sukses
dijalankan supaya instruksi tersebut dapat dieksekusi dengan urutan yang
benar dan sesuai.
Proses Instruksi Pada CPU/Processor.
- Instruction Fetch, berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit mengambil data dan/atau instruksi dari main-memory ke register,
- Instruction Execute, berisikan pemrosesan CPU dimana Control Unit menghantarkan data atau instruksi dari register ke main-memory untuk ditampung di RAM, setelah Instruction Fetch dilakukan. dan waktu untuk melakukan kedua proses tersebut disebut 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 procesor.
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, bilangan
floating-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 komputer karena kebanyakan aplikasi saat ini banyak beroperasi
menggunakan bilangan floating-point.
C. Dan inilah cara kerja processor
Adalah menjalankan sekumpulan intruksi
mesin yang memberitahu processor apa saja yang harus dilakukan,
berdasarkan instruksi itu, processor melakukan 3 (tiga) hal dasar
diantaranya:
- Menggunakan ALU (Arithmetic Logic Unit) yaitu untuk melakukan operasi matematis seperti pengurangan, penambaghan, perkalian dan juga pembagian. Mikro processor modern mengandung floating point unit yang dapat melakukan operasi-operasi yang sangat kompleks pada angka yang cukup besar.
- Lalu memindahkan data dari satu lokasi memori ke lokasi yang lainnya.
- Mengambil keputusan serta melompat ke instruksi lain sesuai keputusan tersebut.
Sederhananya cara kerja prossesor
intinya ialah menerima umpan ataupun perintah masuk (inpot) baik dari
mouse, keybord atau alat penginput data yang lainnya yang terhubung,
lalu kemudian menerjemahkan atau memproses data-data perintah tersebut
untuk kemudian mengeluarkan atau meneruskan outputnya ke hardware
ataupun software terkait.
Cara Kerja Memori
RAM (Random Access Memory) adalah salah satu jenis media penyimpanan utama dalam komputer yang datanya dapat diakses secara acak (random)
tanpa memperhatikan letak data tersebut. RAM memiliki fungsi sebagai
wadah penyimpanan sementara data-data yang akan diproses oleh processor sebelum ditampilkan dalam bentuk informasi yang dapat dikenali oleh user. Memori RAM bersifat volatile yang hanya dapat menyimpan data jika memiliki daya listrik.
 |
| Memori RAM. Credit : howtogeek.com |
Banyaknya data yang dapat dapat ditampung dalam memori RAM tergantung kapasitas memori RAM tersebut. Memori RAM yang mempunyai kapasitas 8 GB tentu dapat menyimpan data yang lebih banyak daripada memori RAM berkapasitas hanya 2 GB atau 4 GB. Kapasitas memori RAM yang luas menjadi salah satu faktor kinerja komputer yang optimal. Sebab, untuk menjalankan program aplikasi yang semakin kompleks, dibutuhkan kapasitas memori RAM yang memadai sehingga banyak data yang dapat disimpan.
Cara kerja memori RAM
Main memori
adalah memori yang memiliki kapasitas yang cukup besar yangmenampung semua instruksi dan data sebelum diproses CPU.
- Memori ini dibutuhkan karena CPU hanya dapat menyimpan instruksi dan data di diregister yang ukurannya kecil.
- Main memori terdiri dari RAM dan ROM.
ROM : memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer dinyalakan
Fungsi : media penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau perangkat I/O
Kinerja : menyimpan data dalam bentuk array
yang disusun word atau byte. Setiap word atau byte memiliki
alamat tersendiri. Data yang disimpan pada memori utama ini bersifat
volatile, artinya data yang disimpan bersifat sementaradan
dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik
dimatikan maka datanya akan hilang.
Saat pengguna ingin menjalankan sebuah program aplikasi, data atau file yang dibutuhkan untuk menjalankan program tersebut akan diambil dari media penyimpanan sekunder. Kemudian, sistem mentransfer data tersebut ke memori RAM untuk selanjutnya diproses oleh processor. Setelah pemrosesan selesai, processor akan menampilkan hasilnya ke perangkat output atau mengembalikannya ke perangkat penyimpanan.
Jika jumlah data yang akan ditampung sudah melebihi kapasitas memori RAM, sistem operasi akan menjalankan prosedur swap atau "pemindahan sementara". Data tersebut akan dipindah untuk sementara ke sebuah ruang dalam harddisk yang biasa disebut swap file atau virtual memory.
Umumnya data yang dipindah ke memori virtual merupakan data program aktif dengan prioritas rendah misalnya aplikasi atau service yang berjalan secara background. Proses swap dapat menyebabkan kinerja komputer menjadi tidak optimal sehingga sistem berjalan lambat. Untuk mencegah masalah tersebut, gunakan memori RAM dengan kapasitas sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan oleh sistem operasi atau program aplikasi yang dijalankan.
Main memori
adalah memori yang memiliki kapasitas yang cukup besar yangmenampung semua instruksi dan data sebelum diproses CPU.
- Memori ini dibutuhkan karena CPU hanya dapat menyimpan instruksi dan data di diregister yang ukurannya kecil.
- Main memori terdiri dari RAM dan ROM.
ROM : memori yang hanya bisa dibaca dan berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer dinyalakan
Fungsi : media penyimpanan data yang berkaitan dengan CPU atau perangkat I/O
Kinerja : menyimpan data dalam bentuk array yang disusun word atau byte. Setiap word atau byte memiliki alamat tersendiri. Data yang disimpan pada memori utama ini bersifat volatile, artinya data yang disimpan bersifat sementaradan dipertahankan oleh sumber-sumber listrik, apabila sumber listrik dimatikan maka datanya akan hilang.
No comments:
Post a Comment