Komputer terdiri dari sekumpulan logical unit :
Terdiri dari sekumpulan input device untuk memproduksi informasi yaitu keyboard, touchscreen, webcam, microphone, barcode scanner dan mouse devices.
Terdiri dari sekumpulan output device untuk menampilkan informasi yaitu screen monitor, speaker, printer hingga ke oculus rift.
Memory unit seringkali disebut memory, primary memory atau RAM (Random Access Memory). Informasi yang tersimpan dalam memory unit bersifat volatile, artinya informasi akan hilang jika komputer dimatikan.
Memory unit menjadi tempat untuk mempertahankan informasi setelah melalui input unit, sehingga langsung tersedia untuk diproses oleh processor jika dibutuhkan untuk memproduksi hasil pada Ouput Unit.
CPU (Central Processing Unit) akan memberi sinyal pada input unit saat informasi dalam memory unit dibutuhkan untuk diproses melakukan suatu kalkulasi dan memberikan sinyal kepada output unit saat informasi dalam memory unit siap untuk digunakan pada output device.
Industri komputer menggunakan istilah terminologi Central Processing Unit pada awal tahun 1960, namun secara tradisional terminologi CPU mengacu pada sebutan untuk processor.
Seluruh modern CPU adalah Microprocessor yang berarti mereka tersimpan di dalam sebuah chip tunggal Integrated Circuit.
Processor adalah sebuah otak dari komputer yang mengendalikan operasi berbagai komponen dalam sistem komputer. Sebuah CPU membutuhkan dua hal yaitu program atau aplikasi dan data.
Fungsi dari ALU adalah untuk melakukan kalkulasi seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.
ALU memiliki mekanisme untuk membuat keputusan yang dapat membuat komputer misal, membandingkan dua buah data dalam memori unit apakah data tersebut setara (equal) atau tidak.
Kini ALU (Arithmetic and Logic Unit) dikembangkan sebagai next logical unit untuk CPU.
Desain operasional dasar sebuah sistem komputer disebut dengan architecture. Seluruh arsitektur komputer yang ada saat ini tidak lepas dari seorang pioner komputer bernama John von Neumann.
Dalam sebuah sistem Von Neumann terdapat tiga komponen utama yaitu central processing unit (CPU), physical memory, dan input atau output (IO). Central Processing Unit (CPU) akan menerima data dari memory dan input.
Elemen kunci dari Von Neumann Architecture (VNA) adalah :
-
Data & Instruksi disimpan dalam bilangan biner (binary).
-
Data & Instruksi disimpan dalam main memory.
-
Instruksi diambil (fetched) dari memory satu persatu dalam satu waktu secara berurutan.
-
Processor melakukan decode pada instruksi dan mengeksekusinya sebelum mengambil instruksi selanjutnya.
-
Aktivitas ini terus dilakukan sampai tidak ada lagi instruksi yang tersedia.
Dalam Von Neumann Architecture (VNA) dalam sebuah processor terdapat 5 spesial register :
1. Program Counter (PC)
Menyimpan memory address dari instruksi selanjutnya yang akan diambil dari main memory.
2. Memory Address Register (MAR)
Menyimpan memory address dari instruksi saat ini yang sedang dieksekusi.
3. Memory Buffer Register (MBR)
Menyimpan data yang akan ditransfer menuju main memory.
4. Current Instruction Register (CIR)
Menyimpan instruksi yang saat ini telah di decode dan di eksekusi.
5. Accumulator (ACC)
Menyimpan data yang telah diproses, hasil dari sebuah komputasi.
Fungsi dasar CPU adalah melakukan fetch, decode, dan execute setiap instruksi yang berada di dalam Read-only Memory (ROM) ataupun Random Access Memory (RAM). CPU akan melakukan fetch data dari sebuah memori eksternal dan mengirimkanya kedalam internal memory yang disebut dengan register.
Register adalah sebuah high-speed memory yang ada di dalam internal CPU. Register digunakan *processor* untuk menyimpan sebuah hasil komputasi sementara yang ukurannya terbatas. Data yang tersimpan dapat berupa :
1. Alamat dari instruksi bahasa mesin selanjutnya yang akan dieksekusi.
2. Instruksi bahasa mesin saat ini yang sedang di decode.
3. Hasil komputasi.
Sebuah CPU memiliki kemampuan untuk memahami perintah yang disebut dengan machine instruction dan setiap CPU memiliki instruction set architecture (ISA) yang berbeda-beda. Instruction Set Architecture adalah spesifikasi formal sebuah CPU, bagaimana sebuah CPU berinteraksi dengan memory, dan kapabilitas I/O.
Kebanyakan komputer hari ini telah memiliki lebih dari satu CPU sehingga dapat melakukan banyak sekali operasi secara simultan. Sebuah Multi-core processor memiliki lebih dari satu processor dalam satu IC Chip tunggal.
Sebagai contoh dual-core processor artinya terdapat dua processor dalam 1 IC Chip dan quad-core artinya terdapat 4 processor dalam 1 IC Chip.
Sebuah data atau program yang sudah tidak lagi aktif digunakan biasanya akan atau dapat disimpan kedalam storage devices seperti hard drive, sampai data tersebut dibutuhkan kembali.
Informasi yang tersimpan di dalam secondary storage device bersifat persisten. Informasi tetap terjaga meskipun komputer dimatikan. Informasi yang dapat disimpan dalam hard drives dalam dekstop komputer bisa sangat besar melebihi 16 Terabyte.