Informatika - Kelas X SMA Fase E
CPU (Central Processing Unit) adalah komponen perangkat keras utama dalam sistem komputer yang bertugas memproses seluruh instruksi dan data. CPU sering disebut sebagai "otak komputer" karena mengendalikan dan mengoordinasikan seluruh operasi yang berlangsung di dalam sistem.
CPU menerima input dari pengguna atau program, memproses data berdasarkan instruksi yang diberikan, kemudian menghasilkan output. Setiap operasi komputer, mulai dari menjalankan aplikasi hingga mengelola memori, melibatkan kerja CPU.
CPU terdiri dari beberapa komponen utama yang memiliki fungsi spesifik:
Arithmetic Logic Unit — melakukan operasi aritmatika (tambah, kurang, kali, bagi) dan operasi logika (AND, OR, NOT, XOR).
Control Unit — mengatur dan mengendalikan seluruh operasi komputer, menginterpretasikan instruksi, dan mengoordinasikan aliran data.
Memori berkecepatan sangat tinggi di dalam CPU untuk menyimpan data dan instruksi yang sedang aktif diproses.
Memori sementara berkecepatan tinggi yang menyimpan data sering diakses untuk mempercepat kinerja CPU (L1, L2, L3).
Setiap instruksi yang diberikan kepada CPU diproses melalui siklus yang terdiri dari empat tahapan:
Fetch — CPU mengambil instruksi dari memori utama (RAM) melalui bus data. Decode — Control Unit menerjemahkan instruksi menjadi sinyal kontrol yang dipahami komponen CPU. Execute — ALU melaksanakan operasi berdasarkan instruksi yang telah diterjemahkan. Store — Hasil eksekusi disimpan ke memori atau register untuk penggunaan selanjutnya.
| Aspek | RISC | CISC |
|---|---|---|
| Kepanjangan | Reduced Instruction Set Computer | Complex Instruction Set Computer |
| Jumlah Instruksi | Sedikit dan sederhana | Banyak dan kompleks |
| Eksekusi | Satu siklus clock per instruksi | Beberapa siklus clock per instruksi |
| Contoh | ARM, MIPS, RISC-V | Intel x86, AMD |
| Penggunaan | Smartphone, embedded system | Komputer desktop, server |
Hukum Moore menyatakan bahwa jumlah transistor pada chip CPU meningkat dua kali lipat setiap kurang lebih dua tahun. Perkembangan CPU ditandai oleh:
1. Peningkatan Kecepatan — Dari satuan MHz pada prosesor generasi awal (Intel 4004: 740 kHz) hingga GHz pada prosesor modern (Intel Core i9: 5.8+ GHz).
2. Multi-Core — Prosesor modern memiliki beberapa inti (dual-core, quad-core, octa-core) yang memungkinkan pemrosesan paralel untuk meningkatkan kinerja.
3. Hyper-Threading — Teknologi yang memungkinkan satu inti fisik CPU terlihat sebagai dua inti logis oleh sistem operasi, sehingga meningkatkan efisiensi pemrosesan.
4. Miniaturisasi Transistor — Ukuran transistor terus mengecil dari 10 mikrometer (1971) menjadi 3 nanometer (2023), memungkinkan lebih banyak transistor dalam chip yang lebih kecil.