CPU (Central Processing Unit) adalah komponen utama dalam komputer yang berfungsi untuk memproses data. CPU terdiri dari berbagai komponen seperti control unit, ALU, dan register yang bekerja sama untuk memproses instruksi dari RAM. Prosesnya meliputi penerimaan instruksi, pengolahan data, dan penyimpanan hasil di RAM secara berulang (siklus).

1. Judul : Cara Kerja Sebuah CPU
Nama Kelompok :
1. Budi Santoso (2110151005)
2. Rafidah Atika (2110151016)
3. Seria Reni Dwi Astiwi (2110151027)
Kelas : D4 – Teknik Informatika A
CPU ( Central Processing Unit ) merupakan otak dari sebuah komputer.
Di dalam CPU terdapat banyak kabel yang terbuat dari bahan emas dan
membentuk sebuah sistem. Salah satu contoh CPU adalah CPU 6502. CPU ini
mampu berdetak sebanyak 2 kali dalam sedetik, jika membandingkannya dengan
CPU sekarang tentu berbeda cukup jauh tapi CPU inilah yang mempelopori
lahirnya CPU berkecepatan tinggi yang hadir saat ini. Salah satu penerapan sistem
CPU 6502 ini selain diaplikasikan pada CPU komputer adalah di terapkan juga
pada mesin permainan Nintendo.
Gambar : CPU 6502
(Sumber : http://www.cpushack.com/wp-content/uploads/2010/09/6502.png)
Sebuah CPU jika kita balik akan dijumpai pin-pin berukuran kecil yang
berfungsi menyampaikan informasi kedalam CPU. Salah satu komponen penting
yang sangat berpengaruh pada kinerja CPU adalah Motherboard. Motherboard
merupakan hardware yang berfungsi menghubungkan komponen komputer satu
sama lain. Sebuah CPU biasanya tidak bekerja sendiri, salah satu komponen
pendamping CPU yang sangat berpengaruh pada pemrosesan data adalah Random
Access Memory (RAM). RAM dapat kita ibaratkan seperti sebuah loker yang
menyimpan data sementara sebelum diproses oleh CPU. Pada RAM terdapat
address-address yang berfungsi sebagai alokasi penomoran data, sehingga data
tidak tertukar satu sama lain. Address-address ini terdiri dari bilangan biner yaitu

2. 1 dan 0. Address yang berada di RAM umumnya merupakan sebuah data yang
menunggu untuk diproses oleh CPU secara berurutan. Akan tetapi RAM juga
dapat bekerja untuk mengirimkan data secara acak atau random. Oleh sebab itu
disebut RAM( Random Acces Memory ).
Gambar : Motherboard, CPU, dan RAM
(Sumber : Video How A CPU Work – In One Lesson)
Jika sebuah komputer menjalankan program, CPU akan mengirimkan
address ke RAM untuk mengambil data program tersebut. Address RAM hanya
berisi deretan angka 1 dan 0 yang menunjukan kabel mana yang akan menyala
ketika program tersebut akan dieksekusi. Bila bernilai 1 kabel akan menyala dan
bila bernilai 0 kabel akan mati. Lalu RAM akan mencocokkan address-address
tadi dan setelah ditemukan data yang dimaksud, RAM akan mengirim data
tersebut kembali ke CPU jika enable wired sudah menyala. CPU akan segera
memproses data tersebut. Selama pemrosesan data apabila program yang
dieksekusi ada banyak maka CPU akan mengirimkan address berikutnya ke
RAM. Dan proses ini akan berlangsung terus menerus seperti sebuah siklus.
Gambar : Alur Pergerakan Proses Eksekusi Program Komputer
(Sumber : Video How A CPU Work – In One Lesson)

3. Apabila sebuah CPU akan menulis program ke RAM, maka CPU akan
mengirim address-address ke RAM setelah Set wired aktif. Address-address yang
dikirimkan tersebut tetap sama yaitu berupa angka biner yang terdiri dari angka 1
dan 0 yang urutannya berubah-ubah sesuai dengan program yang akan dituliskan.
Angka 0 dan 1 ini sebenarnya merupakan sebuah instruction. Instruction berfungsi
untuk mengintruksikan komputer untuk melakukan berbagai hal. Selain
instruction jenis data lain yang dituliskan pada RAM ada number yaitu kumpulan
dari angka angka yang ingin diproses misalkan ingin menambahkan,
mengurangkan atau membandingkan. Selain data berbentuk instruction dan
number juga terdapat data berbentuk address yaitu alamat tujuan data yang
diperlukan oleh program komputer atau alamat yang bisa diakses jika ingin
menampilkan data tersebut. Tipe data lainnya yang ada di RAM yaitu letter yang
merupakan data-data berbentuk huruf yang ingin diproses atau ditampilkan
sebagai output.
Instruction set atau intruksi yang digunakan untuk menuliskan program ke
RAM berisi :
1. Load : yaitu memunculkan angka dari RAM ke CPU.
2. Add : yaitu menambahkan 2 angka atau lebih.
3. Store : yaitu menyimpan angka dari CPU kembali ke RAM.
4. Compare : yaitu membandingkan angka yang satu dengan yang
lainnya.
5. Jump if : yaitu pindah ke address lain dengan kondisi tertentu
didalam RAM
6. Jump : yaitu pindah ke address lain didalam RAM.
7. Out : yaitu menampilkan data perangkat keluaran (output
device) komputer.
8. In : yaitu menginput data dari perangkat masukan (input
device) komputer.
Gambar : Instruction Set
(Sumber : Video How A CPU Work – In One Lesson)

4. Berikutnya adalah mekanisme kerja pemrosesan di dalam CPU. Didalam
CPU, terdapat sebuah Control Unit, yaitu salah satu komponen CPU yang
berfungsi menerima order dari RAM dalam bentuk intruksi dan memecah intruksi
tersebut menjadi permintaan yang lebih spesifik dari komponen CPU yang lain.
Control Unit ibarat kepala dari CPU, karena Control Unit lebih banyak bertugas
untuk mengatur komponen2 lain yang berada dalam CPU.
Gambar : Komponen Yang Berada di Dalam CPU
Di sebelah Control Unit terdapat Arithmetic Logic Unit (ALU), yaitu
komponen yang memproses semua operasi matematika didalam komputer. ALU
memiliki input A dan input B. Untuk cara kerja atau alur pemprosesan didalam
sebuah CPU dapat kita gambarkan sebagai berikut, mula-mula RAM akan
mengirim sebuah intruksi ke Control Unit, lalu Control Unit akan mengirimkan
jenis operasi matematika apa yang harus dilakukan kepada ALU melalui Register.
Register merupakan komponen yang berfungsi untuk menyimpan Rumus
sementara, fungsi Register ini hampir mirip dengan RAM. Yang membedakan
Register terdapat di dalam CPU sehingga kecepatan pengaksesannya lebih cepat
dibandingkan harus mengakseskan RAM yang berada diluar CPU.
Gambar : Alur Kerja Pemrosesan di Dalam CPU
(Sumber : Video How A CPU Work – In One Lesson)

5. Aritmathic Logic Unit (ALU) akan memproses input A dan B, dengan
operasi matematika yang diperintahkan oleh Control Unit dan akan menghasilkan
output setelah proses pengolahan selesai. Tapi ada suatu kondisi dimana ALU
akan mengirimkan sebuah intruksi ke Control Unit yang disebut dengan flags
yaitu sebuah kondisi dimana ALU akan menunggu intruksi selanjutnya dari
Control Unit apabila tidak ada intruksi dari Control Unit maka ALU akan
langsung menampilkan data yang telah diolah tadi menjadi sebuah output. Lalu
output akan masuk ke Register, sama seperti RAM register tidak akan bisa bekerja
apabila Set wired / Enable wired tidak menyala. Apabila Set wired yang menyala
maka output akan kembali dikirim ke Control Unit, tetapi apabla Enable wired
yang menyala maka output akan dikirim ke CPU Bus. CPU Bus adalah
sekumpulan kabel yang menghubungkan berbagai macam komponen-komponen
yang ada dalam CPU. Didalam sebuah soket CPU terdapat banyak Register yang
dalam masing-masing Register memiliki Address tersendiri sehingga dapat
mengaktifkan jalur-jalur pada CPU Bus dan menggunakannya secara bersama-
sama tanpa terjadi benturan data (collision). Untuk jalur Register yang memiliki
angka biner yang sama akan menyala secara bersama-sama ketika ada sebuah
intruksi yang masuk. Hal ini selain untuk mempercepat sebuah pengaksesan juga
untuk mengefiensiasikan kerja komputer. Kumpulan address-address sejenis tadi
akan dikumpulkan dalam sebuah Temporary Address. Temporary Address masuk
ke ALU melalui jalur input B. Sementara jalur input A digunakan untuk
menerima Address dari Register lain. Proses ini terjadi secara terus menerus
seperti halnya siklus yang terjadi pada CPU dan RAM sampai data atau intruksi
benar-benar telah terproses seluruhnya.
Didalam CPU terdapat 4 Control Flags, tetapi yang digunakan dalam
komputer hanya 2. Flags pertama akan menyala jika input A lebih besar dari input
B dan flags kedua akan menyala jika input A sama dengan input b (equal). Selain
2 kondisi diatas, masih terdapat kondisi flags yang lain yaitu kedua flags tidak
menyala apabila input B lebih besar daripada input A.
Ketika Control Unit siap menerima intruksi selanjutnya maka Set wired
akan menyala, dan kabel pada Bus akan menyala sesuai dengan Address yang
telah diproses sebelumnya. Lalu data hasil pemrosesan tadi akan dikirim ke
Memory Address kemudian Memory Address akan mengirimkan sinyal kepada
CPU untuk meminta intruksi yang lainnya. Setelah intruksi didapat dan Set wired
menyala data akan secara otomatis akan terkirim ke RAM.
Proses ini juga berlaku untuk proses selanjutkan, setelah Memory Address
mengirim ke RAM akan ada data lagi dari RAM yang akan masuk ke Register
berupa Instruction Register. Lalu Intruksi tersebut akan tesimpan setelah Set
wired menyala. Setelah intruksi berada di Control Unit, intruksi tersebut akan
mengalami perlakuan seperti intruksi sebelumnya. Apabila slot pada penyimpanan

6. awal Register penuh, maka Control Unit akan menjalankan fungsi Jump If untuk
memanajemen pemrosesan intruksi sehingga siklus pemrosesan dapat tetap
berjalan. Setelah itu Control Unit akan melakukan fungsi Jump sehingga data dari
RAM akan terus berputar masuk dan keluar CPU secara kontinyu sampai benar-
benar habis atau komputer di matikan.