CPU, Sistem Bus dan ALU

1.     CPU

Pada buku Pengantar Teknologi Informasi dikatakan bahwa pengertian CPU adalah salah satu perangkat keras yang terdapat pada sebuah komputer yang memiliki kemampuan untuk memahami dan melaksanakan setiap perintah yang dikirim oleh perangkat lunak atau software. CPU adalah singkatan dari Central Processor Unit, dimana CPU merupakan bagian perangkat keras terpenting dari semua komponen yang ada pada sebuah komputer, karena dapat dikatakan CPU adalah otak daripada sebuah komputer.

CPU juga dikenal dengan istilah Processor atau Prosesor. Prosesor berarti perangkat untuk menjalankan sebuah proses.

Seperti halnya otak manusia yang terbagi kepada dua bagian, begitupun dengan CPU. CPU terdiri dari dua bagian yang dibedakan menurut fungsi operasionalnya. Yang pertama adalah ALU Arithmetical Logical Unit dan CU Control Unik. ALU berfungsi sebagai pusat dari pengolahan data yang dikirim dari perangkat lunak, sedangkan CU bertugas sebagai pengontrol kerja dari sebuah komputer, sehingga dapat mengatur dan mengurutkan proses-proses yang dilakukan oleh komputer.

1.1          Fungsi CPU

Bila kita pernah melihat sebuah alat penghitung bernama kalkulator, seperti itulah gambaran fungsi dari sebuah CPU atau prosesor, namun CPU mempunyai tingkat kerja yang jauh lebih tinggi. Seperti yang telah kami jelaskan di atas, fungsi dari CPU adalah untuk melakukan proses logika dan aritmatika data yang berupa macam perintah yang dikirim dari software atau dari beberapa perangkat keras input seperti Mouse, Scanner, dan Keyboard.

1.2 Kompenen Utama CPU

Dalam mewujudkan fungsi dan tugasnya, CPU tersusun atas beberapa komponen, yaitu Arithmetic  and Logic  Unit  (ALU), Control Unit, Registers, dan CPU Interconnections.

Control Unit, bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga  terjadi  sinkronisasi  kerja  antar  komponen dalam  menjalankan fungsi  – fungsi operasinya. Termasuk  dalam  tanggung  jawab unit  kontrol  adalah mengambil  instruksi  –instruksi dari memori utama dan menentukan jenis instruksi tersebut.

Registers, adalah media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data.Memori ini bersifat sementara, biasanya digunakan untuk menyimpan data saat diolah ataupun data untuk pengolahan selanjutnya.

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.

2.     BUS

Bus adalah Jalur komunikasi yang dibagi pemakai Suatu set kabel tunggal yang digunakan untuk menghubungkan berbagai subsistem. Karakteristik penting sebuah bus adalah bahwa bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sistem komputer terdiri dari sejumlah bus yang berlainan yang menyediakan jalan antara dua buah komponen pada bermacam-macam tingkatan hirarki sistem komputer.

Suatu Komputer tersusun atas beberapa komponen penting seperti CPU, memori, perangkat Input/Output. setiap computer saling berhubungan membentuk kesatuan fungsi. Sistem bus adalah penghubung bagi keseluruhan komponen computer dalam menjalankan tugasnya.

2.1 Cara Kerja Sistem Bus

Pada sistem komputer yang lebih maju, arsitektur komputernya  akan  lebih kompleks, sehingga untuk meningkatkan  performa, digunakan beberapa buah bus. Tiap bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor, GPU (VGA AGP) dihubungkan oleh bus utama berkecepatan tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang lebih lambat dihubungkan oleh bus yang berkecepatan lebih rendah yang terhubung dengan bus lain yang lebih cepat sampai ke bus utama. Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge.

Bus System dapat dibedakan atas :

1.      Data Bus ( Saluran Data )

2.      Address Bus ( Saluran Alamat )

3.      Control Bus ( Saluran Kendali )

2.2 Struktur sistem bus

   a)      Data bus ( Saluran Data )

Saluran data memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul sistem. Saluran ini secara kolektif disebut bus data. Umunya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran.

   b)     Address Bus ( Saluran Alamat ) 

1.   Saluran alamat digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data. Misalnya bila CPU akan membaca sebuah word dat adari memroi, maka CPU akan menaruh alamt word yang dimaksud pada saluran alamat.

2.   Digunakan untuk mengirinkan alamat word pada memori yang akan diakses CPU.

3.   Digunakan untuk saluran alamat perangkat modul komputer saat CPU mengakses suatu modul.

4.   Semua peralatan yang terhubung dengan sistem komputer, agar dapat diakses harus memiliki alamat.

   c)    Control Bus ( Saluran Control )

Saluran kontrol digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat dan penggunaan data. Karena data dan saluran alamat dipakai bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat unruk mengintrol penggunaanya.

3.       ALU (Arithmatic Logical Unit)

Pengertian ALU atau yang biasa disebut dengan Arithmetic Logical Unit adalah suatu komponen dalam sistem komputer yang memiliki berfungsi melakukan operasi perhitungan aritmatika dan logika :Contoh operasi aritmatika adalah operasi penjumlahan dan pengurangan, sedangkan contoh operasi logika adalah logika AND dan OR. ALU bekerja besama-sama memori, di mana hasil dari perhitungan di dalamALU di simpan ke dalam memori ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit arithmetika dan unit logika boolean, yang masing – masing memiliki spesifikasi dan tugas tersendiri. Fungsi-fungsi yang didefinisikan pada ALU adalah Add (penjumlahan), Addu (penjumlahan tidak bertanda), Sub (pengurangan), Subu(pengurangan tidak bertanda), and, or,xor, sll (shift left logical), srl (shift right logical), sra (shift right arithmetic), dan lain-lain.

3.1 Fungsi ALU

Fungsi ALU (Arithmetic Logical Unit)  adalah untuk melakukan suatu proses data yang berbentuk angka dan logika, seperti data matematika dan statistika. ALU terdiri dari register-register untuk menyimpan informasi. Tugas utama dari ALU adalah melakukan perhitungan aritmatika (matematika) dan melakukan keputusan dari operasi sesuai dengan instruksi program yaitu operasi logika (logical operation).

Adder juga disebut rangkaian kombinasional aritmatika.

 Ada 3 jenis adder:

1)    Rangkaian Adder dengan menjumlahkan dua bit disebut Half Adder.

2)    Rangkaian Adder dengan menjumlahkan tiga bit disebut Full Adder.

3)    Rangkain Adder dengan menjumlahkan banyak bit disebut Paralel Adder

DAFTAR PUSTAKA

[1]    https://west30.wordpress.com/2012/09/21/pengertian-cpu-alu-cu-dan-register/ tanggal akses : 5 november 2018

[2]        http://suhilmanoka.blogspot.com/2016/01/controlprocessing-unit-cpu-pengertian.html akses : 5 november 2018
[3]      http://jamilah.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/35151/ARKOM.pdf akses : 5 november 2018

[4]             https://id.wikipedia.org/wiki/Unit_aritmatika_dan_logika akses : 5 november 2018