कंप्यूटर तकनीक की आधुनिक दुनिया मेंप्रोसेसर मूलभूत स्थानों में से एक पर कब्जा कर लेता है। केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई एक उच्च तकनीक और बहुत जटिल उपकरण है जिसमें कंप्यूटिंग के क्षेत्र में दिखाई देने वाले सभी अग्रिम शामिल हैं, साथ ही साथ इसके निकटवर्ती क्षेत्रों में भी।
सरलीकृत प्रोसेसर संरचना इस तरह दिखती है:
कोर एक या एक से अधिक नाभिक से बना है। वे सभी विश्वसनीय निर्देशों को निष्पादित करने के लिए जिम्मेदार हैं;
कैश मेमोरी के कई स्तर हैं (सबसे अधिक बार दो या तीन), जिसके लिए प्रोसेसर और रैम के बीच बातचीत में तेजी आती है;
रैम नियंत्रक;
सिस्टम बस नियंत्रक (क्यूपीआई, एचटी, डीएमआई, आदि);
प्रोसेसर नियंत्रण इकाई निम्नलिखित मापदंडों द्वारा विशेषता है:
माइक्रोआर्किटेक्चर प्रकार;
घड़ी की आवृत्ति;
कैश मेमोरी का स्तर;
कैश मेमोरी का आकार;
सिस्टम बस प्रकार और गति;
संसाधित शब्दों का आकार;
अंतर्निहित मेमोरी नियंत्रक (यह उपलब्ध नहीं हो सकता है);
समर्थित रैम प्रकार;
पता स्मृति की मात्रा;
एकीकृत ग्राफिक्स चिप(एक एकीकृत वीडियो कार्ड आज बिल्कुल दुर्लभ नहीं है और अधिक शक्तिशाली, असतत कार्ड के अतिरिक्त के रूप में कार्य करता है, हालांकि प्रोसेसर डिवाइस बल्कि शक्तिशाली एम्बेडेड समाधानों के उपयोग की अनुमति देता है);
जितनी बिजली खपत हुई।
प्रोसेसर और इसकी विशेषताएं
प्रोसेसर कोर वस्तुतः इसका दिल है, जिसमें कार्यात्मक ब्लॉक होते हैं जो तार्किक और अंकगणितीय कार्य करते हैं। गुठली इस तरह काम करती है:
नमूना ब्लॉक के लिए जाँच की हैबीच में आता है। इस तरह के व्यवधान खोजने पर, उन्हें स्टैक पर धकेल दिया जाता है। कमांड काउंटर को इंटरप्ट हैंडलर कमांड के साथ एक पता दिया जाता है। जब इंटरप्ट फ़ंक्शंस समाप्त हो जाते हैं, तो स्टैक में दर्ज किए गए डेटा को पुनर्स्थापित किया जाता है। अगला, निर्देश निर्देश का पता भ्रूण ब्लॉक से पढ़ा जाता है। यहां से, यह RAM या CACH मेमोरी से पढ़ता है, जिसके बाद डेटा डिकोडिंग यूनिट में जाता है। अब प्राप्त कमांड को डिक्रिप्ट किया जाता है, जिसके बाद डेटा को भ्रूण ब्लॉक में स्थानांतरित किया जाता है। वहां, डेटा को रैम या कैश मेमोरी द्वारा पढ़ा जाता है और शेड्यूलर को स्थानांतरित कर दिया जाता है, जहां यह निर्धारित किया जाता है कि किस ब्लॉक को ऑपरेशन करना चाहिए, जिसके बाद डेटा बिल्कुल वहीं जाता है। निर्देश नियंत्रण इकाई प्राप्त आदेशों को निष्पादित करती है और परिणाम को स्टोरेज यूनिट में स्थानांतरित करती है।
इस तरह के एक चक्र को एक प्रक्रिया कहा जाता है, औरक्रमिक रूप से निष्पादित कमांड एक प्रोग्राम है। घड़ी की आवृत्ति उस गति के लिए जिम्मेदार है जिस पर चक्र का एक चरण दूसरे में गुजरता है, और स्वयं प्रोसेसर डिवाइस, या इसके कोर, चक्र चरण के संचालन के लिए आवंटित समय के लिए जिम्मेदार है।
ऐसे कई तरीके हैं जिनसे आप कर सकते हैंप्रोसेसर के प्रदर्शन में सुधार। ऐसा करने के लिए, आपको घड़ी की आवृत्ति के स्तर को बढ़ाने की आवश्यकता है, जिसमें कुछ सीमाएं हैं। घड़ी की गति को बढ़ाकर, आप अनिवार्य रूप से बिजली की खपत में वृद्धि करेंगे और, परिणामस्वरूप, तापमान, और यह प्रोसेसर डिवाइस की समग्र स्थिरता में कमी की ओर जाता है।
ताकि जरूरत न पड़ेघड़ी की आवृत्ति को बढ़ाते हुए, निर्माताओं ने विभिन्न प्रकार के वास्तु समाधानों के साथ आने का फैसला किया। इनमें से एक समाधान पाइपलाइनिंग है, जिसका सार यह है कि प्रोसेसर द्वारा निष्पादित प्रत्येक निर्देश कर्नेल के सभी ब्लॉकों के बदले जाता है, जहां कुछ क्रियाएं की जाती हैं। इस प्रकार, यदि केवल एक निर्देश निष्पादित किया जाता है, तो अधिकांश ब्लॉक निष्क्रिय हो जाएंगे। इस प्रकार, सभी आधुनिक प्रोसेसर इस तरह काम करते हैं: एक ऑपरेशन करने के बाद, वे तुरंत दूसरे में आगे बढ़ते हैं, डाउनटाइम को कम करके और यथासंभव दक्षता बढ़ाते हैं। बेशक, आदर्श रूप से, सब कुछ ऐसा दिखता है जैसे प्रोसेसर डिवाइस हमेशा 100% दक्षता पर संचालित होता है, लेकिन यह इस तथ्य के कारण नहीं होता है कि आने वाले कमांड असंगत हैं।
