Processor(CPU) क्या है?

by Kuldeep Singh
processor

एक Processor एक एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो कंप्यूटर को चलाने वाली गणना करता है। एक processor अंकगणितीय(arithmetical), तार्किक(logical), इनपुट / आउटपुट (I / O) और अन्य बुनियादी निर्देश को करता है जो एक ऑपरेटिंग सिस्टम (OS) से पास होते हैं। अधिकांश अन्य प्रक्रियाएं प्रोसेसर के संचालन पर निर्भर होती हैं। आमतौर पर प्रोसेसर, सीपीयू और माइक्रोप्रोसेसर शब्द एक दूसरे से जुड़े हैं |

एक प्रोसेसर(CPU) में एक अंकगणितीय तर्क(ALU) और नियंत्रण इकाई (CU) शामिल है, जो निम्नलिखित के संदर्भ में CPU क्षमता को मापते है:

  • किसी निश्चित समय पर निर्देशों को संसाधित करने की क्षमता
  • बिट्स / निर्देश की अधिकतम संख्या
  • सापेक्ष घड़ी की गति

आजकल ज्यादातर लोग “CPU” को CPU के बजाय प्रोसेसर कहते हैं।

एक केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई(CPU), वह हार्डवेयर का एक टुकड़ा है जो आपके कंप्यूटर को स्थापित सभी अनुप्रयोगों और कार्यक्रमों के साथ बातचीत करने में सक्षम बनाता है। सीपीयू प्रोग्राम के निर्देशों की व्याख्या करता है और उन्हें प्रोसेस करने के बाद आपको आउटपुट स्क्रीन पर आउटपुट दिखाता है. CPU Core और Clock Speed निर्धारित करती है कि एक समय में कितनी जानकारी प्राप्त की जा सकती है, और कितनी जल्दी यह जानकारी आपके कंप्यूटर पर संसाधित की जा सकती है। जिस गति से आपके कंप्यूटर की कोर और घड़ी की गति एक साथ काम करती है, उसे उसकी प्रसंस्करण गति(processing speed) माना जाता है.

एक Processor के मूल तत्व:

एक प्रोसेसर के मूल तत्वों में शामिल हैं:

अंकगणित तर्क इकाई (ALU): जो निर्देश में ऑपरेंड पर अंकगणित और तर्क संचालन करती है।

फ्लोटिंग-पॉइंट यूनिट (FPU):  इसे गणित कोप्रोसेसर या न्यूमेरिक कोप्रोसेसर के रूप में भी जाना जाता है, यह एक विशेष कोप्रोसेसर कॉन्ट्रैक्ट बेसिक माइक्रोप्रोसेसर सर्किट्री की तुलना में अधिक तेज़ी से संख्याओं में हेरफेर करता है।

रजिस्टर(Registers):  ये निर्देश और अन्य डेटा को कुछ समय के लिए रखते हैं। और ALU को ऑपरेंड की आपूर्ति करते हैं और संचालन के परिणामों को संग्रहीत करते हैं ।

L1 और L2cache Memory: सीपीयू में उनका समावेश रैंडम एक्सेस मेमोरी (रैम) से डेटा प्राप्त करने की तुलना में समय बचाता है।

CPU संचालन:

एक प्रोसेसर के चार प्राथमिक कार्य हैं, Fetch, Decode, Execute और  write back.

Fetch- यह एक ऑपरेशन है जो सिस्टम रैम से प्रोग्राम मेमोरी से निर्देश प्राप्त करता है।

Decode- यह वह जगह है जहां निर्देश को समझने के लिए परिवर्तित किया जाता है कि ऑपरेशन को जारी रखने के लिए सीपीयू के अन्य हिस्सों की क्या आवश्यकता है। यह निर्देश डिकोडर द्वारा किया जाता है.

Execute- यहाँ ऑपरेशन को परफॉर्म किया जाता है। सीपीयू के प्रत्येक भाग की जरूरत होती है जो निर्देशों को पूरा करने के लिए सक्रिय होता है.

CPU के घटक और CPU कैसे काम करता हैं

एक CPU के मुख्य घटक ALU, Register और Control Unit हैं। ALU और रजिस्टर के मूल कार्य CPU संचालन में समझा दिए गए  हैं। Control Unit वह है जो निर्देशों को लाने और निष्पादित करने का काम करती है।

व्यक्तिगत कंप्यूटर में प्रोसेसर या छोटे उपकरणों मे  जो CPU उपयोग किया जाता है उसे माइक्रोप्रोसेसर कहा जाता है। एक CPU आमतौर पर मदरबोर्ड में नीचे की ओर पिंस के साथ एक छोटा उपकरण होता है। सीपीयू को हीट सिंक के साथ मदरबोर्ड से भी जोड़ा जा सकता है और CPU की गर्मी को कम करने के लिए पंखा भी लगाया जाता है।

CPU के प्रकार :

अधिकांश प्रोसेसर आज मल्टी-कोर हैं, जिसका अर्थ है कि आईसी में दो या दो से अधिक प्रोसेसर शामिल हैं, जो प्रोसेसिंग पावर को बढ़ाता है, बिजली की खपत को कम करता है और कई कार्यों के एक साथ प्रसंस्करण में सक्षम है. मल्टी-कोर सेट-अप एक ही कंप्यूटर पर कई, अलग-अलग प्रोसेसर स्थापित करने के समान हैं, लेकिन क्योंकि प्रोसेसर वास्तव में एक ही सॉकेट में प्लग किए जाते हैं, उनके बीच कनेक्शन तेज होता है।

अधिकांश कंप्यूटरों में दो-चार कोर तक हो सकते हैं; हालाँकि, यह संख्या उपयोग के अनुसार कितने भी कोर तक बढ़ाई जा सकती है, उदाहरण के लिए। यदि सीपीयू एक बार में एक ही निर्देश के सेट को संसाधित कर सकता है, तो इसे सिंगल-कोर प्रोसेसर माना जाता है। यदि सीपीयू एक बार में दो सेट निर्देशों को संसाधित कर सकता है, तो इसे डुअल-कोर प्रोसेसर कहा जाता है; चार सेट को क्वाड-कोर प्रोसेसर माना जाएगा। अधिक कोर, एक कंप्यूटर पर एक बार में अधिक निर्देश संभाल सकते हैं।

कुछ प्रोसेसर मल्टी-थ्रेडिंग का उपयोग करते हैं, जो वर्चुअलाइज्ड प्रोसेसर कोर का उपयोग करते हैं । वर्चुअलाइज्ड प्रोसेसर कोर को vCPUs कहा जाता है। ये भौतिक कोर के रूप में शक्तिशाली नहीं हैं, लेकिन आभासी मशीनों (VM) में प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, अनावश्यक vCPUs को जोड़ने से समेकन अनुपात को चोट पहुंच सकती है, इसलिए प्रति भौतिक कोर के बारे में चार-छह वीसीपीयू होना चाहिए।

Single Core CPUs

Single core CPUs सबसे पुराने type के computer CPU में available होते हैं और सबसे पहले इन्ही प्रकार के CPU का इस्तमाल में लाया गया. Single core CPUs में केवल एक समय में एक ही operation किया जा सकता है, इसलिए ये multi-tasking के लिए सही option नहीं हैं. जब भी user एक से ज्यादा application run करने को चाहे तब इनका performance बड़ी जल्दी ही कम हो जाता है.

यदि आप कोई दूसरा application run करने को चाहें तब आपको पहला ख़त्म होने तक का इंतजार होना पड़ेगा. नहीं तो पहला operation बहुत ही slow हो जायेगा. इस प्रकार के CPUs में computer का performance ज्यादातर clock speeds के ऊपर निर्भर करता है और जो की power का भी measurement है.

Dual Core CPUs

एक dual core CPU single CPU ही होता है लेकिन इसमें दो cores होते हैं और इसलिए ये दो CPUs के तरह ही function करता है. जहाँ single core CPU में processor को different sets of data streams में switch back और forth करना होता है अगर ज्यादा operation करना हो वहीँ dual core CPUs बड़े ही आराम से multitasking को handle कर सकता है वो भी efficiently.

Quad Core CPUs

Quad Core CPUs further refinement होते हैं multi-core CPU design का और इसमें four cores को एक single CPU में feature किया जाता है. जैसे की एक dual core CPUs में workload को split किया जाता है two cores के भीतर, ठीक वैसे ही quad cores में और भी ज्यादा मात्रा में बड़े multitasking कार्य किया सकता है. इसका ये मतलब नहीं है की एक single operation चार गुना तक faster हो जायेंगे.

प्रोसेसर(CPU Core) कोर क्या है?

प्रोसेसर कोर कंप्यूटर की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (CPU) के भीतर व्यक्तिगत प्रसंस्करण इकाइयाँ हैं। प्रोसेसर कोर एकल कंप्यूटिंग कार्य से निर्देश प्राप्त करता है, इस जानकारी को जल्दी से संसाधित करने के लिए घड़ी की गति के साथ काम करता है और इसे अस्थायी रूप से रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) में संग्रहीत करता है। अनुरोध करने पर स्थायी जानकारी आपकी हार्ड ड्राइव पर सहेजी जाती है।

अधिकांश कंप्यूटरों में अब कई प्रोसेसर कोर होते हैं जो आपके कंप्यूटर को एक साथ कई कार्यों को पूरा करने में सक्षम बनाते हैं। कई कार्यक्रमों को चलाने और कई कार्यों का अनुरोध करने की क्षमता होने केकारण, दस्तावेज़ को संपादित करने जैसे वीडियो देखने के दौरान, एक नया कार्यक्रम खोलना, कई प्रोसेसर कोर इकाइयों के साथ आसानी से किया जा सकता है ।

जटिल वीडियो गेम या कार्यक्रमों के लिए, एक सीपीयू होना आवश्यक है जो ऑडियो और वीडियो फीड जैसी जानकारी को तेजी से वितरित किया जा सकता है। एक डिजिटल युग में जहाँ हम सभी विशेषज्ञ बहु-कार्यकर्ता हैं, प्रोसेसर कोर कंप्यूटर उपयोगकर्ताओं के लिए तेजी से महत्वपूर्ण हो गए हैं।

एकाधिक प्रोसेसर कोर और हाइपर-थ्रेडिंग तकनीक गेमिंग और रोजमर्रा के कंप्यूटर दोनों में समान रूप से आवश्यक हैं। कई प्रोसेसर कोर होने से आपको काम पर उत्पादकता बढ़ाने, जटिल वीडियो गेम खेलने या आभासी वास्तविकता के साथ एक नई चीज का पता लगाने की स्वतंत्रता मिलती है।

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