Apa itu Prosesor? Ini Dia Komponen dan Jenisnya

Prosesor adalah perangkat terpenting yang ada di dalam komputer. Prosesor digunakan untuk menerjemahkan sebagian besar perintah komputer. Prosesor adalah komponen listrik yang melakukan operasi pada sumber data eksternal seperti memori dan aliran data. Biasanya berbentuk mikroprosesor dan dapat diimplementasikan pada chip sirkuit yang terintegrasi.

Apa itu Prosesor?

Pada artikel tentang 'apa itu prosesor', kita akan membahas tentang rangkaian ini, komponennya, jenis dan contohnya.

Apa itu Prosesor?

Prosesor atau Central Processing Unit (CPU) mengacu pada sirkuit logika yang merespons dan memproses instruksi dasar yang menggerakkan komputer. Sirkuit elektronik terintegrasi ini melakukan perhitungan yang menjalankan komputer. Sirkuit ini ditemukan di perangkat elektronik. Prosesor menerima masukan dalam bentuk instruksi program dan melakukan kalkulasi.

Agar operasi apa pun dapat dilakukan di komputer, prosesor diperlukan untuk menginterpretasikan sistem operasi. Prosesor sendiri terdiri dari logika arithmetical logic dan control unit (CU) yang mengukur kemampuan dalam hal:

• Jumlah maksimum bit/instruksi
• Kecepatan clock relatif
• Kemampuan memproses instruksi pada waktu tertentu

Komponen Prosesor

Prosesor memiliki empat komponen, termasuk floating point unit (FPU), arithmetic logic unit (ALU), register, dan memori cache.

1. Arithmetic Logic Unit (ALU)

ALU adalah komponen utama dalam prosesor yang melakukan berbagai operasi aritmatika dan logika. ALU adalah sirkuit terintegrasi di dalam CPU/GPU, karena itu juga dikenal sebagai integer unit (IU). ALU adalah komponen terakhir yang melakukan perhitungan di prosesor.

2. Floating Point Unit (FPU)

FPU adalah bagian dari sistem komputer yang digunakan untuk melakukan operasi pada bilangan floating-point. Operasi ini termasuk akar kuadrat, perkalian, pembagian, pengurangan, dan penjumlahan. FPU dapat melakukan fungsi transendental seperti fungsi trigonometri dan eksponensial; Namun, itu mungkin tidak akurat.

3. Register

Register adalah jenis memori komputer yang menerima, mentransfer, dan menyimpan data serta instruksi yang sedang digunakan. Register menginstruksikan ALU tentang proses yang harus dilakukan dan menyimpan hasil dari operasi tersebut.

4. Cache

Cache adalah memori yang lebih kecil namun lebih cepat yang terletak di dekat inti prosesor. Memori ini menyimpan salinan data dari lokasi utama yang sering digunakan. Ada tiga tingkat cache: cache L1, L2 dan L3. L1 adalah chip utama yang tertanam pada chip prosesor. Karena kecil, penyimpanannya terbatas. Cache L2 adalah cache sekunder yang tertanam pada chip prosesor atau chip terpisah dengan bus berkecepatan tinggi yang menghubungkannya ke CPU. Juga dikenal sebagai cache prosesor, L3 adalah memori cadangan khusus untuk L1 dan L2. L3 dapat meningkatkan kinerja L1 dan L2.

Jenis-Jenis Prosesor

Sekarang mari kita bahas berbagai jenis prosesor yang tersedia saat ini.

1. Application-Specific Instruction Set Processor (ASIP)

ASIP adalah komponen yang digunakan dalam desain system-on-a-chip. Set instruksi ASIP disesuaikan untuk menguntungkan aplikasi tertentu. Untuk ASIP tertentu, set instruksi ini dapat dikonfigurasi. ASIP dapat digunakan sebagai alternatif akselerator perangkat keras untuk pengkodean video atau pemrosesan sinyal.

2. Pemroses berdasarkan klasifikasi Flynn

Menurut taksonomi Flynn, prosesor dapat diklasifikasikan berdasarkan instruksi bersamaan dan aliran data yang tersedia dalam arsitektur. Sekarang mari kita bahas masing-masing di atas satu per satu.

2.1 SISD (Single Instruction Single Data)

SISD adalah arsitektur komputer di mana prosesor uni-core tunggal mengeksekusi aliran instruksi tunggal. SISD dilakukan untuk mengoperasikan data yang disimpan dalam memori tunggal. SISD dapat memiliki (sesuai Flynn) karakteristik pemrosesan bersamaan.

Di sini, instruksi dikirim ke unit kontrol dari modul memori. Kemudian, mereka diterjemahkan dan dikirim ke unit pemrosesan yang memproses data yang diambil dari modul memori dan kemudian mengirimkannya kembali. Mesin uniprosesor tradisional seperti PC, mainframe lama, prosesor pipeline dan superscalar adalah contoh SSID.

2.2 Single Instruction Multiple Data (SIMD)

SIMD adalah jenis komputer yang dilengkapi dengan banyak elemen pemrosesan. SIMD secara bersamaan melakukan operasi yang sama pada beberapa titik data serta perhitungan paralel hanya pada satu instruksi pada waktu tertentu. SIMD dapat menjadi bagian dari desain perangkat keras dan dapat diakses langsung melalui instruction set architecture (ISA). 

2.3 Multiple instruction Single Data (MISD)

MISD adalah jenis arsitektur komputasi paralel di mana beberapa unit fungsional melakukan operasi berbeda pada data yang sama. Setiap CU di sini menangani satu aliran instruksi dan memprosesnya melalui elemen pemrosesan yang sesuai. MISD memiliki arsitektur yang digunakan untuk toleransi kesalahan. Komputer organisasi MISD jarang digunakan. Komputer kontrol penerbangan Space Shuttle adalah contoh MISD.

2.4 Multiple Instruction Multiple Data (MIMD)

MIMD mengacu pada teknik yang digunakan untuk mencapai paralelisme. Mesin yang memiliki MIMD memiliki beberapa prosesor yang berfungsi secara independen dan asinkron. Beberapa prosesor otonom mengeksekusi, kapan saja, mengeksekusi instruksi yang berbeda pada potongan data yang berbeda.

Mesin ini dapat berupa kategori memori bersama atau terdistribusi berdasarkan bagaimana prosesor MIMD mengakses memori. Memori bersama mungkin berbasis bus, hierarki, atau tipe yang diperluas. Memori terdistribusi mungkin dari tipe hypercube atau mesh.

3. Prosesor Berdasarkan Jumlah Core

Berikut ini adalah berbagai jenis prosesor berdasarkan jumlah core:

3.1 Single core

Sebuah mikroprosesor single core memiliki inti tunggal pada cetakannya. Single core melakukan 'fetch-decode-execute cycle' sekali per siklus jam karena hanya berjalan pada satu utas. Prosesor ini kurang diminati karena kekuatan pemrosesan yang lebih rendah. Kecepatannya yang lambat membuat sistem multi-core lebih populer.

3.2 Multi-core

Prosesor multi-core adalah mikroprosesor pada satu unit terintegrasi yang memiliki dua inti atau lebih. Setiap inti membaca dan mengeksekusi instruksi program. Di sini, satu prosesor dapat secara bersamaan menjalankan instruksi pada inti yang terpisah. Karena itu, kecepatan keseluruhan untuk program yang mendukung multithreading dan teknik komputasi paralel meningkat.

3.3 Hyper-Threading

Hyper threading adalah teknologi yang digunakan dalam mikroprosesor Intel. Teknologi ini memungkinkan satu mikroprosesor untuk bertindak sebagai dua prosesor untuk sistem operasi serta aplikasi yang menggunakannya. Melalui hyper threading, sumber daya prosesor digunakan lebih efisien yang memungkinkan banyak utas berjalan di setiap inti.

4. Prosesor Khusus

Berikut ini adalah berbagai jenis prosesor khusus:

4.1 Graphics Processing Unit (GPU)

GPU adalah sirkuit elektronik khusus yang memanipulasi dan mengubah memori untuk mempercepat pembuatan gambar dalam buffer bingkai yang ditujukan untuk keluaran ke perangkat tampilan. GPU dapat secara efisien memanipulasi pemrosesan gambar dan grafik komputer.

Karena strukturnya yang sangat paralel, GPU lebih efisien daripada CPU tujuan umum untuk algoritma di mana pemrosesan blok data besar dilakukan secara paralel. GPU mungkin tertanam di motherboard atau di kartu video.

4.2 Physics Processing Unit (PPU)

PPU juga dikenal sebagai kartu Percepatan Fisika, ini adalah mikroprosesor khusus yang menangani perhitungan fisika, tidak seperti GPU. PPU digunakan khusus untuk mesin fisika video game. Mikroprosesor ini membantu membongkar tugas yang memakan waktu untuk Central Processing Unit komputer. PPU menyediakan data simulasi fisika dan mengkomunikasikan data ini ke CPU. PPU digunakan di komputer berkinerja tinggi.

4.3 Digital Signal Processor (DSP)

DSP adalah mikroprosesor khusus lainnya yang memiliki arsitektur yang dioptimalkan untuk kebutuhan operasional pemrosesan sinyal digital. DSP mengukur, memampatkan, dan memfilter sinyal analog dunia nyata yang berkelanjutan. DSP lebih hemat daya, sehingga dapat digunakan dalam data elektronik portabel.

Prosesor ini mengambil banyak instruksi dan data secara bersamaan. DSP hemat biaya karena lebih murah namun memberikan kinerja yang lebih baik dan latensi yang lebih rendah. DSP tidak memiliki persyaratan untuk pendinginan khusus atau baterai yang lebih besar.

4.4 Network Processor

Network processor adalah perangkat keras tujuan khusus yang dapat diprogram. Network processor berbiaya rendah dan fleksibel, seperti prosesor RISC, dan dapat diskalakan dan secepat chip ASIC. Prosesor tersebut digunakan untuk merancang aplikasi jaringan.

Network processor memiliki karakteristik yang mirip dengan CPU tujuan umum yang digunakan dalam berbagai jenis peralatan dan produk. Firewall, router, switch, dan perangkat keamanan jaringan menggunakan network processor.

4.5 Front End Processor

Front end processor adalah komputer yang lebih kecil yang menghubungkan jaringan ke komputer host. Di sini, data ditransfer antara prosesor front-end dan komputer host melalui antarmuka paralel berkecepatan tinggi.

Kesimpulan

Semoga artikel tentang 'apa itu prosesor' ini dapat membantu Anda memahami apa itu prosesor dan jenisnya secara detail. Anda dapat memilih di antara prosesor yang disebutkan di atas berdasarkan kecepatan, pemrosesan, dan kebutuhan penyimpanan Anda.