हर एक कंप्यूटिंग डिवाइस में एक सीपीयू होता है।
आपने इस तकनीकी शब्द के बारे में पहले सुना होगा, लेकिन यह वास्तव में क्या है? CPU क्या है और यह कैसे काम करता है?
इस शुरुआती-अनुकूल लेख में आप मूल बातें सीखेंगे कि सीपीयू वास्तव में क्या है, और मैं आपको इसका एक सिंहावलोकन दूंगा कि यह कैसे काम करता है।
सीपीयू क्या है और आप इसे कंप्यूटर में कहां ढूंढते हैं?
सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट के लिए CPU छोटा है। इसे प्रोसेसर या माइक्रोप्रोसेसर के रूप में भी जाना जाता है।
यह किसी भी डिजिटल कंप्यूटिंग सिस्टम में हार्डवेयर के सबसे महत्वपूर्ण टुकड़ों में से एक है - यदि सबसे महत्वपूर्ण नहीं है।
सीपीयू के अंदर हजारों सूक्ष्म ट्रांजिस्टर होते हैं , जो छोटे स्विच होते हैं जो एकीकृत परिपथों के माध्यम से बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं।
आप कंप्यूटर के मदरबोर्ड . पर स्थित CPU पाएंगे ।
कंप्यूटर का मदरबोर्ड कंप्यूटर के अंदर का मुख्य सर्किट बोर्ड होता है। इसका काम सभी हार्डवेयर घटकों को एक साथ जोड़ना है।
अक्सर सभी डिजिटल सिस्टम के मस्तिष्क और हृदय के रूप में जाना जाता है, एक सीपीयू सभी काम करने के लिए जिम्मेदार होता है। यह हर एक क्रिया को करता है जो एक कंप्यूटर करता है और प्रोग्राम निष्पादित करता है।
कंप्यूटर प्रोग्राम क्या हैं और वे कहां संग्रहीत हैं?
सीपीयू जो कुछ भी करता है उसके लिए एक प्रोग्राम होता है।
आपके पास एक प्रोग्राम है जो आपको अपने वेब ब्राउज़र या वर्ड प्रोसेसर का उपयोग करने देता है। आपके पास एक है जो कैलकुलेटर पर गणितीय संचालन करता है या आपको कीबोर्ड पर अक्षर और वर्ण टाइप करने देता है। और ऐसे प्रोग्राम हैं जो कंप्यूटर माउस से तत्वों को क्लिक करने और चुनने और आपके लैपटॉप के टचपैड को दबाने का प्रबंधन करते हैं।
कुछ भी हो, सभी कंप्यूटर गतिविधियों के लिए एक कार्यक्रम है।
प्रोग्राम निर्देशों के सेट होते हैं जिन्हें अनुक्रमिक, तार्किक क्रम में निष्पादित करने और चरण-दर-चरण सटीक रूप से पालन करने की आवश्यकता होती है।
वे एक प्रोग्रामर द्वारा मानव-पठनीय भाषा - एक प्रोग्रामिंग भाषा - में लिखे गए हैं।
कंप्यूटर प्रोग्रामिंग भाषाओं को सीधे नहीं समझते हैं, इसलिए उन्हें एक ऐसे रूप में अनुवादित करने की आवश्यकता होती है जिसे आसानी से समझा जा सके।
उस रूप को मशीनी भाषा या बाइनरी कहा जाता है।
बाइनरी एक आधार दो है संख्यात्मक प्रणाली। इसमें केवल दो नंबर शामिल हैं:0 और 1.
यह दर्शाता है और केवल दो संभावित राज्यों के साथ संबंध ट्रांजिस्टर को बिजली के प्रवाह और प्रवाह को नियंत्रित करना है - वे या तो चालू हैं (1) या बंद (0)।
तो, हुड के तहत, प्रोग्राम बिट्स के अनुक्रम के रूप में संग्रहीत किए जाते हैं। बिट्स बाइनरी अंकों (1s और 0s के क्रम) का दूसरा नाम हैं।
प्रोग्राम एक स्टोरेज डिवाइस में स्थायी रूप से और लंबे समय तक संग्रहीत होते हैं, चाहे वह एचडीडी (हार्ड डिस्क ड्राइव) हो या एसएसडी (सॉलिड स्टेट ड्राइव)।
ये गैर-वाष्पशील प्रकार की मेमोरी हैं, जिसका अर्थ है कि वे बिजली बंद होने पर भी डेटा संग्रहीत करते हैं।
जबकि एक प्रोग्राम चल रहा है और वर्तमान में उपयोग किया जा रहा है, हालांकि, इसका सारा डेटा मुख्य, प्राथमिक, मेमोरी या रैम (रैंडम एक्सेस मेमोरी) में संग्रहीत किया जाता है।
इस प्रकार की मेमोरी अस्थिर होती है, और बिजली बंद होने पर सारा डेटा नष्ट हो जाता है।
सीपीयू क्या करता है?
संक्षेप में, एक सीपीयू तार्किक और गणितीय संचालन के प्रसंस्करण को संभालने और निर्देशों को निष्पादित करने के लिए जिम्मेदार है जो इसे दिया जाता है।
यह प्रति सेकंड लाखों निर्देशों को निष्पादित कर सकता है - लेकिन एक समय में केवल एक निर्देश को पूरा कर सकता है।
यह पहले किसी प्रकार के इनपुट को प्राप्त करता है, आमतौर पर एक इनपुट डिवाइस (जैसे मॉनिटर डिस्प्ले स्क्रीन, कीबोर्ड, माउस या माइक्रोफ़ोन) से या किसी एप्लिकेशन/सिस्टम सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम (जैसे आपका वेब ब्राउज़र या ऑपरेटिंग सिस्टम) से।
तब CPU चार कार्यों का प्रभारी होता है:
- लाया जा रहा है मेमोरी से निर्देश, यह जानने के लिए कि इनपुट को कैसे संभालना है और उस विशेष इनपुट डेटा के लिए संबंधित निर्देशों को प्राप्त करना है। विशेष रूप से, यह संबंधित निर्देश के पते की तलाश करता है और रैम को अनुरोध अग्रेषित करता है। सीपीयू और रैम लगातार एक साथ काम करते हैं। इसे इससे पढ़ना . भी कहा जाता है स्मृति।
- डिकोडिंग या निर्देशों का ऐसे रूप में अनुवाद करना जिसे सीपीयू समझ सके, जो मशीनी भाषा (बाइनरी) है।
- निष्पादित और दिए गए निर्देशों का पालन करना।
- संग्रहण निष्पादन का परिणाम बाद में पुनर्प्राप्ति के लिए स्मृति में वापस आ जाता है यदि अनुरोध किया जाता है। इसे को लिखना . भी कहा जाता है स्मृति।
अंत में, किसी प्रकार का आउटपुट होता है, जैसे स्क्रीन पर कुछ प्रिंट करना।
ऊपर वर्णित प्रक्रिया को लाने-निष्पादन . कहा जाता है चक्र, और प्रति सेकंड लाखों बार होता है।
सीपीयू के मुख्य भाग
अब आप जानते हैं कि कंप्यूटर पर होने वाले प्रत्येक ऑपरेशन के लिए सीपीयू जो बुनियादी कार्य करता है, सीपीयू के वे कौन से हिस्से हैं जो उस काम को पूरा करने में मदद करते हैं?
इसके भीतर कुछ महत्वपूर्ण घटक नीचे दिए गए हैं:
- सीयू (कंट्रोल यूनिट के लिए संक्षिप्त)। यह इनपुट और आउटपुट के प्रवाह को नियंत्रित करता है। यह वह हिस्सा है जो मुख्य मेमोरी से निर्देशों को प्राप्त करता है और पुनः प्राप्त करता है और बाद में उन्हें डीकोड करता है।
- एएलयू (अंकगणितीय तर्क इकाई के लिए संक्षिप्त)। वह हिस्सा जहां सारी प्रोसेसिंग होती है। यह वह जगह है जहां सभी गणितीय गणनाएं होती हैं, जैसे कि जोड़, घटाव, गुणा और भाग, साथ ही निर्णय लेने के लिए सभी तार्किक संचालन, जैसे डेटा की तुलना करना।
- पंजीकरण . एक अत्यंत तेज स्मृति स्थान। डेटा और निर्देश जो फ़ेच-निष्पादन चक्र के दौरान संसाधित किए जा रहे हैं, प्रोसेसर द्वारा त्वरित पहुंच के लिए वहां संग्रहीत किए जाते हैं।
सीपीयू कोर क्या हैं?
पहले आपने सीखा था कि एक CPU आमतौर पर एक समय में केवल एक क्रिया कर सकता है।
यह एक समय में एक निर्देश निष्पादित करता है और यह भौतिक कोर की सहायता से करता है।
अनिवार्य रूप से, एक कोर एक सीपीयू ही है, मुख्य सीपीयू चिप के अंदर एक अलग उपकरण। इसका मतलब है कि इसमें एक बार में सिर्फ एक ही काम करने की क्षमता है।
हालांकि, आधुनिक कंप्यूटर में मुख्य चिप के अंदर एक से अधिक कोर को सपोर्ट करने की क्षमता होती है।
सीपीयू में जितने अधिक कोर होते हैं, उतनी ही अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति और अधिक कार्य जो एक साथ चल और पूरे किए जा सकते हैं, जिससे सीपीयू एक सीरियल मल्टीटास्कर बन जाता है।
उदाहरण के लिए, डुअल-कोर सीपीयू हैं, यानी एक ही चिप पर दो सीपीयू हैं और एक ही समय में दो निर्देश चला सकते हैं।
क्वाड-कोर सीपीयू का मतलब है कि एक ही चिप पर चार सीपीयू हैं, हेक्सा-कोर सीपीयू का मतलब है कि छह कोर हैं, और इसी तरह।
हाइपरथ्रेडिंग क्या है?
आधुनिक सीपीयू हाइपरथ्रेडिंग नामक तकनीक का भी समर्थन करते हैं।
जिस तरह से यह काम करता है वह यह है कि एक भौतिक कोर कई भौतिक कोर के रूप में प्रकट होता है, जिससे ऑपरेटिंग सिस्टम को लगता है कि वास्तव में वहां से अधिक कोर हैं। यह बदले में कंप्यूटर को लगता है कि उसके पास वास्तव में उससे अधिक शक्ति है।
इसलिए, उपरोक्त अनुभाग में उल्लिखित भौतिक कोर के अलावा, ये वर्चुअल कोर, या थ्रेड्स भी हैं, जिन्हें इन्हें भी कहा जाता है।
वे वास्तविक भौतिक कोर नहीं हैं, लेकिन वे ऐसा प्रतीत होते हैं।
भौतिक और आभासी दोनों कोर का संयोजन प्रोग्राम के निष्पादन समय को और भी तेज़ बनाता है और CPU को और भी अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति देता है।
निष्कर्ष
पढ़ने और इसे अंत तक बनाने के लिए धन्यवाद! उम्मीद है कि अब आप समझ गए होंगे कि CPU क्या हैं, वे क्या करते हैं और वे इतने महत्वपूर्ण क्यों हैं।
यदि आप कंप्यूटर की बुनियादी बातों के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो इस गाइड पर एक नज़र डालें जो कंप्यूटर के मूल भागों के बारे में बताती है।
हैप्पी लर्निंग!