Unit
Pemroses Sentral (UPS) (bahasa Inggris: Central Processing Unit; CPU),
merujuk kepada perangkat keras komputer yang memahami dan melaksanakan
perintah dan data dari perangkat lunak. Istilah lain, pemroses/prosesor
(processor), sering digunakan untuk menyebut UPS. Adapun mikroprosesor
adalah UPS yang diproduksi dalam sirkuit terpadu, seringkali dalam
sebuah paket sirkuit terpadu-tunggal. Sejak pertengahan tahun 1970-an,
mikroprosesor sirkuit terpadu-tunggal ini telah umum digunakan dan
menjadi aspek penting dalam penerapan UPS.
UPS berfungsi seperti kalkulator, hanya saja UPS jauh lebih kuat daya
pemrosesannya. Fungsi utama dari UPS adalah melakukan operasi aritmatika
dan logika terhadap data yang diambil dari memori atau dari informasi
yang dimasukkan melalui beberapa perangkat keras, seperti papan tombol,
pemindai, tuas kontrol, maupun tetikus. UPS dikontrol menggunakan
sekumpulan instruksi perangkat lunak komputer. Perangkat lunak tersebut
dapat dijalankan oleh CPU dengan membacanya dari media penyimpan,
seperti cakram keras, disket, cakram padat, maupun pita perekam.
Instruksi-instruksi tersebut kemudian disimpan terlebih dahulu pada
memori fisik (MAA), yang mana setiap instruksi akan diberi alamat unik
yang disebut alamat memori. Selanjutnya, UPS dapat mengakses data-data
pada MAA dengan menentukan alamat data yang dikehendaki.
Saat sebuah program dieksekusi, data mengalir dari RAM ke sebuah unit
yang disebut dengan bus, yang menghubungkan antara UPS dengan MAA. Data
kemudian didekode dengan menggunakan unit proses yang disebut sebagai
pendekoder instruksi yang sanggup menerjemahkan instruksi. Data kemudian
berjalan ke unit aritmatika dan logika (ALU) yang melakukan kalkulasi
dan perbandingan. Data bisa jadi disimpan sementara oleh ALU dalam
sebuah lokasi memori yang disebut dengan register supaya dapat diambil
kembali dengan cepat untuk diolah. ALU dapat melakukan operasi-operasi
tertentu, meliputi penjumlahan, perkalian, pengurangan, pengujian
kondisi terhadap data dalam register, hingga mengirimkan hasil
pemrosesannya kembali ke memori fisik, media penyimpan, atau register
apabila akan mengolah hasil pemrosesan lagi. Selama proses ini terjadi,
sebuah unit dalam UPS yang disebut dengan penghitung program akan
memantau instruksi yang sukses dijalankan supaya instruksi tersebut
dapat dieksekusi dengan urutan yang benar dan sesuai.
Komponen UPS terbagi menjadi beberapa macam, yaitu sebagai berikut.
* Unit kontrol yang mampu mengatur jalannya program. Komponen ini sudah
pasti terdapat dalam semua CPU.CPU bertugas mengontrol komputer sehingga
terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan
fungsi-fungsi operasinya. termasuk dalam tanggung jawab unit kontrol
adalah mengambil intruksi-intruksi dari memori utama dan menentukan
jenis instruksi tersebut. Bila ada instruksi untuk perhitungan
aritmatika atau perbandingan logika, maka unit kendali akan mengirim
instruksi tersebut ke ALU. Hasil dari pengolahan data dibawa oleh unit
kendali ke memori utama lagi untuk disimpan, dan pada saatnya akan
disajikan ke alat output. Dengan demikian tugas dari unit kendali ini
adalah:
o Mengatur dan mengendalikan alat-alat input dan output.
o Mengambil instruksi-instruksi dari memori utama.
o Mengambil data dari memori utama (jika diperlukan) untuk diproses.
o Mengirim instruksi ke ALU bila ada perhitungan aritmatika atau perbandingan logika serta mengawasi kerja dari ALU.
o Menyimpan hasil proses ke memori utama.
* Register merupakan alat penyimpanan kecil yang mempunyai kecepatan
akses cukup tinggi, yang digunakan untuk menyimpan data dan/atau
instruksi yang sedang diproses. Memori ini bersifat sementara, biasanya
di gunakan untuk menyimpan data saat di olah ataupun data untuk
pengolahan selanjutnya. Secara analogi, register ini dapat diibaratkan
sebagai ingatan di otak bila kita melakukan pengolahan data secara
manual, sehingga otak dapat diibaratkan sebagai CPU, yang berisi
ingatan-ingatan, satuan kendali yang mengatur seluruh kegiatan tubuh dan
mempunyai tempat untuk melakukan perhitungan dan perbandingan logika.
* ALU unit yang bertugas untuk melakukan operasi aritmetika dan operasi
logika berdasar instruksi yang ditentukan. ALU sering di sebut mesin
bahasa karena bagian ini ALU terdiri dari dua bagian, yaitu unit
arithmetika dan unit logika boolean yang masing-masing memiliki
spesifikasi tugas tersendiri. Tugas utama dari ALU adalah melakukan
semua perhitungan aritmatika yang terjadi sesuai dengan instruksi
program. ALU melakukan semua operasi aritmatika dengan dasar penjumlahan
sehingga sirkuit elektronik yang digunakan disebut adder.
Tugas lain dari ALU adalah 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 (¹ ), kurang dari (<), kurang atau sama
dengan (£ ), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan
(³ ).
* CPU Interconnections adalah sistem koneksi dan bus yang menghubungkan
komponen internal CPU, yaitu ALU, unit kontrol dan register-register dan
juga dengan bus-bus eksternal CPU yang menghubungkan dengan sistem
lainnya, seperti memori utama, piranti masukan /keluaran.
