Central Processing Unit (CPU)

सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट(Central Processing Unit या CPU) को प्रोसेसर या माइक्रोप्रोसेसर भी कहा जाता है। यह कंप्यूटर के सभी महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करता है। CPU का मुख्य कार्य हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों से instructions को रिसीव करना और उसके अनुसार रिजल्ट को डिस्प्ले करना होता है।

CPU एक हार्डवेयर होता है, जो इनपुट-आउटपुट, प्रोसेसिंग, डेटा के स्टोरेज आदि से संबंधित सभी कार्यों को करता है। यही कारण है कि इसको कम्प्यूटर का Brain भी कहा जाता है।

यह मदरबोर्ड पर स्थित सी पी यू सॉकेट में इन्सर्ट या इंस्टॉल किया जाता है। प्रत्येक CPU के साथ प्रायः एक हीट सिंक भी होता है जो गर्मी को ऐब्सॉर्ब करने व नष्ट करने में मदद करता है। जिस कारण कम्प्यूटर ठीक प्रकार से कार्य कर पाता है।

Central Processing Unit

Central processing unit के तीन पार्ट्स होते हैं

  1. स्टोरेज यूनिट या मेमोरी (Storage unit or memory)
  2. कंट्रोल यूनिट (Control unit)
  3. अरिथमैथिक लॉजिक यूनिट ALU – Arithmetic Logic Unit

Control Unit

सीपीयू का यह हिस्सा सिस्टम के सभी कार्यों को संभालता है। कंट्रोल यूनिट या CU, मेमोरी से इन्स्ट्रक्शन को लेता है और फिर इनको डिकोड और कार्यान्वित करता है। यह कंप्यूटर के सभी पार्ट्स के कार्यों को नियंत्रित करता है। कंट्रोल यूनिट का मुख्य कार्य प्रोसेसर में इनफार्मेशन के प्रवाह को मैन्टैन रखना और रेगुलेट करना होता है, लेकिन यह डेटा के प्रोसेसिंग से संबंधित कार्यों को पूरा नहीं करता है। यह यूनिट सिस्टम के लिए सभी प्रोसेस को कार्यान्वित(execute) करने के लिए इलेक्ट्रिकल सिग्नल का प्रयोग करता है।

ALU: Arithmetic logic unit

ALU कम्प्यूटर के arithmetical और logical फ़ंक्शंस को करता है। अरिथमेटिक फ़ंक्शंस जैसेकि जोड़, घटाना, गुणा, भाग आदि। लॉजिकल फ़ंक्शंस जैसे कि डेटा की तुलना करना, मर्ज करना, मैच कराना आदि।

Memory or Storage Unit/ Registers:

जैसाकि इसके नाम से पता चलता है यह यूनिट कम्प्यूटर के सारे डेटा व इनफार्मेशन को स्टोर करने का काम करती है। जब यूजर को डेटा की आवश्यकता होती है, तो वह उसको सप्लाइ किया जाता है। इस यूनिट को इन्टर्नल स्टोरेज यूनिट भी कहा जाता है।

कम्प्यूटर में दो प्रकार की मेमोरी होती हैं- प्राइमेरी मेमोरी व सेकन्डेरी मेमोरी। मेमोरी यूनिट द्वारा किए जाने वाले कुछ कार्य इस प्रकार हैं –

यह प्रोसेसिंग के मध्य के रिजल्ट्स को स्टोर करने का कार्य करता है।
यह वह सारा डेटा व इन्स्ट्रक्शन जो प्रोसेसिंग के लिए आवश्यक होता है उसको स्टोर करता है। यह प्रोसेसिंग के बाद के फाइनल रिजल्ट्स को भी स्टोर करता है।

Central Processing Unit (CPU)-Clock Speed

किसी प्रोसेसर या सी पी यू की क्लाक स्पीड (clock speed) से तात्पर्य होता है कि वह एक सेकंड में कितने इन्स्ट्रक्शन को प्रोसेस कर सकता है। यह स्पीड Gigahertz में मापी जाती है। उदाहरण के लिए यदि किसी सी पी यू की क्लाक स्पीड (clock Speed) 4.0 GHz है तो इसका अर्थ है कि वह एक सेकंड में 4 बिलियन इन्स्ट्रक्शंस को प्रोसेस कर सकता है।

Types of CPU

सी पी यू प्रायः Intel और AMD कंपनी बनाती हैं। आज के समय में मार्केट बहुत से सी पी यू हैं। जिनमें से कुछ का वर्णन नीचे दिया गया है।

Single Core CPU: यह सबसे पुराने CPU हैं। पहला सिंगल कोर प्रोसेसर इंटेल 4004 था। इनमें केवल एक Core या independent unit होती है, जो विभिन्न प्रकार के कार्य कर सकता है। जब कम्प्यूटर में एक से अधिक प्रोग्राम्स run होते हैं तब यह सी पी यू अलग अलग डेटा स्ट्रीम के मध्य स्विच करता है। अतः यह multitasking के लिए उपयोगी नहीं है क्योंकि ऐसे में इसकी परफॉरमेंस कम हो जाती है। यद्यपि यह स्मार्टफोन में आज भी उपयोग किया जाता है।

सिंगल कोर प्रोसेसर में मल्टी-कोर प्रोसेसर की तुलना में कम बिजली खर्च होती है। सिंगल कोर प्रोसेसर की लागत भी कम होती है।

Dual Core CPU: जैसाकि नाम से पता चलता है की दुअल कोर सी पी यू में एक ही चिप पर दो Core होते हैं। प्रत्येक कोर का अपना कन्ट्रोलर व कैशै होता है। दोनों ही कोर एक दूसरे से लिंक होते हैं और एक सिंगल यूनिट के समान कार्य करते हैं। दुअल कोर सीपीयू सिंगल कोर की अपेक्षा फास्ट होते हैं व मल्टीटास्किंग भी कर सकते हैं।

Quad Core CPU: इस प्रकार के सीपीयू में एक ही चिप में दो दुअल कोर सीपीयू होते हैं, अर्थात एक चिप पर चार Cores या यूनिट होते हैं। यह सभी Cores CPU के इन्स्ट्रक्शन्स को Read व एक्सीक्यूट कर सकते हैं। चूँकि यह Chores एक साथ कई इन्स्ट्रक्शन को Run कर सकते हैं अतः इनकी स्पीड ज़्यादा होती है।

Important facts about CPU

CPU से संबंधित कुछ महत्वपूर्ण facts इस प्रकार हैं:-

  • सीपीयू के मुख्य कम्पोनन्ट ‘सिलिकॉन’ की खोज 1823 में बैरन जोन्स जेकब ने की थी।
  • 1947 में बेल लैबॉरेटरीज़ में पहले ट्रैन्ज़िस्टर का आविष्कार हुआ, जिसका पेटेंट 1948 में कराया गया।
  • पहली intergrated circuit को Robert Noyce व Jack Kilby ने 1958 में विकसित किया
  • 1968, Robert Noyce व Gordon Moore ने Intel Corporation की नीव रखी।
  • 1969 में AMD की स्थापना हुई।
  • Intel corporation ने Ted Hoff की मदद से 1971 में अपना पहला माइक्रोप्रोसेसर पेश किया।
  • 1972 में Intel ने 8008 processor; 1976 में Intel 8086 व 1979 में इंटेल 8088 प्रोसेसर रिलीज़ किया।
  • In 1979, a 16/32-bit प्रोसेसर व Motorola 68000 1979 में रिलीज़ किए गए।
  • 1987 मे Sun ने SPARC processor की शुरूआत की।
  • March 1991 मे AM386 microprocessor आया।
  • In March 1993, Intel released the Pentium processor 1993 में इंटेल ने रिलीज़ किया।
  • 1995 मे Cyrix ने Cx5x86 processor को develop किया।
  • Intel ने 1999 में Celeron 366 MHz और 400 MHz processors को पेश किया।
  • AMD ने अपना पहला dual-core processor 2005 में बनाया।
  • Intel का Core 2 Duo processor 2006 में आया।
  • Core i5 डेस्कटॉप प्रोसेसर 2009 में इंटेल के द्वारा रिलीज़ किया गया।
  • इंटेल ने 2010 में बहुत से processors रिलीज किए, जिनमें Core 2 Quad processor Q9500, Core i3 और i5 mobile processors तथा Core i3 व i5 desktop processorsआते हैं। इसी साल इंटेल ने अपना पहला Core i7 desktop processor रिलीज़ किया जिसमें six cores थे।
  • Intel ने अपना पहला Core i9 desktop processor 2017 में रिलीज़ किया।
  • 2018 में Intel का Core i9 mobile processor आया।

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