Pengertian Cara kerja CPU dan GPU

Akhir-akhir ini perkembangan teknologi semakin cepat dan berubah, salah satunya ialah CPU dan GPU komputer,  jika ingin tahu perbedaan CPU dan GPU mulai dari pengertian CPU dan GPU itu sendiri, cara kerjanya, serta fungsi dari CPU dan GPU komputer itu sendiri.  adapun singkatan dari CPU ialah Central Processing Unit sedangkan GPU ialah Graphics Processing Unit.

1.   Pengertian dan Prinsip Kerja CPU dengan GPU

CPU adalah kependekan dari Central Processing Unit merupakan device terpenting dalam sebuah komputer, boleh disebut bahwa CPU merupakan otak dari komputer. CPU memiliki tugas utama yaitu untuk mengolah data berdasarkan instruksi dan datadari software.Secara fisik, CPU terlihat dengan ditandai dengan adanya heatsink dan kipas yang bertugas mendinginkankannya. CPU umumnya terpasang secara on-board ,atau terintegrasi dengan motherboard CPU umum disebut dengan posessor.

Sedangkan GPU adalah kependekan dari Graphics Processing Unit adalah prossesor yang bertugas secara khusus untuk mengolah tampilan grafik. Dalam perkembangannya, GPU hingga saat ini sudah semakin kompleks dan semakin tinggi speknya sehingga mendukung untuk menampilkan grafik terbaik pada Game game saat ini.

Pada Graphic Chard/add-on (VGA) GPU terdapat pada chip yang dikenal dengan merk seperti Radeon, GeForce dll. Secara fisik anda akan melihat device ini dengan ditandainya terdapatnya heatsink (pendingin), bahkan kipas dan terlihat menempel pada sebuah rangkian tersendiri (chip) yang menancap pada motherboard. Sedangkan integrated graphics, GPU-nya biasanya tidak berupa chip tersendiri, namun sudah menjadi satu dengan motherboard.

2.  Cara Kerja CPU dan GPU

Cara Kerja CPU

Fungsi utama CPU adalah menjalankan perintah dari program-program(software) yang tersimpan di dalam memori utama. CPU melakukannya dengan cara mengambil instruksi-instruksi dari memori utama dan mengeksekusinya satu persatu sesuai dengan alur perintah. Pekerjaan ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu membaca instruksi (fetch) dan melaksanakan instruksi tersebut (execute). Proses membaca dan melaksankan ini dilakukan berulang-ulang sampai semua instruksi yang terdapat di memori utama dijalankan atau komputer dimatikan. Proses ini dikenal juga sebagai siklus fetch-eksekusi.

Saat data dan/atau instruksi dimasukkan ke processing-devices, pertama sekali diletakkan di MAA (melalui Input-storage); apabila berbentuk instruksi ditampung oleh Control Unit di Program-storage, namun apabila berbentuk data ditampung di Working-storage). Jika register siap untuk menerima pengerjaan eksekusi, maka Control Unit akan mengambil instruksi dari Program-storage untuk ditampungkan ke Instruction Register, sedangkan alamat memori yang berisikan instruksi tersebut ditampung di Program Counter. Sedangkan data diambil oleh Control Unit dari Working-storage untuk ditampung di General-purpose register (dalam hal ini diOperand-register).

Jika berdasar instruksi pengerjaan yang dilakukan adalah arithmatika dan logika, maka ALU akan mengambil alih operasi untuk mengerjakan berdasar instruksi yang ditetapkan. Hasilnya ditampung di Akumulator. Apabila hasil pengolahan telah selesai, maka Control Unit akan mengambil hasil pengolahan di Accumulator untuk ditampung kembali ke Working-storage. Jika pengerjaan keseluruhan telah selesai, maka Control Unit akan menjemput hasil pengolahan dari Working-storage untuk ditampung ke Output-storage. Lalu selanjutnya dari Output-storage, hasil pengolahan akan ditampilkan ke output-devices.

Cara Kerja GPU

Sebuah graphics card modern umumnya terdiri dari lima komponen, yaitu system interface, memori, graphics prosesor (GPU), frame buffer dan RAMDAC (Random Accsess Memory Digital / Analog Converter). System interface berkaitan langsung dengan motherboard. Saat ini, standarnya adalah PCI-Express, Raw data dimuat ke dalam graphics memory, yang berfungsi sebagai graphics objek dan texture memory. Umumnya, berkapasitas antara 256 MB dan 1.024 MB. Selanjutnya dara tersebut dibaca oleh Graphics Prosessor Unit (GPU) utuk melakukan kalkulasi terhadap semua posisi (koordinat), gerakan dan permukaan objek dari seuatu 3D scane. Hasilnya diperuntukkan untuk output gambar. Gambar yang telah selesai selanjutnya dikirim ke frame buffer. Dari sana, gambar dikirim lagi ke RAMDAC yang akan mengubah informasi digital menjadi output gambar analog untuk ditampilkan ke monitor VGA atau menajdi output digital untuk ditampilkan melalui interface DVI,HDMI, atau DisplayPort.

Pada tugas-tugas tertentu, misalnya simulasi data-data keuangan, kinerja graphics card bahkan 150 kali lebih cepat dari CPU. Kondisi ini dimungkinkan karena Shader fleksibelnya pada GPU terbaru yang dapat diprogram bebas. Dengan demikian, graphics chip-nya bisa dipakai sebagai General Purpose GPU ( GP GPU, Multi Purpose GPU).

Keuntungan performa yang diperoleh ternyata cukup besar. GT200 memiliki performa hingga 933 GFLOP (FLOP: Floating Point Operations Per Second), sedangkan RV770 bisa mencapai 1.200 GFLOP. Sebagai perbandingan, performa Core 2 Quad Q6600 hanya mencapai 21.4 GFLOP. Memang, tidak semua program dapat berjalan parallel sehingga sebuah CPU menjadi pilihan lebih baik untuk menyelesaikan tugas-tugas umum. Namun, untuk kalkulasi spesifik, misalnya simulasi, sebuah GPU bisa jauh lebih unggul dari kebannyakan CPU.

Selama ini, implementasi program yang seperti itu cukup sulit. Dengan CUDA (Compute Unified Device Architecture), nVidia menawarkan sebuah lingkungan pemrograman untuk bahasa C dqan C++. Dengan CUDA, dapat dikembangkan aplikasi dengan kemampuan kalkulasi parallel yang tinggi dan dijalankan pada GPU. ATI meluncurkan proyek yang sejenis dengan nama CTM (Close to the Metal). Namun,tanpa kenyataan dukungan pemrograman C++.

Namun, dibandingkan dengan sebuah CPU, sebuah GPU memiliki kekurangan terbesar. Floating Point (FP) number GPU hanya dapat diproses dengan akurasi satu kali, yaitu 32 bit. Proses yang rumit dengan intermediate data yang besar membutuhkan akurasi ganda, dalam hal ini 64 bit. ATI dan nVidia telah merespon tuntutan ini dan sedang berusaha agar GPU terbaru mereka juga menawarkan tingkat akurasi yang lebih untuk operasi Floating Point.

3)    Kesimpulan

CPU dan GPU adalah sama sama sebuah device yang bernama  prosessor.Bedanya,GPU adalah prosessornya graphics yang hanya bertugas mengolah data grafis,sedangkan CPU adalah prosessor dari keseluruhan Komputer yang bertugas mengolah data dan perintah dari  keseluruhan komputer.

Untuk CPU terdapat memory penyimpanan sementara yang disebut dengan RAM, sedangkan pada GPU juga terdapat memory penyimpanan sementara yang disebut dengan VRAM.

Maaf bila ada yang salah pengertian mohon di maklumkan saya juga masih belajar :-)