Unit pemrosesan pusat (CPU) adalah otak dari komputer kita. Mereka memproses semua yang kami lakukan setiap hari, mulai dari membuka aplikasi hingga menonton film. Tapi apa sebenarnya CPU itu? Bagaimana cara kerjanya? Dan apa perbedaan antara CPU dan vCPU yang semakin populer?
Memahami Otak Komputer
Komputer elektronik pertama dibuat pada awal 1800-an, menurut panduan sejarah lengkap diterbitkan oleh G2. Namun, komputer ini berukuran besar dan mahal, dan hanya dapat digunakan oleh ahli matematika dan ilmuwan terlatih.
Charles Babbage dikreditkan untuk menemukan mesin komputasi pertama, Mesin Perbedaan, yang dapat diprogram untuk melakukan perhitungan apa pun yang dapat dilakukan dengan tangan. Namun, proyek Difference Engine tidak pernah selesai karena kurangnya dana, menurut Museum Sejarah Komputer.
Pada tahun 1937, Babbage pertama kali menyebutkan Analytical Engine, yang akan menjadi komputer mekanis serba guna pertama di dunia. “Mesin Analitik menggabungkan semua elemen komputer modern: unit logika aritmatika, aliran kontrol dalam bentuk percabangan dan loop bersyarat, dan memori terintegrasi,” (
Catatan Elektronik).Komponen kunci dari komputer saat ini adalah CPU atau unit pemrosesan pusat. CPU bertanggung jawab untuk mengeksekusi instruksi yang diberikan kepadanya oleh perangkat lunak seperti sistem operasi atau aplikasi. Dalam istilah awam, Anda dapat menganggap CPU sebagai otak komputer Anda. CPU terdiri dari dua bagian utama: unit kontrol dan unit logika aritmatika (ALU). Jika singkatan ini membingungkan Anda, lihat kami ikhtisar tentang perbedaan APU, CPU, dan GPU.
Unit kontrol bertanggung jawab untuk mengambil instruksi dari memori, mendekodekannya, dan kemudian mengirimkannya ke unit logika aritmatika untuk dieksekusi. ALU melakukan operasi aritmatika dan logika pada data yang disimpan dalam register, yang merupakan unit penyimpanan internal di dalam CPU.
Modern CPU juga mengandung cache, yang merupakan sejumlah kecil memori berkecepatan tinggi yang menyimpan instruksi dan data yang sering digunakan. Cache dibagi menjadi beberapa level; Cache Level 1 (L1) dibangun ke dalam CPU die itu sendiri, cache Level 2 (L2) berada di chip terpisah yang dekat dengan CPU, dan cache Level 3 (L3) berada lebih jauh dari CPU pada chipnya sendiri atau bahkan pada sirkuitnya sendiri papan.
CPU vs. vCPU
Dengan munculnya layanan cloud, muncullah unit pemrosesan pusat virtual, atau singkatnya vCPU. TechTarget mendefinisikan vCPU sebagai “unit pemrosesan pusat fisik (CPU) yang ditetapkan ke mesin virtual (VM).”
Mesin virtual pada dasarnya adalah sistem operasi mandiri yang berjalan di dalam sistem operasi lain seolah-olah mereka adalah aplikasi. VM digunakan untuk berbagai tujuan seperti menguji perangkat lunak baru di lingkungan yang aman, menjalankan beberapa sistem operasi (mis., Windows dan Linux) di komputer yang sama, atau menggabungkan beberapa server fisik menjadi satu server untuk menghemat ruang dan mengurangi biaya.
Jadi, vCPU adalah implementasi perangkat lunak dari CPU; itu tidak ada secara fisik di dalam komputer Anda seperti halnya CPU yang sebenarnya. Hypervisor, yang merupakan perangkat lunak yang membuat dan mengelola VM, menetapkan vCPU ke mesin virtual. Setiap vCPU dilihat oleh sistem operasi di dalam VM sebagai inti CPU yang sebenarnya. Lihat kami penjelasan hypervisor untuk belajar lebih banyak.
Namun, karena vCPU berbasis perangkat lunak, mereka tidak seefisien CPU sebenarnya. Oleh karena itu, penting untuk menentukan berapa banyak core yang dimiliki prosesor Anda saat Anda membeli komputer (misalnya, "quad-core" berarti empat core). Aturan yang sama berlaku ketika memilih server pribadi virtual (VPS) atau paket hosting server khusus.
Perbedaan utama antara CPU dan vCPU adalah CPU berbasis perangkat keras sedangkan vCPU berbasis perangkat lunak. Ini berarti CPU secara fisik ada di dalam komputer Anda sementara vCPU tidak; sebagai gantinya, mereka dibuat oleh hypervisor saat dibutuhkan. Karena perbedaan implementasi ini, CPU jauh lebih efisien daripada vCPU; mereka tidak memiliki overhead yang terkait dengan menjalankan perangkat lunak.
Sejak awal 2000-an, vCPU menjadi semakin populer karena lebih murah dan lebih mudah ditetapkan daripada CPU fisik; namun, jika Anda mencari kinerja, sebaiknya gunakan komputer dengan banyak inti CPU karena setiap inti dapat memproses instruksi secara independen.
Inti vs. Utas
CPU mungkin memiliki satu atau lebih inti, yang merupakan unit pemrosesan yang melakukan tugas pada waktu tertentu. Inti akan mempertahankan urutan eksekusi tugas, register, dan cache (jika ada) dan melakukan operasi melalui ALU. CPU mengontrol inti, tetapi inti menjalankan setiap proses perangkat lunak atau utas yang dijadwalkan oleh sistem operasi. Thread adalah urutan instruksi independen yang dapat diproses oleh CPU.
Beberapa utas dapat ada dalam proses yang sama dan berbagi ruang memori yang sama. Hal ini memungkinkan mereka untuk berkomunikasi satu sama lain lebih mudah daripada jika mereka berjalan dalam proses yang terpisah. Utas sering digunakan untuk meningkatkan kinerja aplikasi multithread dengan memungkinkan berbagai bagian program berjalan secara bersamaan pada inti atau prosesor yang berbeda.
Istilah "utas" telah digunakan dalam terminologi komputasi selama bertahun-tahun; namun, baru pada awal 2000-an dukungan tingkat perangkat keras untuk utas diperkenalkan di prosesor. Ini memungkinkan beberapa utas untuk dieksekusi secara bersamaan pada inti yang terpisah. Sebelumnya, hanya satu utas yang dapat dieksekusi pada satu waktu pada satu inti, terlepas dari berapa banyak inti yang ada dalam prosesor. Prosesor multicore sekarang menjadi hal yang biasa, dan sebagian besar sistem operasi menyediakan beberapa tingkat dukungan untuk menjalankan program sebagai beberapa utas.
Menyelesaikan Masalah Inti
Singkatnya, CPU adalah otak berbasis perangkat keras dari komputer kita, sementara rekan virtualnya, vCPU, berbasis perangkat lunak dan dibuat oleh hypervisor untuk dijalankan di dalam mesin virtual. Core adalah unit pemrosesan berbasis perangkat keras di dalam CPU, sedangkan utas adalah instruksi berbasis perangkat lunak yang dapat diproses oleh CPU.
Utas dapat dieksekusi secara bersamaan pada inti yang terpisah, yang memungkinkan bagian program yang berbeda untuk berjalan pada waktu yang sama. Ini dapat meningkatkan kinerja perangkat keras karena banyak tugas dapat diproses secara bersamaan, bukan secara berurutan.
Sekarang setelah Anda memahami perbedaan antara CPU, vCPU, core, dan thread, Anda dapat membuat keputusan yang tepat saat memilih komputer atau server. Jika Anda mencari kinerja, sebaiknya pilih komputer dengan banyak inti CPU karena setiap inti dapat memproses instruksi secara independen. Namun, jika Anda mencari solusi hemat biaya, vCPU mungkin merupakan cara yang tepat.
