This material proses device from group 3rd.

1. BAB II
(PROCESS DEVICE)
Piranti proses adalah adalah alat dimana instruksi – instruksi
program diproses untuk mengolah data yang sudah
dimasukkan lewat Peranti masukan dan hasilnya akan
ditampilkan di Peranti keluaran.
3
2.1 Pengertian Prosesor
Prosesor atau lebih dikenal dengan Central Processing Unit ( CPU )
merupakan otaknya komputer. Fungsi Processor adalah menjalankan program-program
yang disimpan dalam memori utama (main memory) dengan cara
mengambil instruksi, menguji instruksi tersebut, dan menjalankaninstruksi satu
demi satu atau fungsinya adalah menghitung, melakukan operasi logika,
mengelola aliran data dengan membaca aliran data dengan membaca instruksi dari
memori dan mengeksekusinya. Pada komputer mikro unit pemrosesan ini disebut
denganmicro-processor (pemroses mikro) atau processor yang berbentuk chip
yang terdiri dari ribuan sampai jutaan IC.
2.2 Sejarah Prosesor
Mikroprosesor yang pertama kali diciptakan yaitu Intel 4004 yang
diperkenalkan pada tahun 1971.Prosesor ini sangat sederhana,hanya bisa
melakukan operasi sebesar 4 bit perwaktu.Aplikasi prosesor ini adalah untuk
menyusun kalkulator elektronik portable.
Mikroprosesor yang pertama kali digunakan untuk komputer rumah adalah Intel
8080 yang diperkenalkan pertama kali pada tahun 1974.Prossesor ini berukuran 8
bit.Digunakan pertama kali pada Kit Altair.Kit buatan MITS yang diperkenalkan
pada tahun 1975 inilah yang dianggap sebagai cikal bakal komputer personal yang
pertama.Namun yang dinamakan PC seperti yang sekarang diperkenalkan pertama
kali oleh IBM pada tahun 1982,yang disebut IBM PC.Komputer ini menggunakan
prosesor Intel 8088 yang sebenarnya telah diperkenalkan pada tahun 1979.
Mikroprosesor yang digunakan pada PC dari waktu ke waktu juga berubah.Secara
kronologis,prosesor-prosesor yang digunakan sampai pada akhir tahun 2002

2. adalah 8088,80286,80386,80486,Pentium,Pentium II,Pentium III,dan Pentium
IV.Sebagai bahan pertimbangan,prosesor Pentium 4 mempunyai kecepatan 5000
kali lebih cepat daripada prosesor 8088.
4
Nama
Tahu
n
Transisto
r
(ribu)
Kecepata
n
Clock
Leba
r
Data
(Bit)
Lebar
Bus(bit
)
Lebar
Bus
Alamat(bi
t)
MIPS
8080 1974 6 2 Mhz 8 8 20 0,64
8088 1979 29 5 Mhz 16 8 20 0,33
80286 1982 134 6 Mhz 16 16 24 1
80386 1985 275 16 Mhz 32 32 32 5
80486 1989 1.200 25 Mhz 32 32 32 20
Pentiu
1993 3.100 60 Mhz 32 64 32 100
m
Pentim
II
1997 7.500 233Mhz 32 64 36 ~300
Pentiu
m III
1999 9.500 450 Mhz 32 64 36 ~510
Pentiu
m IV
2000 42.000 1.5 Ghz 3
2
64 36 ~1,70
0
Beberapa hal yang perlu diketahui tentang tabel diatas:
 Tahun menyatakan tahun saat prosesor dirilis pertama kali.Perlu
diketahui,umumnya proesor dengan nama yang sama dikembangkan
beberapa kali.Sebagai contoh,kecepatan Pentium 4 ketika pertama kali
dipublikasikan adalah 1,5 Ghz tetapi pada akhir tahun 2002 telah mencapai
di atas 2 Ghz.
 Transistor menyatakan jumlah transistor yang terkandung dalam sebuah
cip.
 Kecepatan clock menyatakan jumlah pulsa yang dapat di bangkitkan oleh
clock yang memicu prosesor
 Lebar data menyatakan lebar dari ALU ( bagian dalam prosesor yang
menangani pemrosesan aritmetik dan logika).

3.  MIPS (Millions of Intructions Per Second) menyatakan jumlah jutaan
instruksi perdetik yang dapat ditangani oleh proesor.
5
2.3 Macam – macam Prosesor
Di Indonesia kita tahu ada 2 jenis processor yang paling digemari oleh
masyarakat, yaitu INTEL dan AMD. Hal ini memang tidak lepas dari
kehandalan kedua processor tersebut dari segi performa dan kualitas. Dan
sudah dibuktikan oleh masarakat. Namun kali ini akan berbagi lebih
banyak informasi mengenai jenis processor, yaitu :
1. INTEL
2.
Merupakan sebuah processor buatan Intel Corporation. Masyarakat
pasti tidak meragukan lagi dengan yang satu ini. Awal dibuat pada tahun
1968 yang mempunyai kelebihan sebagai berikut :
 lebih tahan terhadap panas
 Mempunyai turbo bost yang berguna untuk meningkatkan performa dan
kecepatan. Seperti pada jenis Core I3, I5 dan I7.

4.  Memiliki brand alias nama yang sudah lebih dulu dikenal masyarakat,
sehingga mempunyai daya jual yang tinggi.
6
2. AMD
AMD adalah kependekan dari Advanced Micro Device Inc.
Merupakan pesaing utama intel. Processor jenis ini banyak diminati oleh
penghobi game. Karena ada salah satu produknya yang dilengkapi
dengan VGA Ati Radeon. Jika dibanding dengan intel, konsumsi daya
AMD lebih besar, sehingga lebih boros listrik.
3. ARM

5. Mungkin anda jarang atau belum pernah mendengar jenis processor
ini, karena memang sebagian besar digunakan pada perangkat Handpone,
music player dan router.
7
4. CYRIX
Diproduksi pertama pada tahun 1988. Mempunyai fitur kecepatan
yang cukup optimal dan juga suhu kerja yang rendah. Namun secara
kwalitas, masih dibawah intel dan AMD.
5. TRANSMETA

6. Awal diproduksi tahun 1995. Keunggulannya yaitu membutuhkan
daya yang lebih sedikit, harga yang lebih murah dan tidak cepat panas.
8
6. VIA
Pertama kali diproduksi tahun 1987 oleh Negara Taiwan. Dan lebih
difokuskan untuk menjalankan perangkat yang lebih ringan dan relative
kecil.
7. CENTAUR
Dibuat pada tahun 1995 oleh Glen Henry dkk. Namun kemampuna
processor ini masih kalah dibanding diatas.
2.4 Macam – Macam Processor Smartphone Android
1. Exynos
Processor Exynos ini dikembangkan dibawah naungan perusahaan
Samsung Electronics. Processor ini dibangun dengan basis System on a Chip
(SoC) yang memang dikhususkan untuk perangkat mobile, seperti
Smartphone dan Tablet. Processor Exynos ini banyak dipasarkan dengan
berbagai jenis yang memiliki beda spesifikasi. Misalnya pada keluaran
pertamanya, pihak Samsung Electronics mengeluarkan Exynos 3110 atau
hummingbird. Pernah denger nggak processor dengan jenis itu ? processor
jenis ini memang jarang dijumpai pada perangkat – perangkat cerdas jaman
sekarang karena sudah digantikan dengan processor – processor keluaran

7. terbaru. Kelebihan processor ini adalah dibidang game dan kinerja
multitaskingnya.
9
2. Tegra
Processor yang kedua ini yakni Tegra. Processor ini dikeluarkan oleh
pihak NVIDIA. Processor product nvidia ini dikabarkan memang sangat
berkembang dikarenakan teknologinya yang lebih dulu menggunakan
teknologi quad-core dimana pada saat yang hampir bersamaan , produsen lain
masih gencar dengan teknologi dual-core. Processor tegra ini adalah NVIDIA
Tegra 3 dimana memiliki keunggulan didalam visualisasi yang apik dengan
konsumsi daya yang tidak besar. NVIDIA biasanya memang digunakan pada
PC yang memang digunakan untuk game, jadi mungkin itu juga tidak jauh
dari kinerja NVIDIA tegra untuk Smartphone ini.
3. OMAP
Processor OMAP ini adalah hasil kerja Texas Instrument. Processor
jenis ini sering digunakan karena kelebihannya yang dapat memberikan serta
memproses tampilan situs internet layaknya anda browsing website pada

8. komputer, processor ini juga memberikan antarmuka yang lebih cepat,
dengan OMAP ini Smartphone dapat menunjang kamera primer dan sekunder
secara lebih kuat juga mampu menampilkan video Full HD dengan kualitas
yang bagus.
10
4. Snapdragon
Processor jenis ini sering kali tampil pada dapur pacu Smartphone
pada saat ini, mungkin anda juga sering menjumpainya tetapi belum
mengetahui lebih detail tentangnya. Banyak kabar yang menyebutkan bahwa
processor Qualcomm ini memliki kinerja yang bagus dibanding dengan yang
lain, karena dapat terlihat pada saat ini banyak sekali Smartphone yang
menggunakan CPU jenis ini. Mungkin processor ini dapat memberikan
kinerja yang baik untuk device serta memiliki beberapa teknologi yang dapat
memberikan banyak efek positif pada Smartphone atau Tablet.
5. MediaTek

9. Processor jenis ini adalah hasil produksi dari
perusahaan MediaTek atau yang lebih dikenal dengan MTK yakni perusahaan
yang menjual komponen untuk perangkat komunikasi nirkabel. Alasan
mengapa CPU jenis ini banyak digunakan, karena disamping harga nya yang
relative murah, processor MediaTek ini memiliki kemampuan kerja yang
tidak diragukan lagi dibanding yang lain.
11
6. PXA
Processor PXA ini merupakan produk processor dari perusahaan
marvell. Processor jenis ini memang jarang ditemui pada perangkat cerdas
seperti Smartphone serta Tablet. Disebut – sebut PXA ini memiliki
teknologi SoC ( System On a Chip ). Banyak sekali keuntungan dari
teknologi tersebut, disamping dapat meminimalisir daya teknologinya
sangat fungsiolitas untuk perangkat cerdas baik Smartphone atau Tablet.

10. 2.5 Komponen Mikroprosesor ( Prosesor )
Processor terdiri dari tiga komponen, yaitu :
1. Control Unit (CU), berfungsi mengendalikan operasi yang dilaksanakan
12
sistem komputer.
Conrtol Unit, mengatur dan mengendalikan semua peralatan yang ada pada
sistem komputer, kapan alat input menerima data dan kapan data diolah
serta kapan ditampilkan pada alat output. Mengartikan instruksi-instruksi
dari program komputer. Membawa data dari alat input ke memori utama.
Mengambil data dari memori utama untuk diolah. Mengirim instruksi ke
ALU jika ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan
logika. Membawa hasil pengolahan data kembali ke memori utama lagi
untuk disimpan, dan pada saatnya akan disajikan ke alat output.
2. Arithmetic Logical Unit (ALU), berfungsi melakukan operasi aritmatika dan
logika.

11. Unit Aritmatika dan Logika, atau Arithmetic Logic Unit (ALU), adalah alat
yang melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan
sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder juga melakukan
keputusan dari suatu operasi logika sesuai dengan instruksi program.
Operasi logika meliputi perbandingan dua operand dengan
menggunakan operator logika tertentu, yaitu sama dengan (=), tidak
sama dengan (≠),
kurang dari (<), kurang atau sama dengan (≤), lebih besar dari (>), dan lebih
besar atau sama dengan (≥) ALU juga dapat melakukan pelaksanaan
arimatika (pengurangan, penambahan dan semacamnya), pelaksanaan logis (
AND, OR, NOT), dan pelaksanaan perbandingan(membandingkan dua
slot dengan kesetaraan).
3. Register-register, berfungsi sebagai memori utama yang bekerja sangat
cepat sebagai tempat operan-operan dari operasi yang akan
dilakukan.Register yang memiliki fungsi Alat penyimpanan kecil dengan
kecepatan akses cukup tinggi, yg digunakan untuk menyimpan data dan
instruksi yang sedang diproses, sementara data dan instruksi lainnya yang
menunggu giliran untuk diproses, masih disimpan di dalam memori utama.
Banyak register dalam CPU, masing-masing sesuai dengan fungsinya
yaitu :
13
1. Instruction Register ( IR )
Digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses.
2. Program Counter ( PC )
Digunakan untuk menyimpan alamat lokasi dari memori utama yang
berisi instruksi yang sedang diproses. Selama pemrosesan instruksi, isi
PC diubah menjadi alamat dari memori utama yang berisi instruksi
berikutnya.
3. General Purpose Register

12. Punya kegunaan umum yang berhubungan dengan data yang sedang
diproses. Contoh, yang digunakan untuk menampung data disebut
operand register, untuk menampung hasil disebut accumulator.
14
4. Floating Point unit
Floating point atau bilangan titik mengambang, adalah sebuah bilangan
yang dapat digunakan untuk menggambarkan sebuah nilai yang sangat
besar atau sangat kecil (bilangan pecahan desimal atau bilangan yang
memiliki koma dan pangkat).Bilangan ini dapat direpresentasikan menjadi
dua bagian, yakni bagian mantisa dan bagian eksponen (E). Bagian mantisa
menentukan digit dalam angka tersebut, sedangkan eksponen menentukan
nilai berapa besar pangkat pada bagian mantisa tersebut (jarak dari posisi
titik desimal). Untuk memudahkan pengertiannya, berikut ini contohnya:
Contoh 1.
Misalkan terdapat sebuah bilangan 7052000000 maka bilangan ini dapat
dituliskan dalam bentuk bilangan floating point: 7052E6 yang secara
matematis artinya: 7052 x 106Bagian mantisanya adalah 7052 bagian
eksponennya adalah E6
Contoh 2.
Misalkan terdapat sebuah bilangan 0.00000944 maka bilangan ini dapat
dituliskan dalam bentuk bilangan floating point: 944E-5 yang secara
matematis artinya: 944 x 10-5
Bagian mantisanya adalah 944 bagian eksponennya adalah E-5
Prosesor-prosesor sederhana umumnya hanya memiliki unit aritmatika
dan logika, serta unit kontrol yang beroperasi pada dasar bilangan bulat
(integer) saja. Untuk menghitung bilangan atau nilai floating point dapat
dilakukan dengan bantuan software (perangkat lunak) sehingga operasinya
menjadi lambat.

13. Melihat kenyataan ini sebenarnya diperlukan unit khusus atau sebuah
prosesor tambahan yang digunakan untuk kalkulasi atau memproses
bilangan floating point. Unit khusus untuk memproses bilangan floating
point ini disebut unit titik mengambangatau Floating Point Unit (FPU).
Prosesor-prosesor Intel x86 sebelum Intel 80486 memiliki FPU yang
terpisah, berada di luar prosesor, berbentuk sebuah chip yang
dinamakan Math co-processor. Math co-processor inilah yang bertugas
khusus mengolah bilangan floating point.Prosesor Intel 80486 atau
setelahnya (misalnya Intel Pentium dan setelahnya) memiliki FPU internal
yang berada di dalam prosesor itu sendiri, sehingga kinerjanya pun
menjadi semakin tinggi. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa FPU
adalah sebutan untuk unit pemroses di dalam mikroprosesor yang bertugas
menangani bilangan mengambang (floating point). FPU memegang
peranan penting dalam sebuah prosesor. FPU digunakan sebagian besar
permainan komputer (game), spreadsheet (program tabel berlajur atau
untuk kepentingan lainnya).
15
5. Cache (L1, L2. L3[optional])
Cache adalah memory berukuran kecil yang sifatnya temporary
(sementara). Walaupun ukuran filenya sangat kecil, namun keceptannya
sangat tinggi. Dalam terminologi hardware, istilah ini biasanya merujuk
pada memory berkecepatan tinggi yang menjembatani aliran data antara
processor dengan memory utama (RAM) yang biasanya memiliki
kecepatan jauh lebih rendah. Cache berfungsi untuk mempercepat akses
data pada komputer karena cache menyimpan data/informasi yang telah
diakses oleh suatu buffer, sehingga meringankan kerja processor.
Kecepatan cache memory
Transfer data dari L1 cache ke prosesor terjadi paling cepat dibandingkan
L2 cache maupun L3 cache (bila ada). Kecepatannya mendekati kecepatan
register. L1 cache ini dikunci pada kecepatan yang sama pada prosesor.

14. Secara fisik L1 cache tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. L1 cache
adalah lokasi pertama yang diakses oleh prosesor ketika mencari pasokan
data. Kapasitas simpan datanya paling kecil, antara puluhan hingga ribuan
byte tergantung jenis prosesor. Pada beberapa jenis prosesor pentium
kapasitasnya 16 KB yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu 8 KB untuk
menyimpan instruksi, dan 8 KB untuk menyimpan data.
Transfer data tercepat kedua setelah L1 cache adalah L2 cache. Prosesor
dapat mengambil data dari cache L2 yang terintegrasi (on-chip) lebih cepat
dari pada cache L2 yang tidak terintegrasi. Kapasitas simpan datanya lebih
besar dibandingkan L1 cache, antara ratusan ribu byte hingga jutaan byte,
ada yang 128 KB, 256 KB, 512 KB, 1 MB, 2 MB, bahkan 8 MB,
tergantung jenis prosesornya. Kapasitas simpan data untuk L3 cache lebih
besar lagi, bisa ratusan juta byte (ratusan mega byte).
16
6. I/O Management Data
Unit Input/Output (I/O) adalah bagian dari sistem mikroprosesor yang
digunakan oleh mikroprosesor itu untuk berhubungan dengan dunia luar.
Unit input adalah unit luar yang digunakan untuk memasukkan data dari
luar ke dalam mikroprosesor ini.
Unit output biasanya digunakan untuk menampilkan data, atau dengan
kata lain untuk menangkap data yang dikirimkan oleh mikroprosesor.
Komponen-komponen itu dihubungkan oleh sebuah bus. Bus ada tiga
macam yaitu :Bus Alamat (Addres Bus), Bus Data (Data Bus), Bus Kendali
(Control Bus).
A. Data Bus
Adalah jalur‐jalur perpindahan data antar modul dalam sistem
komputer. Karena pada suatu saat tertentu masing‐masing saluran hanya dapat
membawa 1 bit data, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat
ditransfer pada suatu saat. Lebar data bus ini menentukan kinerja sistem secara
keseluruhan. Sifatnya bidirectional, artinya CPU dapat membaca dan menirma

15. data melalui data bus ini. Data bus biasanya terdiri atas 8, 16, 32, atau 64 jalur
paralel.
17
B. Address Bus
Digunakan untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada
proses transfer data. Pada jalur ini, CPU akan mengirimkan alamat memori
yang akan ditulis atau dibaca.Address bus biasanya terdiri atas 16, 20, 24, atau
32 jalur paralel.
C. Control Bus
Control Bus digunakan untuk mengontrol penggunaan serta akses ke
Data Bus dan Address Bus. Terdiri atas 4 samapai 10 jalur paralel.
Processor dapat dibedakan dari perbedaan jumlah data bus-nya. Misalnya
pada processor 8 bit, itu berarti processor tersebut memiliki 8 data bus.
2.6 Cara kerja CPU
Seperti yang telah disebutkan, semua instruksi yang kita keluarkan terhadap
computer, baik dengan cara mengetik mengggunakan keyboard atau
menggunakan mouse, akan diubah menjadi bahasa mesin yang hanya dapat
dipahami oleh mesin. Nah, instruksi dalam bahasa mesin dalam bahasa
khusus CPU, yang disebut dengan instruction set architecture (ISA,
diterjemahkan sebagai arsitektur set instruksi), yang akan dipecah ke dalam
banyak instruksi yang jauh lebih sederhana lagi, yang disebut dengan
microcode. Instruksi-instruksi dalam microcode ini, seperti halnya saat
menjumlahkan angka yang ada dalam register semuanya telah ditanamkan di
dalam CPU, dan merupakan instruksi yang paling dasar yang digunakan oleh
CPU.
Agar computer dapat melakukan sinkronisasi terhadap semua operasinya,
maka computer menggunakan sebuah system clock atau system timer, yakni
sebuah komponen kecil yang ditaruh pada motherboard. Secara berkala,
system clock akan mengirimkan sebuah sinyal kepada seluruh komponen
computer, yang mungkin mirip dengan detak jantung manusia
atau metronome yang digunakan oleh para musisi. Nah, sinyal-sinyal ini

16. umumnya disebut dengan sebuah siklus, atau dalam bahasa Inggrisnya
disebut clock cycle yang dinyatakan dalam satuan Hertz. Karena satuan Hertz
menggunakan prefiks satuan yang biasa (bukan pangkat 2), maka 1 kilohertz
setara dengan 1000 detakan pada system clock, dan 1 megahertz setara
dengan 1000000 detakan, dan seterusnya.
Banyak komputer sekarang yang berjalan dengan system clock 200 MHz, dan
semua perangkat yang terkoneksi ke system unit akan melakukan sinkronisasi
dengaan system clock tersebut, dengan cara menyelaraskan dengan kecepatan
yang sama dengan system clock atau beberapa kali lebih banyak bila memang
lebih cepat dari 200 MHz, atau beberapa kali lebih banyak bila lebih lambat
dari 200 MHz, dengan menggunakan sebuah angka sebagai faktor
pengali (multiplier). Sebagai contoh, untuk sebuah CPU yang memiliki
kecepatan 2000 MHz (2 GHz), memiliki faktor pengali 10, yang berarti
kecepatan CPU tersebut berdetak 10 kali untuk setiap siklusnya.
Nah, untuk setiap detak CPU, prosesor akan dapat mengeksekusi satu
microcode atau lebih. Sebagian besar computer modern mampu mengerjakan
lebih banyak lagi dalam satu waktunya, dan untuk system seperti itu lazim
diberi atribut sebagai superscalar, yang merujuk pada kemampuan CPU
untuk memproses banyak instruksi per siklusnya (dalam Bahasa
Inggrisnya Instruction per cycle). Nah, CPU yang memiliki kecepatan yang
lebih tinggi akan mampu memproses banyak instruksi per detiknya daripada
CPU yang sama yang memiliki kecepatan yang lebih rendah.
18

17. Saat CPU memproses satu microcode, maka kondisi itu disebut sebagai siklus
mesin, atau machine cycle. Setiap siklus mesin memiliki empat operasi yang
diilustrasikan pada gambar di bawah ini.
1. Fetch, yakni saat instruksi program diambil dari memori, baik memori
register, cache, RAM, atau memori sekunder/tersier lainnya. Hal ini
dilakukan oleh Prefetch Unit.
2. Decode, yakni saat instruksi program tersebut diterjemahkan oleh Decode
Unit agar komponen Control Unit, Arithmetic and Logic Unit serta
Floating Point Unit dapat memahaminya.
3. Execute, yakni saat instruksi dilaksanakan.
4. Store, yakni saat data asli atau hasil perhitungan dari ALU atau FPU
19
disimpan di dalam register CPU.
Karena memang dalam satu siklus mesin hanya terjadi satu proses instruksi
microcode, maka proses yang terlihat sederhana oleh kita justru
membutuhkan banyak sekali siklus mesin. Sebagai contoh, anggaplah kita
sedang mengalikan 4 dengan 5—sesuatu yang sederhana karena kita dapat

18. menyelesaikannya kurang dari satu detik. Bagi CPU, instruksi 4*5 akan
melibatkan beberapa instruksi seperti di bawah ini:
1. Ambil angka 4 dari RAM, terjemahkan, dan simpan di lokasi X di register.
2. Ambil angka 5 dari RAM, terjemahkan, dan simpan di lokasi Y di register.
3. Ambil dan terjemahkan insturksi perkalian, lalu kalikan angka yang ada di
lokasi X dan Y di register, lalu simpan hasilnya di lokasi Z di register.
4. Ambil dan terjemahkan instruksi untuk menampilkan hasil
perkaliannya,dan keluarkan output hasil perhitungan dari lokasi Z di
register ke RAM.
20