Mengapa Processor dapat mengolah Data

Processor (sering disebut CPU) adalah otak dari PC Anda dan di mana sebagian besar pekerjaan dilakukan.Seperti namanya sesuatu processor proses, bahwa sesuatu adalah data, data ini terdiri dari 0 dan 1 (nol dan yang).

Untuk memahami sebuah processor pertama kita perlu mengetahui cara sistem digital bekerja. Semua pekerjaan yang terjadi di dalam PC anda dilakukan oleh adanya tegangan listrik, atau lebih tepatnya perbedaan dua tegangan.

Catatan: Tegangan mengacu pada unit listrik. (misalnya baterai 12 Volt)

Sistem digital hanya menggunakan dua tegangan, satu yang merupakan tegangan rendah (biasanya antara 0 dan 1 volt) dan satu lagi merupakan tegangan tinggi (biasanya antara 3 dan 5 volt). Tegangan rendah dan tinggi ini mewakili off dan On, sistem digital akan menafsirkan dari setiap input tengangan sebagai 0 dan 1. Dengan kata lain jika tegangan rendah maka akan mewakili 0 (Mewakili Mati), dan jika tegangan yang tinggi maka akan mewakili 1 (mewakili Hidup).

Angka nol dan satu (0 dan 1) disebut bit. Bit adalah singkatan Kata Binary Digit. Sebagai contoh bila disebut 8 bit (digit biner) maka angka tersebut adalah: 10010010 Untuk lebih lanjut tentang biner lihat panduan  untuk bilangan biner.

Arsitektur Processor

Sebuah processor (seperti dinyatakan sebelumnya) merupakan proses bit (digit biner) data. Dalam bentuk yang paling sederhana, processor akan mengambil beberapa data, melakukan beberapa proses pada data, dan kemudian menyimpan hasilnya di memori baik internal sendiri (cache) atau memori sistem.

Anda mungkin telah mentetahui atau mendengar istilah prosesor 32-bit atau 64-bit, ini pada dasarnya berarti bahwa processor tersebut dapat memproses 32 bit baik internal atau 64 bit data pada satu waktu.

Hal ini secara teoritis akan membuat processor 64-bit dua kali lebih cepat dari 32-bit.

Perangkat lunak juga dapat didefinisikan dengan 16-bit, 32 bit atau 64-bit. Anda mungkin dapat melihat bahwa secara teoritis, jika Anda menggunakan perangkat lunak 64-bit dengan processor 32-bit maka akan menggunakan dua siklus clock (kadang membaca proses 32-bit) dan lain waktu akan membaca proses 64-bit, ini disebut sebagai hambatan (bottleneck).

Processor Clock Speed

Setiap prosesor memiliki kecepatan waktu sendiri, waktu kerja ini menentukan seberapa cepat processor dapat memproses data (0 dan 1). Anda sudah mengetahui atau mendengar bahwa processor memiliki kecepatan 2GHz, 2,3 Ghz dsb , pengukuran ini mengacu pada waktu internal.

Jika prosesor memiliki kecepatan 2GHz, ini berarti bahwa processor tersebut dapat memproses data internal 2 miliar kali per detik (setiap siklus clock). Jika processor 32-bit berjalan pada 2GHz maka berpotensi dapat memproses 32 bit data secara bersamaan, 2 miliar kali per detik!

Front Side Bus (FSB)

Kinerja processor secara keseluruhan bergantung pada faktor-faktor internal dan eksternal lainnya, salah satunya adalah front side bus processor (FSB) dengan kecepatan, dua angka umum untuk Intel Pentium 4 adalah 533MHz dan 800MHz.

Bus sisi depan terdiri dari dua saluran, satu untuk mentransfer data, dan satu untuk lagi untuk menunjukkan alamat memori dimana data tersebut akan diambil dari atau disimpan.

Bus sisi depan gunanya untuk mentransfer data antara processor dan komponen komputer lainnya seperti memori, hard drive, dll FSB akan memiliki lebar tertentu (diukur dalam bit) yang menentukan berapa banyak bit dapat ditransfer pada satu waktu. FSB juga memiliki frekuensi clock siklus menunjukkan seberapa cepat data dapat ditransfer.

Sebagai contoh sebuah processor yang memiliki FSB dari 32-bit dan berjalan pada 533MHz, dapat mentransfer satu set 32-bit data, 533.000.000 per detik.

Instruksi Setting

Jenis prosesor melakukan pekerjaan didefinisikan oleh instruksi, instruksi ini adalah kode dalam biner. Semua prosesor modern memiliki instruksi sendiri built-in untuk tugas umum.

Setelah instruksi built-in ini set memungkinkan prosesor untuk melakukan operasi tertentu lebih cepat. Set instruksi yang built-in tergantung pada arsitektur processor, ada dua jenis utama arsitektur processor yaitu, CISC dan RISC.

CISC (Complex Instruction Set Computer)

processor CISC memiliki instruksi internal yang lebih baik dari pada RISC yang memungkinkan satu set lebih beragam operasi. Meskipun ini mungkin sebagai pilihan terbaik, processor CISC umumnya lebih lambat karena kompleksitas instruksi. Beberapa orang berpikir manfaat dari memiliki instruksi yang lebih kompleks built-in melebihi kinerja yang buruk, tapi itu tergantung pada aplikasi yang diproses.

RISC (Reduced Instruction Set Computer)

processor RISC, seperti namanya, memiliki lebih sedikit instruksi built-in, ini dapat menambah kecepatan keseluruhan dari processor karena kesederhanaan instruksi, tapi sekali lagi kinerja akan tergantung pada jenis aplikasi yang diprosesor.

Kebanyakan processor modern memiliki instruksi built-in khusus dirancang untuk aplikasi tertentu seperti grafis 3D, manipulasi audio, dll Salah satu contoh ini akan menjadi MMX (MultiMedia ekstensi) teknologi yang dikeluarkan oleh Intel built-in untuk arsitektur Pentium pada akhir tahun sembilan puluhan. Ini adalah satu set instruksi internal khusus yang memungkinkan pemrosesan lebih cepat dari algoritma audio dan visual.

Cache (L2)

Cache L2 adalah sebuah blok khusus dari memori di dalam prosesor (dalam chip yang sama) yang menawarkan pencarian data lebih cepat, ukuran khas 128KB, 256KB dan 512KB.

Catatan: Beberapa prosesor (umumnya yang lama) menggunakan Cache L2 eksternal.

Data yang menyimpan prosesor dalam memori cache adalah data yang sering digunakan (seperti algoritma tertentu), prosesor juga akan menebak data apa yang mungkin diperlukan dan juga menyimpan data ini dalam cache. Proses menebak ini mungkin bisa berhasil atau mungkin tidak, tingkat keberhasilan dikenal sebagai hit rate. Misalnya, jika hit rate adalah 94% maka berarti bahwa 94 persen dari setiap 100 upaya dari prosesor diidentifikasi dengan benar dan disimpan pada sebuah blok data yang diperlukan, 6% lainnya data yang tidak pernah digunakan.

Arithmetic Logic Unit (ALU)

ALU merupakan bagian internal dari prosesor yang digunakan untuk semua operasi matematis dan logis. Operasi dasar dari sebuah ALU termasuk menambahkan dan mengalikan nilai biner, serta melakukan operasi logis seperti AND, OR dan XOR. Algoritma untuk melakukan operasi matematis ini dan kode logis yang sulit (disimpan secara permanen) dalam ALU.

Floating Point Unit (FPU)

FPU juga merupakan bagian internal dari prosesor modern. FPU ini dirancang untuk menangani perhitungan floating point, dan seperti ALU memiliki algoritma kode sulit (disimpan secara permanen) di dalam unit.

Dari keluarga processor Intel sampai titik 80486DX unit floating adalah unit eksternal (umumnya disebut math coprocessor), processor berikutnya seperti Pentium memiliki FPU built in, jika Anda memiliki processor (lama) 80386SX dari Intel Anda dapat menggunakan coprocessor 80387, yang sebenarnya unit floating point.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: