Materi 5 - CPU (Central Processing Unit)MHS TIK.pptx

Materi 5 - CPU (Central Processing Unit)MHS TIK.pptx

1. OLEH : SHABRINA SYNTHA DEWI CENTRAL PROCESSING UNIT (CPU)

2. Pengertian Central Processing Unit ( CPU) Central Processing Unit (CPU) yaitu perangkat keras yang terdapat pada komputer yang merupakan otak komputer sebagai pusat pengolah / pemrosesan komputer dan menjalankan perintah-perintah dari program. CPU disebut juga sebagai processor. Processor bertugas membagi pekerjaan pemrosesan data kepada seluruh komponen computer yang dilakukan dalam kecepatan yang sangat tinggi .

3. Bagian-Bagian Processor Presentation Designed CPU Secondary Storage Register ALU Control Unit Internal Memory Input Output

4. 1. Register Register merupakan penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses tinggi yang digunakan untuk menyimpan data dan/ atau instruksi yang sedang diproses . Memori ini bersifat sementara , menyimpan data saat diolah ataupun data untuk penolahan selanjutnya . Register menyimpan lokasi di mana instruksi pada saat didekode , menyimpan data saat ALU memproses dan menyimpan hasil perhitungan dari ALU. Register terdiri dari 16, 32, atau 64 bit.

5. Jenis-Jenis Register Register data , yang digunakan untuk menyimpan angka-angka dalam bilangan bulat (integer). Register alamat , yang digunakan untuk menyimpan alamat-alamat memori dan juga untuk mengakses memori Register general-purpose , yang digunakan untuk menyimpan angka dan alamat sekaligus . Register floating-point , yang digunakan untuk menyimpan angka-angka floating-point. Register konstanta , digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca , seperti phi, null, true, dll . Register vektor , digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD ( Single Instruction, Multiple Data Stream ). Register special purpose , digunakan untuk menyimpan data internal prosesor .

6. 2. Arithmatic Logic Unit (ALU) ALU, singkatan dari Arithmetic And Logic Unit ( bahasa Indonesia: unit aritmatika dan logika ), adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika . Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan , sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. Tugas lalin dari ALU adalah melakukan keputusan dari operasi logika sesuai dengan instruksi program. ALU ini adalah merupakan Sirkuit CPU berkecepatan tinggi yang bertugas menghitung dan membandingkan . Angka-angka dikirim dari memori ke ALU untuk dikalkulasi dan kemudian dikirim kembali ke memori .

7. 3. Control Unit (CU) Control Unit berfungsi menerjemahkan instruksi menjadi perintah dan menjalankan perintah tersebut . Unit control bertugas mengatur jalannya program. Unit control juga bertanggung jawab mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut . Bila ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika , maka unit control akan mengirimkan instruksi tersebut ke ALU.

8. 4. CPU Interconnections CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dari register-register dan juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem lainnya , seperti memori utama , piranti masukan / keluaran .

9. Cara Kerja Sederhana Sebuah Prosessor Fetch , proses pengambilan data atau instruksi dari memori dengan mengguna - kan perangkat input. Decode , proses pembacaan kode dan menerjemahkan instruksi melalui unit kontrol . Execute , proses eksekusi dengan menjalankan perin - tah . Store , yaitu proses penyimpanan data atau perintah pada memori dan menampilkan hasilnya pada peralatan output, seperti monitor.

10. KECEPATAN PROCESSOR

11. 1. System Clock Setiap mikroprosesor berisi sebuah sistem clock, yang bertugas mengontol kecepatan semua operasi dalam komputer . Sistem clock menggunakan getaran yang stabil dari kristal quartz yang bisa memberikan detak digital bagi CPU. “ Detak digital” inilah yang dinamakan cycle. Angka clock speed yang lebih tinggi berarti pemrosesan data dan intruksi program juga dilaksanakan semakin cepat , sepanjang sirkuit internal komputer mampu menagani peningkatan kecepat - an tersebut . Prosesor Intel® Core™ seri i9-7900X 3.30 GHz

12. Perbandingan Processor Perbandingan Prosesor Mikrokomputer Populer Tahun Nama Prosesor Clock Speed Transistor 2006 Intel Pentium EE 840 dual-core 3,2 GHz (tiap core) 230 juta 2005 Intel Pentium 4 660 3,6 – 3,7 GHz 169 juta 2005 AMD Athlon 64 X2 dual-core 2 GHz (tiap core) 105,9 juta 2005 Intel Pentium 2 Montecito dual-core 2 GHz (tiap core) 1,7 miliar 2004 IBM PowerPC 970FX (G5) 2,2 GHz 58 juta 2003 AMD Opteron 2 – 2,4 GHz 37,5 juta 2002 Intel Itanium 2 1 GHz dan lebih 221 juta 2002 AMD Athlon MP 1,53 – 1,6 GHz 37,5 juta 2001 Intel Xeon 1,4 – 2,8 GHz 140 juta 2001 Intel Mobile Pentium 4 1,4 – 3,06 GHz 55 juta 2001 AMD Athlon XP 1,33 – 1,73 GHz 37,5 juta 2001 Intel Itanium 2 733 – 800 MHz 25,4 – 60 juta 2000 Intel Pentium 4 660 1,4 – 3,06 GHz 42 – 55 juta 1999 Motorola PowerPC 7400(G4) 400 – 500 MHz 10,5 juta

13. 2. Data Bus dan Address Bus Bus Data , merupakan jalur yang dilalui data/ instruksi ke dan dari microprocessor. Bus Address, digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. Bus Control, digunakan untuk menentukan pengunaan dan akses bus data dan bus address.

14. Pengoptimalan Sistem Pendukung ALU ( Sistem Pipeline) Penggunaan teknologi pipeline yang digunakan komputer saat ini adalah untuk meningkatkan kinerja dari sebuah computer. Pipeline merupakan cara yang digunakan untuk melakukan sejumlah pemrosesan / pekerjaan secara bersamaan tetapi dalam tahap yang berbeda yang dialirkan secara kontinu pada unit pemrosesan . Microprocessor yang tidak menggunakan system pipeline, satu perintah dilakukan hingga selesai , kemudian instruksi selanjutnya dilaksanakan .

15. Pendelegasian Tugas DMA (Direct Access Memory) Untuk menangani ukuran data yang ditransfer cukup besar , digunakan suatu control unit yang digunakan mentransfer data ke langsung ke perangkat eksternal . Control unit yang digunakan adalah DMA. Driver perangkat akan menulis perintah di DMA yang menunjuk ke sumber data, tujuan dan dan jumlah byte yang akan ditransfer . Pengendali DMA akan memproses instruksi untuk kemudian diproses oleh bus memory.

16. Front Side Bus (FSB) FSB berfungsi sebagai jalur pengangkut data menuju ke processor, yaitu jalur yang menghubungkan antara processor dengan chip northbridge dan southbridge. Sebagai contoh Prosesor Intel® Core™ seri i9 dengan kecepatan 8 GT/s.

17. Cache Memory Cache memory berfungsi mempercepat kerja memori sehingga mendekati kecepatan processor. Cache berisi Salinan memori utama . Pada saat CPU membaca sebuah instruksi memori , maka dilakukan pemeriksaan untuk mengetahui apakah instruksi tersebut berada dalam cache memori .

18. Hirarki Memori