Central Processing Unit (CPU)

Central Processing Unit (CPU) bertanggung jawab untuk menafsirkan dan melaksanakan sebagian besar perintah dari komputer hardware dan software.

CPU dapat dianggap sebagai "otak" dari komputer. CPU ini Disebut Juga Sebagai prosesor, prosesor komputer, mikroprosesor, prosesor pusat, "otak komputer"

Sebuah CPU modern biasanya kecil dan persegi dengan banyak pendek, bulat, konektor logam pada bagian bawahnya. Beberapa CPU yang lebih tua memiliki pin konektor bukan logam.

CPU menempel langsung ke CPU "socket" (atau kadang-kadang "Slot") pada motherboard. CPU ini dimasukkan ke dalam soket pin-side-down dan tuas kecil membantu untuk mengamankan prosesor.

Setelah berjalan bahkan beberapa saat, CPU modern dapat menjadi sangat panas. Untuk membantu mengusir panas ini, perlu untuk melampirkan heat sink dan kipas angin langsung di atas CPU. Biasanya, ini datang dibundel dengan pembelian CPU.

Lain pilihan pendinginan yang lebih canggih juga tersedia termasuk kit pendingin air dan unit perubahan fasa.

Fakta penting CPU:

Tidak semua unit central processing memiliki pin pada sisi bawah mereka, tetapi orang-orang yang melakukan, pin yang mudah bengkok. Berhati-hati saat memegang, terutama ketika menginstal ke motherboard .

Setiap motherboard hanya mendukung kisaran tertentu dari jenis CPU jadi selalu memeriksa dengan produsen motherboard Anda sebelum melakukan pembelian.

Populer CPU Produsen : Intel , AMD

Cara Kerja CPU

Operasi dasar dari kebanyakan CPU, terlepas dari bentuk fisik mereka mengambil, adalah untuk mengeksekusi urutan disimpan instruksi yang disebut program. Instruksi disimpan dalam beberapa jenis memori komputer . Ada empat langkah yang hampir semua CPU digunakan dalam operasi mereka: fetch, decode, mengeksekusi, dan writeback.

Langkah pertama, mengambil, melibatkan mengambil sebuah instruksi (yang diwakili oleh nomor atau urutan angka) dari memori program. Lokasi di memori program ditentukan oleh program counter (PC), yang menyimpan nomor yang mengidentifikasi posisi saat ini dalam program ini. Setelah instruksi diambil, PC bertambah dengan panjang kata instruksi dalam hal unit memori. Seringkali, instruksi yang akan diambil harus diambil dari memori relatif lambat, menyebabkan CPU untuk kios sambil menunggu instruksi untuk dikembalikan. Masalah ini sebagian besar dibahas dalam prosesor modern oleh cache dan arsitektur pipa (lihat di bawah).

Instruksi yang CPU menjemput dari memori digunakan untuk menentukan apa CPU adalah melakukan. Pada langkah decode, instruksi tersebut dipecah menjadi bagian-bagian yang memiliki signifikansi untuk bagian lain dari CPU. Cara di mana nilai instruksi numerik ditafsirkan didefinisikan oleh set instruksi arsitektur CPU (ISA). Seringkali, satu kelompok nomor dalam instruksi, disebut opcode, yang menunjukkan operasi untuk melakukan. Bagian yang tersisa dari jumlah biasanya menyediakan informasi yang diperlukan untuk itu instruksi, seperti operan untuk operasi penjumlahan. Operan tersebut dapat diberikan sebagai nilai konstan (disebut nilai langsung), atau sebagai tempat untuk mencari nilai: sebuah daftar atau alamat memori, sebagaimana ditentukan oleh beberapa mode pengalamatan . Dalam desain yang lebih tua bagian dari CPU yang bertanggung jawab untuk decoding instruksi adalah perangkat keras yang tidak bisa diubah. Namun, dalam CPU lebih abstrak dan rumit dan ISA, sebuah microprogram sering digunakan untuk membantu dalam menerjemahkan instruksi ke berbagai sinyal konfigurasi untuk CPU. Microprogram ini kadang-kadang ditulis ulang sehingga dapat dimodifikasi untuk mengubah cara CPU decode instruksi bahkan setelah itu telah diproduksi.

Setelah mengambil dan decode langkah, langkah eksekusi dilakukan. Selama langkah ini, berbagai bagian CPU dihubungkan sehingga mereka dapat melakukan operasi yang diinginkan. Jika, misalnya, sebuah operasi penjumlahan diminta, maka Unit aritmatika logika (ALU) akan terhubung ke satu set input dan satu set output. Masukan menyediakan nomor yang akan ditambahkan, dan output akan berisi jumlah akhir. The ALU berisi sirkuit untuk melakukan aritmatika sederhana dan operasi logis pada input (seperti penambahan dan operasi bitwise ). Jika operasi penjumlahan menghasilkan hasil terlalu besar untuk CPU untuk menangani, bendera melimpah aritmatika dalam bendera mendaftar juga dapat diatur.

Langkah terakhir, writeback, hanya "menulis kembali" hasil eksekusi langkah untuk beberapa bentuk memori. Sangat sering hasilnya ditulis ke beberapa internal yang mendaftar CPU untuk akses cepat oleh instruksi berikutnya. Dalam kasus lain hasil dapat ditulis lebih lambat, tapi lebih murah dan lebih besar, memori utama . Beberapa jenis instruksi memanipulasi program counter daripada secara langsung menghasilkan data hasil. Biasanya ini disebut "melompat" dan memfasilitasi perilaku seperti loop , pelaksanaan program bersyarat (melalui penggunaan lompatan bersyarat), dan fungsi dalam program.  Banyak instruksi juga akan mengubah keadaan digit dalam "bendera" mendaftar. Bendera ini dapat digunakan untuk mempengaruhi bagaimana sebuah program berperilaku, karena mereka sering menunjukkan hasil dari berbagai operasi. Sebagai contoh, satu jenis "membandingkan" instruksi menganggap dua nilai dan menetapkan nomor dalam bendera mendaftar sesuai dengan mana yang lebih besar. Bendera ini kemudian dapat digunakan oleh instruksi jump kemudian untuk menentukan aliran program.

Setelah pelaksanaan instruksi dan writeback data yang dihasilkan, seluruh proses berulang, dengan berikutnya siklus instruksi biasanya mengambil instruksi berikutnya-in-urutan karena nilai bertambah dalam program counter. Jika instruksi selesai adalah melompat, program counter akan dimodifikasi untuk berisi alamat dari instruksi yang melompat, dan eksekusi program berlanjut secara normal. Dalam CPU yang lebih kompleks dari yang dijelaskan di sini, beberapa instruksi dapat diambil, diterjemahkan, dan dieksekusi secara bersamaan. Bagian ini menjelaskan apa yang umumnya disebut sebagai " klasik pipa RISC ", yang sebenarnya cukup umum di antara CPU sederhana yang digunakan di banyak perangkat elektronik (sering disebut mikrokontroler). Ini sebagian besar mengabaikan peran penting dari cache CPU , dan oleh karena itu tahap akses pipa.