Struktur dalaman Unit Pemprosesan Pusat (CPU)

Struktur dalaman Unit Pemprosesan Pusat (CPU)

Struktur Micropemoroses

Kelajuan Jam (clock speed)
Asasnya kelajuan jam ialah sekerap mana CPU "berdetik" dalam sesaat. Seetiap kali ia berdetik (anda tidak Akan
mendengar detikan) setiap satu arahan akan dilaksanakan. kelajuan jam ditentukan dalam MHz, dimana bersamaan
seribu pusingan (cycles) dalam sesaat.Oleh itu, CPU yang berkelajuan 900MHz akan berdetik 900 ribu kali dalam sesaat.
Meskipun kelajuan jam bukanlah penentu utama kepada faktor kepantasan sesebuah komputer, tetapi ia cukup mengagumkan.
Semakin laju detikan ini, semakin pantas komputer anda akan bekerja. Sebab itu jika anda bercadang untuk membeli
komputer, pilihlah pemproses yang berkelajuan tinggi.

Unit Kawalan (CU)

Unit kawalan atau CU ialah unit didalam CPU yang berfungsi sebagai penjemput (fetch) arahan atau data dari memori.
masa yang diambil untuk membuat jemputan ini dipanggil I-Time. Setelah arahan dijemput, CU akan menukar (translate)
arahan dalam bentuk arahan yang difahami oleh komputer. kemudian ia akan menjalankan (execute) arahan ini. Masa yang
digunakan untuk menjalankan arahan ini dipanggil E-Time di mana ia akan disukat dalam IPC. Setelah proses menjalankan
arahan ini selesai, CU akan menyimpan keputusan maklumat ke dalam memori.

Unit Aritmetik dan Logik (ALU)

Unit Aritmetik dan Logik atau ALU berfungsi sebagai unit pengira atau kalkulator dalam CPU. ALU yang bekerjasama
dengan CU akan memastikan setiap arahan yang diperoleh dari memori akan dikira menggunakan operasi aritmetik seperti
tambah, tolak, darab, dan bahagi. ALU juga boleh membuat perbandingan data dengan menggunakan opreasi logik seperti
AND, OR, NOT, NAND, NOR, dan EX-OR. ALU adalah unit terpenting dalam CPU kerana jika terdapat kerosakan pada unit ini,
akan berlakunya ralat pada CPU.

Memori Cache

Memori Cache ialah memori berkelajuan tinggi yang digunakan oleh CPU untuk menyimpan maklumat yang diperlukan.
Jika CPU ingin menyimpan sesuatu data, ia akan menyimpan di dalam cache (cache hit). Dalam kaedah lain ia juga perlu
untuk menyimpan data di luar dari kawasan cache (cache miss), di mana ia akan menyimpan ke dalam DRAM.

Walaupun memori DRAM sangat pantas, ia tidak dapat menampung data yang diperlukan dengan cepat kerana memori
cache dibina berdekatan dengan CPU. Oleh itu, kebanyakan CPU didatangkan dengan memori cache nya yang tersendiri
bagi membolehkan CPU melaksanakan tugas dengan cepat. Terdapat 3 peringkat (level) cache iaitu L1, L2 dan L3.
Kelajuan cache diukur dalam ns di mana semakin rendah ns semakin laju prestasi memorinya. Selain digunakan
untuk menyimpan data, ia juga diwujudkan untuk menyembunyikan kelajuan yang tidak sekata (mismatch) di antara CPU dan
DRAM.

Pendaftar (register)

Pendaftar pula ialah memori kecil yang digunakan untuk memegang data semasa data dimanipulasikan oleh ALU.
Terdapat banyak sub-unit bagi register antaranya ialah IAR, PC, MAR, GPR, ACC dan lain-lain.

Secara ringkasnya, CPU ialah komponen yang utama bagi ssebuah komputer. Ia terdiri daripada sub-komponen seperti
Unit Kawalan (CU), Unit Aritmetik dan Logik (ALU) dan Memori Cache bagi membentuk pasangan pemproses-ingatan yang
lengkap.