यह सच है कि यदि आप बाजार में उपलब्ध सबसे महंगे सीपीयू को एक बार में खरीदने के लिए हजारों डॉलर खर्च करते हैं, तो यह विकल्पों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन करेगा। हालांकि, यह अगले स्तर के सीपीयू की तुलना में केवल 5 से 10 प्रतिशत बेहतर प्रदर्शन कर सकता है, जो कि कई सौ डॉलर सस्ता है। इस प्रकार, CPU प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कारकों को जानना महत्वपूर्ण है ताकि आप बेहतर खरीदारी निर्णय ले सकें।
CPU क्या है
सीपीयू (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट), जिसे कभी-कभी "प्रोसेसर" के रूप में जाना जाता है, कंप्यूटर सिस्टम में सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। कंप्यूटर सिस्टम का दिमाग होने के नाते, इसका कार्य सभी डेटा गणना का ध्यान रखना और सुनिश्चित करना है कि उन्हें सबसे तेज़ समय में संसाधित किया जाता है।
सीपीयू कोई ऐसी चीज नहीं है जिसे आप कंप्यूटर के बाहर से देख सकते हैं। वास्तव में, आप सीपीयू को पूरी तरह से इकट्ठे पीसी पर नहीं देख पाएंगे। इसे देखने के लिए, आपको कंप्यूटर के आवरण को हटाना होगा, तार को अनप्लग करना होगा, और हीटसिंक (और पंखे) को हटाना होगा, और उसके बाद ही आप सीपीयू की सतह को देख सकते हैं। सीपीयू का आकार एक छोटा वर्गाकार चिप होता है जिसके नीचे कई कनेक्टर पिन होते हैं।
नीचे दी गई छवियां सीपीयू के पीछे और ऊपर दिखाती हैं।
सीपीयू कैसे काम करता है
इसे सरल रखने के लिए, सीपीयू के काम करने के तरीके को निम्नलिखित तीन चरणों के साथ चित्रित किया जा सकता है:
- जब आप किसी एप्लिकेशन को निष्पादित करने के लिए क्लिक करते हैं, तो कच्चा निर्देश पहले हार्ड डिस्क (कभी-कभी मेमोरी से) से प्राप्त किया जाता है और प्रसंस्करण के लिए सीपीयू को भेजा जाता है।
- जब सीपीयू निर्देश प्राप्त करता है, तो यह तर्क निष्पादित करेगा और परिणाम की गणना करेगा।
- एक बार जब सीपीयू प्रसंस्करण समाप्त कर लेता है, तो यह उपयोगकर्ता को आउटपुट के लिए संबंधित डिवाइस पर परिणाम भेज देगा।
हालांकि यह आसान लग सकता है, तीनों चरणों को कुछ सेकंड में पूरा करना होगा। इनमें से किसी भी चरण में देरी से कंप्यूटर में देरी होगी।
घड़ी की गति
प्रत्येक सीपीयू एक आंतरिक घड़ी से लैस होता है जो इसे एक कार्यशील "लय" प्रदान करता है। "क्लॉक स्पीड", जिसे "क्लॉक रेट" के रूप में भी जाना जाता है, सीपीयू द्वारा एक सेकंड में किए जाने वाले कार्यों की संख्या को संदर्भित करता है।
यह हर्ट्ज में संख्या है (हर्ट्ज और, विस्तार से, मेगाहर्ट्ज और गीगाहर्ट्ज को मेगाहर्ट्ज और गीगाहर्ट्ज के रूप में देखा जाता है) जिसे आप आमतौर पर सीपीयू के नाम के आगे देखते हैं।
समस्या यह है कि, तेजी से जाने के लिए, आपको सीपीयू के माध्यम से अधिक बिजली को धक्का देना पड़ता है, और इससे गर्मी पैदा होती है। 4 GHz की ऊपरी सीमा के बाद, CPU को पर्याप्त रूप से ठंडा रखना मुश्किल है।
Hz में CPU का प्रदर्शन ज्यादातर सिंगल-थ्रेडेड एप्लिकेशन को प्रभावित करता है। अधिकांश आधुनिक सॉफ़्टवेयर, जैसे लोकप्रिय क्रोम और फ़ायरफ़ॉक्स ब्राउज़र, केवल घड़ी की गति पर निर्भर होने के बजाय, एकाधिक कोर (अगले भाग में इसके बारे में अधिक) और थ्रेड्स का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आमतौर पर, कंप्यूटर कई कोर वाले सीपीयू पर बेहतर प्रदर्शन करता है लेकिन एक तेज लेकिन सिंगल-कोर वाले की तुलना में धीमी घड़ी की गति।
कोर की संख्या
चूंकि वास्तविक गति बढ़ाना कठिन और कठिन हो गया, इसलिए CPU निर्माताओं ने CPU में अधिक कोर जोड़कर मल्टीटास्किंग क्षमताओं को जोड़ने का निर्णय लिया।
मल्टीकोर सीपीयू को "एक ही पैकेज में दो या दो से अधिक सीपीयू को एक साथ थप्पड़ मारने" के बराबर के रूप में वर्णित करना एक असावधानी है। वे औसत उपभोक्ता को ऐसे ही दिख सकते हैं, लेकिन उनके वास्तविक डिज़ाइन केवल दो सीपीयू को एक-दूसरे के बगल में चिपकाने से कहीं अधिक स्मार्ट हैं।
एक ही मरने पर सह-अस्तित्व में, एक मल्टीकोर सीपीयू के अलग-अलग कोर कुछ संसाधनों को साझा करते हैं, दोनों ही निर्माण लागत में कटौती करते हैं और प्रदर्शन में सुधार करते हैं। उदाहरण के लिए, वे कैश मेमोरी का एक टुकड़ा, मदरबोर्ड पर अन्य तत्वों से कनेक्शन आदि साझा कर सकते हैं।
मल्टीकोर सीपीयू समरूप या विषम हो सकते हैं। समरूप सीपीयू में दो या दो से अधिक समान कोर होते हैं। विषम सीपीयू में विभिन्न प्रकार के कोर होते हैं। उदाहरण के लिए, आधुनिक स्मार्टफोन में सीपीयू में आमतौर पर एक केंद्रीय कोर शामिल होता है जो सामान्य संचालन में बेहतर होता है और कई छोटे होते हैं जो फोटोग्राफी, एआई आदि में मदद करते हैं।
सीपीयू निर्माताओं ने गीगाहर्ट्ज की सीमा को और आगे बढ़ाने के बजाय अधिक कोर जोड़ने पर अपना ध्यान केंद्रित किया, आधुनिक सॉफ्टवेयर और ऑपरेटिंग सिस्टम ने इसका पालन किया। अधिकांश आधुनिक सॉफ़्टवेयर पहले से ही कई कोर का लाभ उठा रहे हैं, लेकिन आपको अभी भी बहुत सारे टूल, एप्लिकेशन और यहां तक कि गेम भी मिल सकते हैं, जो मल्टीकोर की तुलना में उच्च सिंगल-कोर गति के साथ बेहतर प्रदर्शन करते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कुछ वर्कलोड को समानांतर नहीं किया जा सकता है, छोटे टुकड़ों में विभाजित किया जा सकता है, और कई कोर में फैलाया जा सकता है।
कैश और आर्किटेक्चर
8-बिट दिनों में, एक कंप्यूटर की रैम इतनी तेज थी कि सीपीयू को उसकी जरूरत की हर चीज मुहैया करा सके। जैसे-जैसे सीपीयू की गति तेज होती गई, रैम ने कैच-अप खेलना शुरू किया। तभी कैश को मिक्स में पेश किया गया।
एक कैश, जो प्रभावी रूप से एक छोटी और अत्यंत तेज़ मेमोरी है, को RAM से तत्काल निर्देश संग्रहीत करने के लिए CPU में जोड़ा जाता है। चूंकि कैश सीपीयू के समान गति से चलता है, यह बिना किसी अंतराल के कम से कम समय में सीपीयू को तेजी से जानकारी प्रदान कर सकता है।
कैश के विभिन्न स्तर हैं। लेवल 1 (L1) कैश कैश का सबसे बुनियादी रूप है और हर सीपीयू पर पाया जाता है। लेवल 2 (L2) कैश में मेमोरी का आकार बड़ा होता है और इसका उपयोग तत्काल निर्देशों को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। सामान्य तौर पर, L1 कैश L2 कैश को कैश करता है, जो बदले में RAM को कैश करता है, जो बदले में हार्ड-डिस्क डेटा को कैश करता है। नई मल्टी-कोर तकनीक के साथ, यहां तक कि एक L3 या L4 कैश भी है जो आकार में बड़ा है और विभिन्न कोर के बीच साझा किया जाता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि भविष्य में वे कम महत्वपूर्ण हो सकते हैं यदि कोई सीपीयू और रैम के बीच कनेक्शन को तेज करने का कोई तरीका ढूंढता है। हम इसका उल्लेख इसलिए करते हैं क्योंकि AMD हो सकता है किसी तरह इसे दूर करने में कामयाब रहे हैं और यह एक कारण है कि उनकी अगली पीढ़ी के ज़ेन आर्किटेक्चर प्रोसेसर रोमांचक हैं।
उपरोक्त कारक सीपीयू के प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं। आप इंटेल और एएमडी सीपीयू के बीच अंतर और एएमडी सीपीयू कैसे चुनें, यह भी जानना चाह सकते हैं।