Central Processing Unit (CPU)

Unit Pemroses Sentral (bahasa Inggris: Central Processing Unit atau CPU), yang dalam istilah teknis juga dikenal sebagai mikroprosesor, adalah perangkat keras komputer yang berfungsi sebagai pusat pengolahan data dan pengendali kerja sistem komputer. CPU bertanggung jawab untuk memproses instruksi-instruksi program, mengatur aktivitas komponen lain, serta mengolah data masukan (input) untuk menghasilkan keluaran (output). Dalam pengertian umum, CPU sering dianggap sebagai "otak" dari komputer.

Komponen Utama

Secara internal, CPU terdiri dari beberapa komponen utama yang saling berinteraksi melalui sistem koneksi (bus):

• Unit Aritmatika dan Logika (Arithmetic Logical Unit - ALU): Bagian ini berfungsi sebagai pusat pengolah data yang melakukan operasi perhitungan aritmatika (seperti penjumlahan dan pengurangan) serta operasi logika (seperti pembandingan nilai sama dengan, lebih besar, atau lebih kecil).
• Unit Kontrol (Control Unit - CU): Bagian ini bertugas sebagai pengontrol kerja komputer. Unit kontrol memberikan instruksi pada sistem komputer dengan mengikuti instruksi dari sebuah program, mengambil perintah dari memori utama, dan mensinkronisasi pekerjaan antar komponen.
• Register: Merupakan perangkat penyimpanan kecil dengan akses yang sangat cepat. Register digunakan untuk menyimpan instruksi yang sedang diproses secara sementara. Fungsinya dapat diibaratkan sebagai ingatan jangka pendek pada otak manusia saat melakukan kalkulasi.
• Interkoneksi CPU (CPU Interconnections): Sistem koneksi yang menghubungkan komponen internal CPU (ALU, Unit Kontrol, dan Register) serta menghubungkan CPU dengan komponen eksternal seperti memori utama dan perangkat input/output.

Mekanisme Kerja

CPU menjalankan program yang disimpan dalam memori utama melalui siklus yang terdiri dari tiga tahapan utama:

1. Pengambilan (Fetch): CPU mengambil instruksi dari alamat memori yang tersimpan pada Program Counter (PC) dan memuatnya ke dalam register instruksi.
2. Penerjemahan (Decode): Unit kontrol menganalisis dan menafsirkan kode instruksi yang telah diambil untuk menentukan tindakan yang harus dilakukan.
3. Eksekusi (Execute): CPU menjalankan instruksi tersebut, misalnya melakukan transfer data antara memori dan modul input/output, atau melakukan operasi aritmatika melalui ALU.

Pada saat komputer pertama kali dihidupkan, CPU secara otomatis melakukan reset dan memulai instruksi awal yang tersimpan dalam ROM BIOS, termasuk menjalankan Power-On Self-Test (POST) untuk memeriksa fungsi komponen pendukung.

Fisik dan Instalasi

Secara fisik, mikroprosesor berupa chip elektronik yang terdiri dari ribuan hingga jutaan sirkuit terintegrasi (IC). Dalam perakitan komputer, CPU dipasang pada tempat khusus di motherboard yang disebut soket. Pemasangan CPU harus memperhatikan tanda penunjuk agar posisi kaki-kaki prosesor sesuai dengan lubang soket, karena pemasangan yang terbalik dapat berakibat fatal.

Karena CPU menghasilkan panas saat beroperasi, komponen ini biasanya dilengkapi dengan alat pendingin berupa heatsink dan kipas (cooling fan). Penggunaan thermal paste atau silicon grease sering diterapkan antara permukaan CPU dan heatsink untuk memperlancar penghantaran panas.

Spesifikasi dan Varian

Kecepatan dan kecerdasan prosesor sangat bergantung pada kecepatannya yang diukur dalam satuan Hertz (Hz). Dalam perkembangannya, CPU modern memiliki beberapa inti (core) dalam satu unit fisik, seperti Dual Core (dua inti), Quad Core (empat inti), hingga Octa Core (delapan inti). Semakin banyak jumlah core, semakin banyak tugas yang dapat dikerjakan secara bersamaan (multitasking).

Beberapa produsen prosesor yang dikenal di pasaran antara lain Intel (dengan seri seperti Pentium, Core i3, i5, i7, i9, dan Xeon), AMD (dengan seri Ryzen), PowerPC, dan Cyrix. Penamaan seri prosesor sering kali mengindikasikan tingkatan performa dan tujuan penggunaannya; misalnya, seri Intel Core i3 umumnya digunakan untuk tugas komputasi ringan hingga menengah, sementara seri Core i7 atau i9 ditujukan untuk beban kerja berat seperti rendering tiga dimensi.

Masalah dan Diagnosis

Kerusakan atau masalah pada CPU dapat didiagnosis melalui serangkaian tes POST. Jika motherboard tidak dapat menjalankan prosesor, sistem mungkin akan memberikan kode peringatan berupa bunyi beep sebanyak 5 kali (pada AMI BIOS). Selain itu, panas berlebih (overheat) pada prosesor dapat menyebabkan komputer sering mengalami hang atau mati mendadak, yang dapat diatasi dengan memastikan kipas pendingin berfungsi dengan baik dan memiliki putaran yang tinggi (minimal 5400 rpm).