CPU: Pengertian dan Komponen-Komponennya

Sebuah komputer dapat dengan cepat mengeksekusi atau mengolah suatu perintah yang diberikan oleh pengguna berkat CPU. Berkaitan dengan hal tersebut, di postingan ini Kami akan jelaskan Pengertian serta komponen CPU pada Komputer.

Pengertian CPU

Central Processing Unit dikenal sebagai Central Processing atau MainProcessing adalah sirkuit elektronik di dalam komputer yang dapat mengontrol operasi input/output dan menjalankan instruksi program komputer dengan unit aritmatika dan logika dasar.

CPU dapat mengontrol instruksi dan aliran data. CPU berisi unit memori internal yang dikenal sebagai register. Register berisi data, instruksi, counter, dan alamat.

Komponen Pada CPU

Beberapa komputer memiliki dua atau lebih prosesor. Central Processing Unit memiliki komponen yang diberikan di bawah ini:

Arithmetical Logical Unit (ALU)

Arithmetical Logical Unit adalah sirkuit elektronik digital kombinasional. Itu dapat melakukan operasi aritmatika dan bitwise pada bilangan biner integer. ALU adalah blok bangunan dasar dari banyak jenis sirkuit komputasi. ALU (Arithmetic Logical Unit) memiliki status input, output, atau keduanya yang menyampaikan informasi tentang operasi sebelumnya atau operasi saat ini dari Input Device.

ALU memiliki tiga bus data paralel yang terdiri dari dua operan input (A dan B) dan output yang dihasilkan. Setiap bus data adalah kelompok sinyal yang mentransfer satu bilangan bulat biner.

CPU tunggal (control processing unit), FPU (floating-point unit), dan GPU (graphics processing unit) berisi beberapa ALU (Arithmetical Logical Unit). ALU memiliki berbagai input dan output yang merupakan konduktor listrik.

Control Unit (CU)

Control Unit adalah komponen dari Central Processing Unit dalam sistem komputer. Ini digunakan untuk mengontrol operasi prosesor.

Control Unit memberi tahu ke memori komputer bagaimana menanggapi instruksi yang dikirim ke prosesor.

Memory Management Unit (MMU)

Memory Management Unit adalah unit Perangkat Keras Komputer yang memiliki referensi dari semua memori yang melewatinya. Unit memori ini digunakan untuk menerjemahkan alamat memori virtual ke alamat fisik.

Memory Management Unit memungkinkan untuk mengelola beberapa program dalam satu memori fisik dengan ruang alamatnya sendiri. Ini digunakan untuk menyediakan pengalamatan virtual.

Proses translasi ini dikenal sebagai pemetaan memori karena alamat dipetakan dari ruang logis ke ruang fisik. Memory Management Unit tidak umum dalam sistem tertanam karena memori virtual memerlukan perangkat penyimpanan sekunder seperti disk.

MMU melakukan manajemen memori virtual dan menangani perlindungan memori pada saat yang bersamaan. Itu terletak di dalam Central Processing Unit komputer, dan Kadang-kadang beroperasi di chip terintegrasi (IC) yang terpisah.

Memory Management Unit menerima alamat logis dari Central Processing Unit. Alamat logis ini mengacu pada ruang alamat abstrak program tetapi tidak dibandingkan dengan lokasi RAM yang sebenarnya. Jika kita menambahkan unit penyimpan sekunder seperti disk, kita dapat menghilangkan bagian-bagian program dari memori utama.

Dalam sistem memori virtual, Memory Management Unit melacak alamat logis mana yang berada di memori utama. Ketika CPU meminta ke alamat tersebut dan alamat itu tidak ada di memori utama, maka Memory Management Unit menghasilkan pengecualian yang dikenal sebagai kesalahan halaman.

Address Generation Unit (AGU)

Address Generation Unit atau unit komputasi alamat adalah unit eksekusi di dalam Central Processing Unit. Unit ini dapat menghitung alamat yang digunakan oleh CPU untuk mengakses memori utama. CPU perlu menghitung alamat memori yang diperlukan untuk mengambil data dari memori saat melakukan operasi yang berbeda.

Kemampuan AGU apa pun bergantung pada CPU tertentu dan arsitekturnya. Beberapa arsitektur CPU menyertakan banyak AGU sehingga mereka dapat menjalankan lebih dari satu operasi penghitungan alamat, secara bersamaan.

Beberapa AGU menerapkan dan memaparkan operasi perhitungan alamat. Alamat offset dan alamat reverse carry beroperasi secara paralel dan berbagi masukan umum di AGU (address generation unit).

Satu-satunya perbedaan antara alamat offset dan alamat reverse carry adalah bahwa carry menyebar ke arah yang berlawanan. Setiap alamat ALU dapat memperbarui satu register alamat dari file register alamat masing-masing selama satu siklus instruksi. Nilai pengubah diterjemahkan dalam alamat ALU.

AGU beroperasi paralel dengan sumber daya chip lainnya, untuk meminimalkan pembangkitan alamat di atas kepala. Address Generation Unit mengimplementasikan empat jenis operasi aritmatika yang diberikan di bawah ini:

Operasi linier.
operasi modulo.
Beberapa membungkus modulo.
Operasi reverse-carry.

Cache

Cache adalah komponen Hardware atau Software dalam memori komputer. Memori cache dapat menyimpan data sehingga permintaan data tersebut di masa mendatang dapat dilayani lebih cepat daripada memori lainnya.

Informasi yang disimpan dalam memori cache mungkin merupakan hasil perhitungan sebelumnya atau salinan data tersebut, yang disimpan di tempat lain.

Ketika sistem menulis data di cache, pada beberapa titik sistem harus menulis data tersebut di backing store. Cache dibuat dari kumpulan entri.

Setiap entri memiliki informasi terkait, yang merupakan salinan dari data yang sama di beberapa backing store.

Setiap entri juga memiliki tag yang menentukan identitas data di backing store. Ketika cache diperiksa dan tidak ditemukan mengandung entri apapun dengan tag yang diinginkan, dikenal sebagai cache miss.

Setelah data yang diminta diambil, data tersebut disalin ke dalam memori cache dan siap untuk akses berikutnya.

Cache adalah jenis memori komputer berukuran kecil dan mudah menguap. Itu dapat menyimpan program komputer, aplikasi, dan data yang sering digunakan. Cache terintegrasi ke motherboard dan langsung tertanam di prosesor atau memori akses acak (RAM) utama.

Cache Logis dapat menyimpan data dalam ruang alamat virtual. Cache logis terletak di antara prosesor dan Memory Management Unit.

Prosesor dapat mengakses data dari cache logis secara langsung tanpa melalui Memory Management Unit. Cache logis juga disebut cache virtual.