Central Processing Unit

Presentasi berjudul: "Central Processing Unit"— Transcript presentasi:

1 Central Processing Unit

2 Introduction APA ITU CPU?

3 Pin mikroprosesor Intel 80486DX2
Introduction CPU(Central processing unit) Merupakan perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan perintah dan data dari perangkat lunak Istilah lain CPU adalah processor CPU yang diproduksi dalam sirkuit terpadu adalah mikroprosesor Pin mikroprosesor Intel 80486DX2

4 KOMPONEN CPU ALU CPU CPU interconnection Register CU

5 ALU (Arithmetic And Logic Unit)
Adalah salah satu bagian dalam dari sebuah mikroprosesor yang berfungsi untuk melakukan operasi hitungan aritmatika dan logika. 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

6

7 REGISTER REGISTER Adalah alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/instruksi yang sedang diproses Register umumnya diukur dengan satuan bit yang dapat ditampung olehnya, seperti "register 8-bit", "register 16-bit", "register 32-bit", atau "register 64-bit" dan lain-lain

8 Register terbagi menjadi beberapa kelas:
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 dapat digunakan untuk menyimpan angka dan alamat secara sekaligus. Register floating-point, yang digunakan untuk menyimpan angka-angka bilangan titik mengambang (floating-point). Lanjut

9 Register konstanta (constant register), yang digunakan untuk menyimpan angka-angka tetap yang hanya dapat dibaca (bersifat read-only), semacam phi, null, true, false dan lainnya. Register vektor, yang digunakan untuk menyimpan hasil pemrosesan vektor yang dilakukan oleh prosesor SIMD. Register special purpose yang dapat digunakan untuk menyimpan data internal prosesor, seperti halnya instruction pointer, stack pointer, dan status register. Register yang spesifik terhadap model mesin (machine-specific register), dalam beberapa arsitektur tertentu, digunakan untuk menyimpan data atau pengaturan yang berkaitan dengan prosesor itu sendiri. Karena arti dari setiap register langsung dimasukkan ke dalam desain prosesor tertentu saja, mungkin register jenis ini tidak menjadi standar antara generasi prosesor.

10 Ukuran register Tabel berisi ukuran register dan padanan prosesornya

11 UNIT KONTROL Unit Kontrol Tugas dari unit kontrol ini adalah:
Adalah salah satu bagian dari CPU yang bertugas untuk memberikan arahan/kendali/ kontrol terhadap operasi yang dilakukan di bagian ALU (Arithmetic Logical Unit) di dalam CPU Tugas dari unit kontrol ini adalah: Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output. Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama. Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses. Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU. Menyimpan hasil proses ke memori utama.

12 CPU Interconnections CPU Interconnections
adalah sistem koneksi 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

13 Faktor yang mempengaruhi performa suatu prosessor
Lebar Data bus Kecepatan Processor /clock rate Kecepatan I/O bus Arsitektur Internal CPU Cache memory, level 1 dan level 2

14 Lebar data bus Merujuk pada ukuran data bus dalam bits.
Ukuran bit kemudian menentukan berapa banyak karakter yang dapat ditransfer setiap waktu. Contoh: Waktu Processor 8088 dirilis, ukuran data busnya 8 bits. Ini berarti prosessor tersebut dapat mengakses satu karakter setiap waktu (8bits = satu karakter) setiap kali data dibaca dan ditulis ke memori. Oleh karenaya kecenderungan prosessor yang terbaru adalah dengan meningkatkan ukuran dari data bus

15 Kecepatan Processor /clock rate
Kecepatan prosessor menunjuk pada kecepatan clock yang menjalankan prosessor Contoh: Processor 8088 dirilis dengan kecepatan 4.77MHz. Yang merujuk pada frekuensi sinyal yang diaplikasikan terhadap prosessor. Sinyal ini digunakan untuk memperoleh waktu operasi (timing operation) yang diperlukan prosessor untuk mentransfer data. Jadi Pada umumnya, semakin tinggi (cepat) sinyal clock berarti semakin cepat operasi yang dapat dibentuk oleh prosessor.

16 Kecepatan I/O bus Berhubungan dengan kecepatan dari Input/Output bus (peralatan seperti video dan hard disk) yang dapat dijalankan Semakin cepat CPU dapat mengakses I/O devices akan menyebabkan semakin tingginya performa dari sistem komputer.

17 Arsitektur Internal CPU
CPU disebut sebagai otak dari system komputer. Yang menyediakan semua timing dan control signals yang diperlukan untuk melakukan transfer data dari satu titik ke titik yang lain dalam system komputer Operasi-operasi dasar yang terlibat : Transfer data diantara CPU sendiri dan bagian memory Manipulasi data dalam bagian memory atau penyimpanan secara internal Transfer data diantara CPU sendiri dan I/O devices Jadi jika internal CPU lengkap maka performa CPU juga semakin bagus

18 Cache memory, level 1 dan level 2
Cache memory adalah suatu blok dari high-speed memory yang terletak diantara CPU dan main memory yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang sangat sering digunakan Penggunaan cache memory dapat meningkatkan kinerja processor karena mengurangi waktu akses ke main memory yang mempunyai kecepatan lebih rendah untuk setiap transaksi yang terjadi Cache memory biasanya mempunyai beberapa level yang menunjukkan tingkat kedekatannya dengan microprocessor. Contoh, L1 cache ada pada chip yang sama dengan microprocessor (built-in), sedangkan L2 cache adalah cache memory yang merupakan chip tersendiri yang terpisah dari microprocessor seperti yang ditunjukkan pada gambar. Semakin besar kapasitas cache memory, maka kerja komputer secara keseluruhan juga akan meningkat drastis.

19 CARA KERJA CPU Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di RAM (melalui Input-storage). Apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program storage. Namun apabila berbentuk data 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).

20 Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika 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.

21 Pertanyaan......????