Apa itu CPU (Central Processing Unit) dan apa fungsinya?

Membeli komputer baru dan kesulitan dengan istilah-istilah seperti CPU?

CPU Anda sebenarnya adalah salah satu bagian terpenting dari PC atau Mac Anda, dan istilah ini telah ada sejak tahun 1950-an. Sebenarnya ada CPU di banyak perangkat elektronik yang akan Anda gunakan, termasuk ponsel dan perangkat pintar lainnya.

Apa sebenarnya CPU itu? Apa yang dilakukan CPU dan apa arti spesifikasi CPU yang berbeda? Mari kita periksa topik ini di bawah ini.

Apa itu CPU?

CPU merupakan kependekan dari Central Processing Unit. Ini adalah chip di perangkat elektronik Anda yang bertindak sebagai otak komputer Anda.

Analogi yang lebih baik adalah bahwa CPU adalah bagian dari otak yang melakukan semua perhitungan. Sekali lagi, itu tidak sepenuhnya akurat — unit pemrosesan grafis (GPU) sering melakukan sebagian besar matematika yang terlibat dalam grafik.

Namun, untuk sebagian besar tugas yang berjalan di PC Anda, CPU Andalah yang melakukan keajaiban. Ini melakukan perhitungan yang diperlukan untuk menjalankan sistem operasi Anda, memuat aplikasi favorit Anda, bermain game, membuat file, dan banyak lagi.

Sederhananya, tanpa CPU, komputer Anda tidak bisa menjadi komputer.

Anda dapat menemukan CPU di komputer desktop dan laptop, tetapi juga di banyak perangkat elektronik lainnya seperti smartphone, tablet, jam tangan pintar, pemutar media, televisi, dan bahkan mesin cuci. Ini adalah salah satu bagian terpenting dari komputer Anda, dan jenis CPU yang terpasang di perangkat Anda dapat membuat perbedaan besar pada kinerjanya.

Apa yang dilakukan CPU?

Sederhananya, CPU mengambil instruksi dari perangkat lunak di komputer Anda. Ini menerjemahkan instruksi ini dan kemudian mengeksekusinya – ini adalah cara dasar yang digunakan setiap perangkat komputasi modern dalam praktiknya.

Ketiga langkah ini umumnya dikenal sebagai Mengambil, Menterjemahkan Kode dan Mengeksekusi. CPU dapat mengeksekusi jutaan instruksi ini per detik.

Mengambil

Langkah pertama adalah mengambil atau mengambil instruksi dari memori program.

CPU membaca alamat tempat instruksi yang akan diambil disimpan. Penghitung program kemudian diperbarui – CPU sekarang memiliki alamat instruksi berikutnya yang perlu diambil.

Menterjemahkan Kode

Setelah CPU mengambil instruksi, ia harus mendekodekannya.

Instruksi dalam bentuk kode biner; serangkaian satu dan nol. Decoder menerjemahkan kode ini menjadi sinyal, yang kemudian dikirim ke bagian lain dari CPU untuk mengeksekusi instruksi. Misalnya, jika instruksinya adalah untuk menambahkan dua nilai, sinyal yang didekodekan memberi tahu CPU untuk mengambil dua nilai dan melakukan operasi untuk menambahkannya.

Mengeksekusi

Tahap terakhir dari proses adalah eksekusi.

Dalam contoh kita di atas, sinyal akan mengaktifkan register yang berisi dua angka yang akan ditambahkan dan mengirimkannya ke bagian CPU yang melakukan penambahan. Outputnya kemudian akan menjadi jumlah dari dua nilai. Setelah pernyataan dieksekusi, proses akan dimulai lagi dengan mengambil pernyataan berikutnya.

Pahami spesifikasi CPU

Karena CPU adalah otak dari komputer Anda, tidak mengherankan jika spesifikasi prosesor yang Anda miliki di perangkat Anda memiliki dampak yang signifikan terhadap kinerjanya.

Ada sejumlah pertimbangan penting untuk dipertimbangkan ketika memilih CPU berdasarkan spesifikasinya.

Inti CPU (Cores)

Komputer awalnya menggunakan CPU dengan hanya satu inti pemrosesan. Dengan prosesor single-core, CPU hanya dapat memproses satu instruksi pada satu waktu. Sampai pernyataan pertama selesai, pernyataan berikutnya tidak bisa dimulai.

Untuk mempercepat pemrosesan, CPU multi-core dikembangkan. Faktanya, prosesor multi-core memiliki banyak CPU dalam satu chip. Anda akan melihat istilah seperti dual-core, quad-core, dan octa-core, yang menunjukkan jumlah core yang dikandung prosesor.

Keindahan prosesor multi-core adalah mereka tidak perlu menunggu satu instruksi selesai sebelum memulai yang lain. Setiap inti dapat menjalankan instruksinya sendiri pada saat yang sama, yang secara signifikan meningkatkan kecepatan keseluruhan.

Semakin banyak core yang dimiliki CPU, semakin banyak instruksi yang dapat dieksekusi secara bersamaan. Namun, memiliki lebih banyak inti tidak selalu berarti kinerja yang lebih cepat. Sebagai aturan umum, lebih banyak inti berarti lebih banyak kecepatan, tetapi untuk tugas yang kurang intensif perbedaannya dapat diabaikan.

Threads

Threads sulit didefinisikan secara tepat tanpa terjebak dalam detail teknis, jadi lebih baik melihatnya secara lebih abstrak.

Bayangkan sebuah proses yang harus dijalankan oleh CPU, yang terdiri dari serangkaian instruksi. Misalnya, ketika Anda menekan tombol volume atas pada keyboard Anda, beberapa hal terjadi. Pertama, volumenya meningkat. Proses ini dapat melibatkan peningkatan nilai yang tersimpan dari volume saat ini sebanyak satu dan kemudian mengirimkan sinyal ke speaker untuk beroperasi pada volume baru tersebut. Kedua, sebuah gambar akan muncul di layar Anda yang menunjukkan tingkat volume saat ini.

Proses ini mungkin melibatkan pembacaan nilai baru yang tersimpan dari kenyaringan saat ini dan kemudian menampilkan grafik pada tingkat kenyaringan itu.

Dalam CPU inti tunggal, utas ini tidak dapat berjalan secara bersamaan karena prosesor hanya dapat melakukan satu operasi pada satu waktu. Jika Anda menganggap setiap proses sebagai sepotong utas, seluruh utas pertama harus diselesaikan sebelum yang kedua dapat dimulai. Artinya volume akan bertambah bahkan sebelum proses update grafis dimulai.

Multithreading

Multi-threading (alias hyper-threading) membuat kedua proses tampak seolah-olah berjalan secara bersamaan dengan memisahkan utas tersebut dan menjalankannya sedikit demi sedikit. Dalam contoh kami, CPU dapat meningkatkan nilai volume saat ini satu per satu, lalu beralih ke utas lainnya dan meneruskan volume baru ini ke grafik volume. Kemudian akan kembali ke utas asli untuk meningkatkan volume dan kemudian kembali ke utas kedua untuk menunjukkan grafik.

Ini adalah contoh yang sangat disederhanakan, tetapi Anda dapat melihat bahwa meskipun waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan kedua proses tetap sama, kedua proses sekarang telah selesai hampir pada saat yang sama, daripada menyelesaikan satu sebelum yang lain dapat dimulai.

Dengan menggunakan multithreading, CPU dapat mengeksekusi proses secara paralel, bahkan jika instruksi individu dieksekusi satu demi satu. Dengan CPU, seperti halnya seprai, semakin tinggi jumlah benang, semakin baik!

Clock Speed

Kecepatan clock adalah salah satu spesifikasi terpenting untuk sebuah CPU. Itu karena memiliki dampak besar pada kinerja yang dapat Anda harapkan dari komputer Anda.

Kecepatan clock sering disalahpahami karena jumlah operasi yang dapat dilakukan CPU Anda dalam satu detik, tetapi itu tidak sepenuhnya akurat. Kecepatan clock adalah ukuran berapa banyak siklus CPU dapat berjalan per detik. Itu diukur dalam Hertz, satuan frekuensi. Prosesor 2 GHz dapat menjalankan 2.000.000.000 siklus per detik.

Namun, siklus tidak sama dengan instruksi. Sebuah CPU mungkin membutuhkan empat siklus untuk mengeksekusi sebuah instruksi, sementara prosesor lain mungkin hanya membutuhkan dua siklus. Seperti yang Anda lihat, menggunakan kecepatan clock saja kurang ideal untuk membandingkan prosesor. Namun, ini sangat berguna saat membandingkan prosesor yang merupakan bagian dari kelompok model (atau keluarga) CPU yang sama.

Katakanlah Anda mempertimbangkan dua prosesor dari pabrikan dan grup model yang sama. CPU dengan kecepatan clock yang lebih tinggi akan secara signifikan lebih cepat ketika keduanya berjalan pada kecepatan maksimumnya.

Jaga CPU Anda

Apa itu CPU? Semoga artikel ini membantu Anda memahami apa yang terjadi di dalam chip pemrosesan yang sangat kompleks dan penting ini. Tanpa CPU Anda, Anda tidak akan dapat membaca artikel penting ini.

Anda tidak dapat bekerja tanpa otak Anda, dan hal yang sama berlaku untuk komputer Anda dan perangkat elektronik lainnya, jadi penting untuk merawat CPU Anda. Jika Anda menggunakan PC atau laptop Anda secara intensif, Anda harus memastikan bahwa CPU Anda tidak terlalu panas.

Anda dapat memeriksa suhu CPU pada Windows 11 (atau Windows 10 pada PC lama) untuk memastikan semuanya tidak menjadi terlalu panas. Jika kipas CPU Anda terus bekerja, Anda mungkin dapat memperbaikinya juga.

Jika Anda adalah pengguna Apple, Anda mungkin ingin tahu lebih banyak tentang CPU M1 milik Apple.