Apa itu CPU? CPU atau Unit Pemrosesan Pusatadalah otak angka-angka dari sebuah komputer. Segala sesuatu yang dilakukan komputer, mulai dari bermain video game hingga membantu Anda menulis esai, dipecah menjadi satu set instruksi matematika. CPU menerima instruksi tersebut dan menjalankannya.
Detail cara kerjanya, tentu saja, jauhlebih rumit daripada penjelasan sederhana itu. Hal terpenting yang perlu Anda ketahui adalah bahwa CPU adalah mesin matematika utama komputer.
Sejarah Singkat CPU (Sangat) CPU
Sejarah komputasi panjang dan kompleks. Ini juga melangkah lebih jauh ke dalam sejarah daripada teknologi digital, elektronik atau bahkan listrik. Sempoa adalah sejenis prosesor. Begitu juga kalkulator mekanik. Perbedaan besar adalah bahwa mesin ini hanya dapat melakukan satu atau beberapa tugas matematika. Mereka bukan prosesor tujuan umum, yang merupakan contoh dari CPU modern.
Apa yang menjadikan CPU perangkat penghitungan tujuan umum adalah penggunaan logika. Pada tahun 1903 Nikola Tesla mematenkan sirkuit listrik yang dikenal sebagai gerbang dan sakelar. Dengan menggunakan sirkuit ini, Anda dapat membuat perangkat yang melakukan operasi logis, di mana Anda dapat membuat mesin bekerja pada kondisi tertentu.
Pada pertengahan hingga akhir 1940-an William Shockley, John Bardeen dan Walter Brattain menciptakan dan mematenkan perangkat yang disebut transistor, saat bekerja di Bell Laboratories. Transistor adalah blok bangunan dasar dari sebuah CPU. Transistor adalah komponen komputer yang relatif kecil. Transistor adalah penemuan yang sangat penting sehingga ketiga penemu tersebut dianugerahi Hadiah Nobel untuknya.
Pada akhir 1950-an, Robert Noyce dan Jack Kilby melangkah lebih jauh dan menciptakan sirkuit terintegrasi pertama yang berfungsi. Sirkuit terpadu adalah seperangkat sirkuit elektronik yang diintegrasikan ke dalam satu bagian bahan semikonduktor. Dalam kebanyakan kasus, bahan itu adalah silikon. Inilah yang orang maksud ketika mereka mengatakan "microchip".
In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]->CPU terdiri dari satu atau lebih microchip. Ini adalah penemuan penting karena milyaran transistor dapat dikemas ke dalam satu CPU. Ini menciptakan mesin matematika yang sangat kuat.
Menggunakan penemuan gerbang logika, transistor, dan sirkuit terintegrasi, seluruh dunia telah berubah. Microchip ada dalam segala hal akhir-akhir ini, bukan hanya komputer Anda. Dan CPU adalah microchip serba guna paling canggih yang dapat kita buat.
Bagaimana Cara Kerja CPU?
Seluruh prinsip CPU didasarkan pada kode biner. Manusia cenderung mewakili angka menggunakan sistem yang disebut basis 10atau sistem desimal. Nilai tempat masing-masing digit dalam angka naik dengan faktor sepuluh. Jadi "111" berisi seratus, sepuluh, dan satu.
Komputer dan CPU mereka tidak dapat memahami basis 10 sama sekali. Transistor bekerja berdasarkan prinsip hidup atau mati. Yang berarti gerbang logika yang Anda bangun darinya juga hanya dapat berfungsi dengan dua kondisi ini. Inilah sebabnya, pada dasarnya, CPU dijalankan pada kode biner. Sistem angka ini memiliki nilai tempat yang berbeda. Sebaliknya jika 1, 10, 100, 1000 dan seterusnya, nilai tempat adalah 1,2,4,8,16,32,64,128 dan seterusnya.
Jadi dalam biner "111" akan menjadi 7 dalam angka desimal Karena Anda menambahkan 1,2, dan 4 bersamaan. Jika salah satu angka adalah nol, Anda cukup melewatkannya dan menambahkan nilai tempat dari 1. berikutnya. Dengan cara ini Anda dapat mengekspresikan nilai desimal apa pun. Perhatikan bahwa angka biner sering dibaca dari kanan ke kiri, sehingga nilai tempat “1” berada di paling kanan.
Mari kita letakkan di tabel untuk membuatnya lebih jelas:
Dapatkah Anda melihat mengapa ia menambahkan hingga angka 7 dalam desimal? Mari kita lakukan angka 23:
Jadi 111 adalah "7", tetapi "11101" adalah 23 karena nilai tempat kelima dalam biner adalah 16. Cukup keren, bukan? Anda dapat mengungkapkan angka apa pun yang mungkin yang dapat ditulis dalam desimal dengan cara ini. Yang berarti komputer yang dibangun dari transistor juga dapat bekerja dengan angka berapa pun.
Bagaimana CPU Dibuat?
Proses produksi CPU modern juga, seperti yang Anda harapkan, cukup rumit . Proses dasarnya melibatkan menumbuhkan silinder besar kristal silikon. Properti semikonduktornya membuatnya ideal untuk membangun sirkuit terpadu biner.
Kristal besar ini diiris menjadi wafer tipis. Wafer kemudian "didoping" dengan bahan kimia lain untuk menyempurnakan sifatnya. Sirkuit skala nano kemudian digoreskan ke permukaan wafer menggunakan cahaya menggunakan proses yang dikenal sebagai photolithography.
Desain dan Kinerja CPU
CPU tidak semuanya dibuat sama. Nenek moyang pertama yang tepat dari CPU modern, Intel 8086, memiliki sekitar 29.000 transistor dalam sirkuit terintegrasi. Saat ini, prosesor seperti Intel i99900K memiliki lebih dari 1,7 transistor miliar. Semakin padat sirkuit logika CPU, semakin kompleks dan semakin tinggi jumlah instruksi yang dapat dilakukannya per siklus clock.
Tunggu, "siklus clock"? Ya, itulah komponen utama kinerja CPU lainnya. CPU berjalan pada frekuensi tertentu, dengan setiap denyut nadi dari jam CPU siklus perhitungan dilakukan. Jika Anda menggunakan CPU yang sama dan menggandakan kecepatan clocknya, maka (secara teori) itu akan bekerja dua kali lebih cepat.
Itu 1978 Intel 8086 berlari pada 5Mhz ketika diluncurkan. Itu lima juta clock cycle per detik. Intel i9-9900K? Itu dimulaidi 3,6 Ghz. Itu 3600 Mhz, dengan opsi untuk meningkatkan hal-hal hingga 5.000 Mhz bila memungkinkan.
Untuk menambahkan lagi kerutan pada kinerja CPU, CPU modern sebenarnya mengandung banyak "core". Setiap inti sebenarnya adalah CPU independen itu sendiri. Biasanya memiliki setidaknya empat core seperti itu akhir-akhir ini, tetapi akhir-akhir ini norma untuk komputer mainstream memiliki enam atau delapan core. Komputer profesional kelas atas mungkin ada di wilayah 100 core CPU.
Memiliki banyak core berarti CPU dapat melakukan beberapa set instruksi secara paralel. Yang berarti komputer kita dapat melakukan banyak hal sekaligus tanpa masalah. Beberapa CPU memiliki "multithreaded" core. Inti ini masing-masing dapat menangani dua tugas terpisah. Dalam Intel CPU, ini dicap sebagai "Hyperhreading ".
Jadi total kinerja CPU turun ke kombinasi dari:
Tentu saja ada lebih dari empat poin utama ini. Namun, itu adalah empat pertimbangan utama untuk menjadikan CPU berkinerja baik.
Peran CPU di Komputer Anda
Hal terakhir yang harus kita bahas adalah apa pekerjaan yang dimainkan CPU di komputer Anda. Bagaimanapun, ini bukan satu-satunya microchip sirkuit terintegrasi di komputer Anda. Misalnya, GPU (unit pemrosesan grafis) sering kali lebih padat-transistor daripada CPU.
Mereka membutuhkan pendingin dan catu daya sendiri, serta memori. Ini seperti komputer ekstra kecil! Hal yang sama dapat dikatakan untuk chip yang mengontrol suara, USB, dan lalu lintas hard drive Anda. Jadi mengapa CPU ini spesial? Ini adalah alasan utama:
Singkatnya, CPU adalah tujuan umum yang paling penting komponen kinerja di komputer Anda. Jangan anggap remeh!