Piranti
proses adalah adalah alat dimana instruksi – instruksi program diproses
untuk mengolah data yang sudah dimasukkan lewat Peranti masukan dan hasilnya
akan ditampilkan di Peranti keluaran.
Pengertian Prosesor
Prosesor atau lebih dikenal dengan Central
Processing Unit ( CPU ) merupakan otaknya
komputer. Fungsi Processor adalah menjalankan
program-program yang disimpan dalam memori utama (main memory) dengan cara
mengambil instruksi, menguji instruksi tersebut, dan menjalankaninstruksi satu
demi satu atau fungsinya adalah menghitung,
melakukan operasi logika, mengelola aliran data dengan membaca aliran data
dengan membaca instruksi dari memori dan mengeksekusinya. Pada komputer
mikro unit pemrosesan ini disebut denganmicro-processor (pemroses mikro) atau
processor yang berbentuk chip yang terdiri dari ribuan sampai jutaan IC.
Sejarah Prosesor
Mikroprosesor
yang pertama kali diciptakan yaitu Intel 4004 yang diperkenalkan pada tahun
1971.Prosesor ini sangat sederhana,hanya bisa melakukan operasi sebesar 4 bit
perwaktu.Aplikasi prosesor ini adalah untuk menyusun kalkulator elektronik
portable.
Mikroprosesor yang pertama kali digunakan
untuk komputer rumah adalah Intel 8080 yang diperkenalkan pertama kali pada
tahun 1974.Prossesor ini berukuran 8 bit.Digunakan pertama kali pada Kit
Altair.Kit buatan MITS yang diperkenalkan pada tahun 1975 inilah yang dianggap
sebagai cikal bakal komputer personal yang pertama.Namun yang dinamakan PC
seperti yang sekarang diperkenalkan pertama kali oleh IBM pada tahun 1982,yang
disebut IBM PC.Komputer ini menggunakan prosesor Intel 8088 yang sebenarnya
telah diperkenalkan pada tahun 1979.
Mikroprosesor yang digunakan pada PC dari
waktu ke waktu juga berubah.Secara kronologis,prosesor-prosesor yang digunakan
sampai pada akhir tahun 2002 adalah 8088,80286,80386,80486,Pentium,Pentium
II,Pentium III,dan Pentium IV.Sebagai bahan pertimbangan,prosesor Pentium 4
mempunyai kecepatan 5000 kali lebih cepat daripada prosesor 8088.
Macam – macam Procesor
Di Indonesia kita tahu
ada 2 jenis processor yang paling digemari oleh masyarakat, yaitu INTEL dan
AMD. Hal ini memang tidak lepas dari kehandalan kedua processor tersebut dari
segi performa dan kualitas. Dan sudah dibuktikan oleh masarakat. Namun kali ini
akan berbagi lebih banyak informasi mengenai jenis processor, yaitu :
INTEL
Merupakan sebuah processor buatan Intel Corporation. Masyarakat
pasti tidak meragukan lagi dengan yang satu ini. Awal dibuat pada tahun 1968
yang mempunyai kelebihan sebagai berikut :
1)
lebih tahan terhadap panas
2)
Mempunyai turbo bost yang
berguna untuk meningkatkan performa dan kecepatan. Seperti pada jenis Core I3, I5 dan I7.
3)
Memiliki brand alias nama yang
sudah lebih dulu dikenal masyarakat, sehingga mempunyai daya jual yang tinggi.
AMD
AMD
adalah kependekan dari Advanced Micro Device Inc. Merupakan pesaing utama
intel. Processor jenis ini banyak diminati oleh penghobi game. Karena ada
salah satu produknya yang dilengkapi dengan VGA Ati Radeon. Jika dibanding
dengan intel, konsumsi daya AMD lebih besar, sehingga lebih boros listrik.
ARM
Mungkin
anda jarang atau belum pernah mendengar jenis processor ini, karena memang
sebagian besar digunakan pada perangkat Handpone, music player dan router.
CYRIX
Diproduksi pertama pada tahun 1988.
Mempunyai fitur kecepatan yang cukup optimal dan juga suhu kerja yang rendah.
Namun secara kwalitas, masih dibawah intel dan AMD.
TRANSMETA
Awal diproduksi tahun 1995.
Keunggulannya yaitu membutuhkan daya yang lebih sedikit, harga yang lebih murah
dan tidak cepat panas.
VIA
Pertama
kali diproduksi tahun 1987 oleh Negara Taiwan. Dan lebih difokuskan untuk
menjalankan perangkat yang lebih ringan dan relative kecil.
CENTAUR
Dibuat
pada tahun 1995 oleh Glen Henry dkk. Namun kemampuna processor ini masih kalah
dibanding diatas.
Macam – Macam Processor Smartphone Android
1.
Exynos
Processor Exynos ini
dikembangkan dibawah naungan perusahaan Samsung Electronics. Processor ini
dibangun dengan basis System on a Chip (SoC) yang memang dikhususkan untuk
perangkat mobile, seperti Smartphone dan Tablet. Processor Exynos ini
banyak dipasarkan dengan berbagai jenis yang memiliki beda spesifikasi.
Misalnya pada keluaran pertamanya, pihak Samsung Electronics mengeluarkan
Exynos 3110 atau hummingbird. Pernah denger nggak processor dengan jenis itu
?processor jenis ini memang jarang dijumpai pada perangkat – perangkat cerdas
jaman sekarang karena sudah digantikan dengan processor – processor keluaran
terbaru. Kelebihan processor ini adalah dibidang game dan kinerja
multitaskingnya.
2.
Tegra
Processor yang kedua
ini yakni Tegra. Processor ini dikeluarkan oleh pihak
NVIDIA. Processor product nvidia ini dikabarkan memang sangat berkembang
dikarenakan teknologinya yang lebih dulu menggunakan teknologi quad-core dimana
pada saat yang hampir bersamaan , produsen lain masih gencar dengan teknologi
dual-core. Processor tegra ini adalah NVIDIA Tegra 3 dimana memiliki keunggulan
didalam visualisasi yang apik dengan konsumsi daya yang tidak besar. NVIDIA
biasanya memang digunakan pada PC yang memang digunakan untuk game, jadi
mungkin itu juga tidak jauh dari kinerja NVIDIA tegra untuk Smartphone ini.
3.
OMAP
Processor OMAP ini
adalah hasil kerja Texas Instrument. Processor jenis ini sering digunakan
karena kelebihannya yang dapat memberikan serta memproses tampilan situs
internet layaknya anda browsing website pada komputer, processor ini juga
memberikan antarmuka yang lebih cepat, dengan OMAP ini Smartphone dapat
menunjang kamera primer dan sekunder secara lebih kuat juga mampu menampilkan
video Full HD dengan kualitas yang bagus.
4.
Snapdragon
Processor jenis ini
sering kali tampil pada dapur pacu Smartphone pada saat ini, mungkin anda juga
sering menjumpainya tetapi belum mengetahui lebih detail tentangnya. Banyak
kabar yang menyebutkan bahwa processor Qualcomm ini
memliki kinerja yang bagus dibanding dengan yang lain, karena dapat terlihat
pada saat ini banyak sekali Smartphone yang menggunakan CPU jenis ini. Mungkin
processor ini dapat memberikan kinerja yang baik untuk device serta memiliki
beberapa teknologi yang dapat memberikan banyak efek positif pada Smartphone
atau Tablet.
5.
MediaTek
Processor jenis ini
adalah hasil produksi dari perusahaan MediaTek atau
yang lebih dikenal dengan MTK yakni perusahaan yang menjual komponen untuk
perangkat komunikasi nirkabel. Alasan mengapa CPU jenis ini banyak digunakan,
karena disamping harga nya yang relative murah, processor MediaTek ini memiliki
kemampuan kerja yang tidak diragukan lagi dibanding yang lain.
6.
PXA
Processor PXA ini
merupakan produk processor dari perusahaan marvell. Processor jenis ini memang
jarang ditemui pada perangkat cerdas seperti Smartphone serta Tablet. Disebut –
sebut PXA ini memiliki teknologi SoC ( System On a Chip
). Banyak sekali keuntungan dari teknologi tersebut, disamping dapat
meminimalisir daya teknologinya sangat fungsiolitas untuk perangkat cerdas baik
Smartphone atau Tablet.
Komponen Mikroprosesor (
Prosesor )
Processor terdiri dari tiga komponen, yaitu
:
1.
Control Unit (CU), berfungsi
mengendalikan operasi yang dilaksanakan sistem komputer.
Conrtol Unit, mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada
pada sistem komputer, kapan alat input menerima data dan kapan data diolah
serta kapan ditampilkan pada alat
output. Mengartikan instruksi-instruksi dari program komputer.
Membawa data dari alat input ke memori utama. Mengambil data dari memori utama
untuk diolah. Mengirim instruksi ke ALU jika ada instruksi untuk perhitungan
aritmatika atau perbandingan logika.
Membawa hasil pengolahan
data kembali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada
saatnya akan disajikan ke alat output.
2.
Arithmetic Logical Unit (ALU),
berfungsi melakukan operasi aritmatika dan logika.
Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat
yang melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan
sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder juga 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 (≠),
kurang dari (<), kurang atau sama dengan (≤), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (≥) ALU juga dapat melakukan pelaksanaan arimatika (pengurangan, penambahan dan semacamnya), pelaksanaan logis ( AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan(membandingkan dua slot dengan kesetaraan).
kurang dari (<), kurang atau sama dengan (≤), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (≥) ALU juga dapat melakukan pelaksanaan arimatika (pengurangan, penambahan dan semacamnya), pelaksanaan logis ( AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan(membandingkan dua slot dengan kesetaraan).
3.
Register-register, berfungsi
sebagai memori utama yang bekerja sangat cepat sebagai tempat operan-operan
dari operasi yang akan dilakukan.Register yang memiliki fungsi Alat penyimpanan
kecil dengan kecepatan akses cukup tinggi, yg digunakan untuk menyimpan data
dan instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang
menunggu giliran untuk diproses, masih disimpan di dalam memori utama. Banyak
register dalam CPU, masing-masing sesuai dengan fungsinya yaitu :
1.
Instruction Register ( IR )
Digunakan
untuk menyimpan instruksi
yang sedang diproses.
2.
Program Counter ( PC )
Digunakan untuk menyimpan alamat lokasi dari
memori utama yang
berisi instruksi yang
sedang diproses. Selama pemrosesan instruksi, isi PC diubah menjadi alamat
dari memori utama
yang berisi instruksi berikutnya.
3.
General Purpose Register
Punya
kegunaan umum yang
berhubungan dengan data yang
sedang diproses. Contoh,
yang digunakan untuk menampung data disebut operand register, untuk
menampung hasil disebut accumulator.
4.
Floating Point unit
Floating point atau bilangan
titik mengambang, adalah sebuah bilangan yang
dapat digunakan untuk menggambarkan sebuah nilai yang sangat besar atau sangat
kecil (bilangan pecahan desimal atau bilangan yang memiliki koma dan pangkat).Bilangan ini dapat direpresentasikan menjadi dua bagian, yakni
bagian mantisa dan bagian eksponen (E). Bagian
mantisa menentukan digit dalam angka tersebut, sedangkan eksponen menentukan
nilai berapa besar pangkat pada bagian mantisa tersebut (jarak dari posisi
titik desimal). Untuk memudahkan pengertiannya, berikut ini contohnya:
Contoh 1.
Misalkan terdapat sebuah bilangan 7052000000 maka bilangan ini dapat
dituliskan dalam bentuk bilangan floating
point: 7052E6 yang secara matematis artinya: 7052 x 106Bagian
mantisanya adalah 7052 bagian eksponennya adalah E6
Contoh 2.
Misalkan terdapat sebuah bilangan 0.00000944 maka bilangan ini dapat
dituliskan dalam bentuk bilangan floating
point: 944E-5 yang secara matematis artinya: 944 x 10-5
Bagian mantisanya adalah 944 bagian eksponennya adalah E-5
Prosesor-prosesor sederhana umumnya hanya memiliki unit aritmatika dan logika,
serta unit kontrol yang beroperasi pada dasar bilangan
bulat (integer) saja. Untuk
menghitung bilangan atau nilai floating point dapat dilakukan dengan bantuan
software (perangkat lunak) sehingga operasinya menjadi lambat.
Melihat kenyataan ini sebenarnya diperlukan unit khusus atau sebuah
prosesor tambahan yang digunakan untuk kalkulasi atau memproses bilangan
floating point. Unit khusus untuk
memproses bilangan floating point ini disebut unit
titik mengambangatau Floating
Point Unit (FPU).
Prosesor-prosesor Intel x86 sebelum Intel 80486 memiliki FPU yang
terpisah, berada di luar prosesor, berbentuk sebuah chip yang dinamakan Math co-processor. Math co-processor inilah yang bertugas
khusus mengolah bilangan floating point.Prosesor Intel 80486 atau setelahnya
(misalnya Intel Pentium dan setelahnya) memiliki FPU internal yang berada di
dalam prosesor itu sendiri, sehingga kinerjanya pun menjadi semakin tinggi. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa
FPU adalah sebutan untuk unit pemroses di dalam mikroprosesor yang bertugas
menangani bilangan mengambang (floating point). FPU memegang peranan penting
dalam sebuah prosesor. FPU digunakan sebagian besar permainan komputer (game),
spreadsheet (program tabel berlajur atau untuk kepentingan lainnya).
5.
Cache (L1, L2. L3[optional])
Cache adalah memory berukuran kecil yang sifatnya
temporary (sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil, namun keceptannya
sangat tinggi. Dalam terminologi hardware, istilah ini biasanya merujuk pada
memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara processor
dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki kecepatan jauh lebih rendah.
Cache berfungsi untuk mempercepat akses data pada komputer karena cache
menyimpan data/informasi yang telah diakses oleh suatu buffer, sehingga
meringankan kerja processor.
Kecepatan cache memory
Transfer data dari L1 cache ke
prosesor terjadi paling cepat dibandingkan L2 cache maupun L3 cache (bila ada).
Kecepatannya mendekati kecepatan register. L1 cache ini dikunci pada kecepatan
yang sama pada prosesor. Secara fisik L1 cache tidak bisa dilihat dengan mata
telanjang. L1 cache adalah lokasi pertama yang diakses oleh prosesor ketika
mencari pasokan data. Kapasitas simpan datanya paling kecil, antara puluhan
hingga ribuan byte tergantung jenis prosesor. Pada beberapa jenis prosesor
pentium kapasitasnya 16 KB yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu 8 KB untuk
menyimpan instruksi, dan 8 KB untuk menyimpan data.
Transfer data tercepat kedua
setelah L1 cache adalah L2 cache. Prosesor dapat mengambil data dari cache L2
yang terintegrasi (on-chip) lebih cepat dari pada cache L2 yang tidak
terintegrasi. Kapasitas simpan datanya lebih besar dibandingkan L1 cache,
antara ratusan ribu byte hingga jutaan byte, ada yang 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1
MB, 2 MB, bahkan 8 MB, tergantung jenis prosesornya. Kapasitas simpan data
untuk L3 cache lebih besar lagi, bisa ratusan juta byte (ratusan mega byte).
6.
I/O Management Data
Unit Input/Output (I/O) adalah bagian
dari sistem mikroprosesor yang digunakan oleh mikroprosesor itu untuk
berhubungan dengan dunia luar.
Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor ini.
Unit output biasanya digunakan untuk menampilkan data, atau dengan kata lain untuk menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor.
Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukkan data dari luar ke dalam mikroprosesor ini.
Unit output biasanya digunakan untuk menampilkan data, atau dengan kata lain untuk menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor.
Komponen-komponen itu dihubungkan oleh
sebuah bus. Bus ada tiga macam yaitu :Bus Alamat (Addres Bus), Bus Data
(Data Bus), Bus Kendali (Control Bus).
A. Data Bus
Adalah jalur‐jalur perpindahan data antar modul dalam sistem komputer. Karena pada
suatu saat tertentu masing‐masing saluran hanya dapat
membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat
ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara
keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma data
melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur
paralel.
B. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi
sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan
mengirimkan alamat memori yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya
terdiri atas 16, 20, 24, atau 32 jalur paralel.
C. Control Bus
Control
Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke Data Bus dan Address
Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.
Processor dapat dibedakan dari perbedaan jumlah data bus-nya.
Misalnya pada processor 8 bit, itu berarti processor tersebut memiliki 8 data
bus.
Cara kerja CPU
Seperti yang
telah disebutkan, semua instruksi yang kita keluarkan terhadap computer, baik dengan
cara mengetik mengggunakan keyboard atau menggunakan mouse, akan diubah menjadi
bahasa mesin yang hanya dapat dipahami oleh mesin. Nah, instruksi dalam bahasa
mesin dalam bahasa khusus CPU, yang disebut dengan instruction set
architecture (ISA, diterjemahkan sebagai arsitektur set
instruksi), yang akan dipecah ke dalam banyak instruksi yang jauh lebih
sederhana lagi, yang disebut dengan microcode. Instruksi-instruksi dalam
microcode ini, seperti halnya saat menjumlahkan angka yang ada dalam register
semuanya telah ditanamkan di dalam CPU, dan merupakan instruksi yang paling
dasar yang digunakan oleh CPU.
Agar computer
dapat melakukan sinkronisasi terhadap semua operasinya, maka computer
menggunakan sebuah system clock atau system timer, yakni sebuah komponen kecil yang
ditaruh pada motherboard. Secara berkala, system clock akan mengirimkan sebuah
sinyal kepada seluruh komponen computer, yang mungkin mirip dengan detak
jantung manusia atau metronome yang digunakan oleh para musisi. Nah,
sinyal-sinyal ini umumnya disebut dengan sebuah siklus, atau dalam bahasa
Inggrisnya disebut clock cycle yang dinyatakan dalam satuan Hertz. Karena
satuan Hertz menggunakan prefiks satuan yang biasa (bukan pangkat 2), maka 1 kilohertz
setara dengan 1000 detakan pada system clock, dan 1 megahertz setara dengan
1000000 detakan, dan seterusnya.
Banyak komputer
sekarang yang berjalan dengan system clock 200
MHz, dan semua perangkat yang terkoneksi ke system unit akan
melakukan sinkronisasi dengaan system clock tersebut,
dengan cara menyelaraskan dengan kecepatan yang sama dengan system clock atau
beberapa kali lebih banyak bila memang lebih cepat dari 200 MHz, atau beberapa
kali lebih banyak bila lebih lambat dari 200 MHz, dengan menggunakan sebuah
angka sebagai faktor pengali (multiplier). Sebagai
contoh, untuk sebuah CPU yang memiliki kecepatan 2000 MHz (2 GHz), memiliki
faktor pengali 10, yang berarti kecepatan CPU tersebut berdetak 10 kali untuk
setiap siklusnya.
Nah, untuk setiap detak CPU, prosesor akan dapat
mengeksekusi satu microcode atau lebih. Sebagian besar computer modern mampu
mengerjakan lebih banyak lagi dalam satu waktunya, dan untuk system seperti itu
lazim diberi atribut sebagai superscalar,
yang merujuk pada kemampuan CPU untuk memproses banyak instruksi per siklusnya
(dalam Bahasa Inggrisnya Instruction per cycle).
Nah, CPU yang memiliki kecepatan yang lebih tinggi akan mampu memproses banyak
instruksi per detiknya daripada CPU yang sama yang memiliki kecepatan yang
lebih rendah.
Saat CPU memproses satu microcode, maka kondisi itu disebut sebagai
siklus mesin, atau machine cycle.
1.
Fetch, yakni saat instruksi
program diambil dari memori, baik memori
register, cache, RAM, atau memori sekunder/tersier lainnya. Hal ini
dilakukan oleh Prefetch Unit.
2.
Decode, yakni saat instruksi
program tersebut diterjemahkan oleh Decode
Unit agar komponen Control Unit, Arithmetic and Logic Unit serta
Floating Point Unit dapat memahaminya.
3.
Execute, yakni saat instruksi
dilaksanakan.
4. Store, yakni saat data asli atau hasil perhitungan dari ALU atau FPU
disimpan di dalam register CPU.
Karena memang
dalam satu siklus mesin hanya terjadi satu proses instruksi microcode, maka
proses yang terlihat sederhana oleh kita justru membutuhkan banyak sekali
siklus mesin. Sebagai contoh, anggaplah kita sedang mengalikan 4 dengan
5—sesuatu yang sederhana karena kita dapat menyelesaikannya kurang dari satu
detik. Bagi CPU, instruksi 4*5 akan melibatkan beberapa instruksi seperti di
bawah ini:
1.
Ambil angka 4 dari RAM,
terjemahkan, dan simpan di lokasi X di register.
2.
Ambil angka 5 dari RAM,
terjemahkan, dan simpan di lokasi Y di register.
3. Ambil dan terjemahkan insturksi perkalian, lalu kalikan angka yang
ada di
lokasi X dan Y di register, lalu simpan hasilnya di lokasi Z di
register.
4. Ambil dan terjemahkan instruksi untuk menampilkan hasil
perkaliannya,dan keluarkan output hasil perhitungan dari lokasi Z di
register ke RAM.
0 komentar:
Posting Komentar