माइक्रोप्रोसेसर या सीपीयू क्या है और क्या है?

सीपीयू या केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई के रूप में भी जाना जाता है, माइक्रोप्रोसेसर एक पूर्ण कंप्यूटिंग इंजन है जो एकल सिलिकॉन चिप पर निर्मित होता है। यह किसी भी सामान्य कंप्यूटर के दिल के रूप में भी जाना जाता है, यह एक डेस्कटॉप मशीन, एक सर्वर या एक लैपटॉप हो।

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माइक्रोप्रोसेसर क्या है?

निश्चित रूप से आपके कंप्यूटर पर आप जिस माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग कर रहे हैं, वह एक पेंटियम, एक एएमडी रियान या इंटेल कोर i3, i5, i7 या i9 की पीढ़ियों में से एक है। ये सबसे लोकप्रिय प्रोसेसर हैं… लेकिन वे वास्तव में "लगभग एक ही" करते हैं (मैं इसे उद्धरण में छोड़ता हूं, क्योंकि ऐसी प्रौद्योगिकियां हैं जो इसे अलग करती हैं) और उसी तरह।

पहला माइक्रोप्रोसेसर इंटेल 4004 था, जिसे 1971 में पेश किया गया था। यह बहुत शक्तिशाली नहीं था, क्योंकि यह सब कुछ जोड़ और घटाना था, और यह केवल एक बार में 4 बिट्स ही कर सकता था। लेकिन यह आश्चर्यजनक था कि सब कुछ एक चिप पर था।

माइक्रोप्रोसेसर को आमतौर पर कंप्यूटर के मदरबोर्ड पर एक विशिष्ट सॉकेट के माध्यम से रखा जाता है; और जो इसके स्थिर और सही संचालन के लिए जोड़ा गया है, एक शीतलन प्रणाली, जिसमें एक हीट सिंक और प्रशंसक शामिल हैं, जो सभी अतिरिक्त गर्मी को खत्म करने के लिए जिम्मेदार हैं जो हीट सिंक को अवशोषित करता है।

माइक्रोप्रोसेसर कैप्सूल और हीटसिंक के बीच, थर्मल पेस्ट आमतौर पर गर्मी चालकता को अधिक प्रभावी बनाने के लिए उपयोग किया जाता है । इसके अलावा, बाजार पर अन्य आधुनिक और अधिक कुशल तरीके हैं, जैसे कि तरल शीतलन या अधिक शीतलन के लिए पेल्टियर कोशिकाओं का उपयोग, हालांकि इन प्रथाओं का उपयोग ओवरक्लॉकिंग के लिए लगभग विशेष रूप से किया जाता है।

माइक्रोप्रोसेसर किसके लिए है?

माइक्रोप्रोसेसर एक घटक है जो कंप्यूटर प्रसंस्करण में शामिल निर्देशों और कार्यों को करता है और "इंजन" है जो कंप्यूटर चालू करने पर शुरू होता है। एक कंप्यूटर प्रणाली में, माइक्रोप्रोसेसर केंद्रीय इकाई है जो तार्किक निर्देशों को निष्पादित और प्रबंधित करता है जो इसे प्रेषित होते हैं।

एक माइक्रोप्रोसेसर को जोड़ने, घटाना, विभाजित, गुणा, इंटरप्रोसेस और डिवाइस संचार, इनपुट, आउटपुट प्रबंधन, और अधिक जैसे विशिष्ट संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यह एकीकृत सर्किट से बना है जिसमें उपकरणों की शक्ति के आधार पर हजारों ट्रांजिस्टर होते हैं।

माइक्रोप्रोसेसरों को आम तौर पर उन निर्देशों की संख्या के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जिन्हें वे एक निश्चित समय में संसाधित कर सकते हैं, मेगाहर्ट्ज़ में मापी जाने वाली घड़ी की आवृत्ति, और प्रत्येक निर्देश के अनुसार प्रयुक्त बिट्स की संख्या।

एक माइक्रोप्रोसेसर को अंकगणित और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो रजिस्टरों नामक छोटी संख्या के प्रतिधारण क्षेत्रों का उपयोग करते हैं।

जब आपका कंप्यूटर चालू होता है, तो माइक्रोप्रोसेसर को पहला बेसिक इनपुट / आउटपुट सिस्टम (BIOS) इंस्ट्रक्शन मिलता है जो कंप्यूटर के साथ उसकी मेमोरी के हिस्से के रूप में आता है।

उसके बाद, BIOS या ऑपरेटिंग सिस्टम जिसे BIOS कंप्यूटर की मेमोरी में लोड करता है, माइक्रोप्रोसेसर को "ड्राइव" करता है, ऐसा करने के लिए निर्देश देता है । एक माइक्रोप्रोसेसर बाइनरी डेटा को इनपुट के रूप में स्वीकार करता है और प्रसंस्करण के बाद आउटपुट प्रदान करता है, स्मृति में संग्रहीत निर्देशों के अनुसार।

एक चिप क्या है

एक चिप को एक एकीकृत सर्किट भी कहा जाता है। यह आम तौर पर सिलिकॉन का एक छोटा, पतला टुकड़ा होता है, जिस पर माइक्रोप्रोसेसर बनाने वाले ट्रांजिस्टर खोदे जाते हैं।

एक चिप एक तरफ एक इंच जितनी बड़ी हो सकती है और लाखों ट्रांजिस्टर पकड़ सकती है। सबसे सरल प्रोसेसर में कुछ वर्ग मिलीमीटर की चिप पर उत्कीर्ण कुछ हजार ट्रांजिस्टर हो सकते हैं।

माइक्रोप्रोसेसर कैसे काम करता है?

विकिपीडिया से छवि

एक प्रोसेसर एक कंप्यूटर का मस्तिष्क है जो मूल रूप से एक अंकगणित और तर्क इकाई (ALU), एक नियंत्रण इकाई और एक रजिस्टर मैट्रिक्स के होते हैं।

जैसा कि इसके नाम से संकेत मिलता है, ALU मेमोरी या इनपुट डिवाइस से प्राप्त डेटा पर सभी अंकगणित और तार्किक संचालन करता है।

रजिस्टर मैट्रिक्स में संचायक (ए), बी, सी, डी, आदि जैसे रजिस्टरों की एक श्रृंखला होती है, जो डेटा को प्रोसेस करने के लिए फास्ट-एक्सेस मेमोरी के अस्थायी स्थानों के रूप में कार्य करता है।

इसके भाग के लिए, नियंत्रण इकाई पूरे सिस्टम में निर्देशों और डेटा के प्रवाह का प्रबंधन करती है।

तो मूल रूप से, एक माइक्रोप्रोसेसर कनेक्टेड डिवाइस से इनपुट लेता है, इसे मेमोरी में दिए गए निर्देशों के अनुसार प्रोसेस करता है और आउटपुट तैयार करता है।

एक माइक्रोप्रोसेसर के लाभ

• कम लागत : एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी के लिए माइक्रोप्रोसेसर कम लागत पर उपलब्ध हैं। जो कंप्यूटर सिस्टम की लागत को कम करता है। उच्च गति : माइक्रोप्रोसेसर चिप्स उन में प्रयुक्त तकनीक के लिए बहुत उच्च गति पर काम कर सकते हैं। यह प्रति सेकंड लाखों निर्देशों को निष्पादित करने में सक्षम है। छोटे आकार : बड़े पैमाने पर और अल्ट्रा-बड़े पैमाने पर एकीकरण प्रौद्योगिकी के कारण, एक माइक्रोप्रोसेसर बहुत कम सतह के आकार के साथ निर्मित होता है। यह पूरे कंप्यूटर सिस्टम के आकार को कम करेगा। वर्सेटाइल : माइक्रोप्रोसेसर बहुत बहुमुखी हैं, एक ही चिप को प्रोग्राम (बस मेमोरी में संग्रहीत निर्देश) को बदलकर कई अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जा सकता है। कम बिजली की खपत : माइक्रोप्रोसेसरों को आम तौर पर पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर (CMOS) तकनीक का उपयोग करके निर्मित किया जाता है, जिसमें MOSFETs (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर) संतृप्ति और कटऑफ मोड में काम करते हैं। इसलिए, बिजली की खपत बहुत कम है।

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• कम ताप उत्पादन : वैक्यूम ट्यूब उपकरणों (थर्मो-आयनिक वाल्व) की तुलना में, अर्धचालक उपकरण उतनी गर्मी का उत्सर्जन नहीं करते हैं। विश्वसनीय : माइक्रोप्रोसेसरों बहुत विश्वसनीय हैं, और विफलता दर बहुत कम है क्योंकि अर्धचालक प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जाता है। पोर्टेबल : माइक्रोप्रोसेसरों से बने कंप्यूटर उपकरणों या प्रणालियों को उनके छोटे आकार और कम बिजली की खपत के कारण पोर्टेबल बनाया जा सकता है।

एक माइक्रोप्रोसेसर में इस्तेमाल होने वाले सामान्य शब्द

यह समझने के लिए कि माइक्रोप्रोसेसर कैसे काम करता है, यह अंदर देखने और एक बनाने के लिए उपयोग किए गए तर्क के बारे में जानने में मददगार है। इस प्रक्रिया में आप एक माइक्रोप्रोसेसर की मूल भाषा के बारे में भी जान सकते हैं और कई चीजें जो इंजीनियर प्रोसेसर की गति को बढ़ाने के लिए कर सकते हैं।

माइक्रोप्रोसेसरों के क्षेत्र में कुछ सामान्य शब्द इस प्रकार हैं:

बस

एक बस कंडक्टर का एक सेट है जिसका उद्देश्य माइक्रोप्रोसेसर के विभिन्न तत्वों को डेटा, पते या नियंत्रण को प्रसारित करना है। आमतौर पर, एक माइक्रोप्रोसेसर में 3 प्रकार की बसें होंगी: डेटा बस, नियंत्रण बस और पता बस। 8 बिट प्रोसेसर एक 8 बिट चौड़ी बस का उपयोग करेगा।

निर्देश सेट

निर्देश सेट एक माइक्रोप्रोसेसर समझ सकता है कि आदेशों का समूह है। निर्देश सेट हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के बीच एक अंतरफलक है। एक निर्देश प्रोसेसर को कुछ डेटा प्रोसेसिंग करने के लिए संबंधित ट्रांजिस्टर को बदलने का निर्देश देता है। उदाहरण के लिए ADD A, B; रजिस्टर ए और बी में संग्रहीत दो नंबर जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।

शब्द की लंबाई

प्रोसेसर की आंतरिक डेटा बस में वर्ड की लंबाई बिट्स की संख्या है, या बिट्स की संख्या है जो प्रोसेसर एक समय में प्रोसेस कर सकता है।

उदाहरण के लिए, 8-बिट प्रोसेसर में 8-बिट डेटा बस, 8-बिट रजिस्टर होगा, और एक बार में 8 बिट्स को संसाधित करेगा। उच्च बिट संचालन (32 या 16 बिट) करने के लिए, आप इसे 8 बिट संचालन की एक श्रृंखला में विभाजित करेंगे।

कैश मेमोरी

कैश प्रोसेसर में निर्मित एक रैंडम एक्सेस मेमोरी है। इस तरह, प्रोसेसर सामान्य रैम की तुलना में कैश मेमोरी में डेटा को अधिक तेज़ी से एक्सेस कर सकता है। इसे "सीपीयू मेमोरी" के रूप में भी जाना जाता है। कैश का उपयोग डेटा या निर्देशों को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है जो अक्सर ऑपरेशन के दौरान सॉफ़्टवेयर या प्रोग्राम द्वारा संदर्भित होते हैं। इससे ऑपरेशन की समग्र गति बढ़ जाएगी।

घड़ी की आवृत्ति

माइक्रोप्रोसेसरों एक घड़ी संकेत का उपयोग उस गति को नियंत्रित करने के लिए करते हैं जिस पर निर्देश निष्पादित किए जाते हैं, अन्य आंतरिक घटकों को सिंक्रनाइज़ करते हैं, और उनके बीच डेटा के हस्तांतरण को नियंत्रित करते हैं। इसलिए, घड़ी की गति उस गति को संदर्भित करती है जिस पर एक माइक्रोप्रोसेसर निर्देश को निष्पादित करता है। आमतौर पर, इसे हर्ट्ज़ में मापा जाता है और इसे मेगाहर्ट्ज़ (मेगाहर्ट्ज), गीगाहर्ट्ज़ (गीगा), आदि में व्यक्त किया जाता है।

माइक्रोप्रोसेसर वर्गीकरण

माइक्रोप्रोसेसरों को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

शब्द की लंबाई

प्रोसेसर की शब्द लंबाई के आधार पर, हमारे पास 8-बिट, 16-बिट, 32-बिट और 64-बिट प्रोसेसर हो सकते हैं।

RISC - कम किया गया निर्देश सेट

RISC एक प्रकार का माइक्रोप्रोसेसर आर्किटेक्चर है जो अन्य घटकों में पाए जाने वाले निर्देशों के अधिक विशिष्ट सेट के बजाय एक छोटे, सामान्य-उद्देश्य, अत्यधिक अनुकूलित अनुदेश सेट का उपयोग करता है।

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RISC अपने विपरीत CISC आर्किटेक्चर पर उच्च प्रदर्शन प्रदान करता है। एक प्रोसेसर में, प्रत्येक निर्देश के निष्पादन के लिए डेटा को लोड करने और संसाधित करने के लिए एक विशेष सर्किट की आवश्यकता होती है। इसलिए, निर्देशों को कम करके, प्रोसेसर सरल सर्किट और तेज संचालन का उपयोग करेगा।

इन माइक्रोप्रोसेसरों में है:

• सरल निर्देश सेट बड़े कार्यक्रम रजिस्टरों की एक बड़ी संख्या से मिलकर बनता है सरल प्रोसेसर सर्किट (ट्रांजिस्टर की छोटी संख्या) रैम का अधिक उपयोग फिक्स्ड लंबाई निर्देश सरल एड्रेसिंग मोड सामान्य रूप से एक निर्देश निष्पादित करने के लिए घड़ी चक्र की संख्या निर्धारित है

CISC - जटिल निर्देश सेट

CISC RISC के विपरीत माइक्रोप्रोसेसर आर्किटेक्चर है। यह निर्देश प्रति कार्यक्रम की संख्या को कम करने के लिए किया जाता है, प्रति निर्देश चक्र की संख्या को अनदेखा करता है। इस तरह, जटिल निर्देश सीधे हार्डवेयर में बदल जाते हैं, जो प्रोसेसर को अधिक जटिल और संचालित करने में धीमा बनाता है।

यह आर्किटेक्चर प्रोग्राम की अवधि को कम करने, मेमोरी की लागत को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इन माइक्रोप्रोसेसरों में है:

• जटिल निर्देश सेट सबसे छोटा कार्यक्रम रजिस्टरों की कम संख्या जटिल प्रोसेसर सर्किट (अधिक ट्रांजिस्टर) रैम का कम उपयोग परिवर्तनीय लंबाई के निर्देश मोड को संबोधित करने की विविधता प्रत्येक निर्देश के लिए घड़ी चक्रों की संख्या

विशेष प्रोसेसर

कुछ प्रोसेसर हैं जो कुछ विशिष्ट कार्यों को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं:

• डीएसपी (डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर) कोप्रोसेसर: मुख्य प्रोसेसर के साथ संयोजन में उपयोग किए जाने वाले प्रोसेसर (8086 के साथ गणित कोप्रोसेसर 8087 का उपयोग किया जाता है) I / O प्रोसेसर

हम आपको बताएंगे कि मेरे नए पीसी के लिए कौन सा प्रोसेसर चुनें?

अंत में, एक माइक्रोप्रोसेसर एक कंप्यूटर सिस्टम के भीतर सबसे महत्वपूर्ण इकाई है और निर्देशों और प्रक्रियाओं के अनूठे सेट को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार है, इसलिए, यह विश्लेषण करना आवश्यक है कि एक अच्छा विकल्प बनाने के लिए आज कौन से सबसे अच्छे माइक्रोप्रोसेसर हैं। ये विवरण जो हमने टिप्पणी की है, एक प्रोसेसर के हैं, लेकिन यह समझने के लिए बुनियादी है कि 20 - 30 साल पहले का प्रोसेसर कैसे काम करता है। वर्तमान में कई और विशेषताएं हैं, जिन्हें हम आपको जांच के लिए आमंत्रित करते हैं। आपने हमारे लेख के बारे में क्या सोचा? हम आपकी टिप्पणियों के लिए तत्पर हैं!