सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) क्या है?
सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) कंप्यूटर का प्राथमिक कार्यात्मक घटक है। सीपीयू इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का एक समूह है जो कंप्यूटर के ऑपरेटिंग सिस्टम और ऐप्स को चलाता है और कई अन्य कंप्यूटर कार्यों का प्रबंधन करता है।
सीपीयू, मूलतः, कंप्यूटर का सक्रिय मस्तिष्क है। सीपीयू कंप्यूटर के भीतर का वह अदृश्य प्रबंधक है जहाँ इनपुट डेटा को आउटपुट सूचना में परिवर्तित किया जाता है। यह अपने विशाल सर्किट नेटवर्क के माध्यम से प्रोग्राम निर्देशों को संग्रहीत और निष्पादित करता है।
मानव मस्तिष्क की तरह, सीपीयू भी मल्टीटास्किंग कर सकता है। इसका अर्थ यह है कि यह कंप्यूटर का वह हिस्सा है जो एक साथ कंप्यूटर के आंतरिक कार्यों को नियंत्रित करता है, बिजली की खपत की निगरानी करता है, कंप्यूटिंग संसाधनों का आवंटन करता है और विभिन्न ऐप्स, प्रोग्रामों और नेटवर्कों के साथ इंटरफेस करता है।
यदि आप अब भी इस बात से आश्वस्त नहीं हैं कि कंप्यूटिंग के लिए सीपीयू कितने महत्वपूर्ण हैं, तो इस पर विचार करें: सीपीयू एक ऐसा पुर्जा है जो हर कंप्यूटर में पाया जाता है, चाहे कंप्यूटर का आकार या उपयोग कुछ भी हो। यदि आप इसे स्मार्टफोन, लैपटॉप या पीसी पर पढ़ रहे हैं, तो आप इस समय एक सीपीयू का उपयोग कर रहे हैं।
हालांकि "सीपीयू" शब्द से ऐसा लगता है कि हम किसी एक उपकरण की बात कर रहे हैं, लेकिन ऐसा नहीं है। वास्तव में, सीपीयू विभिन्न कंप्यूटर घटकों का एक समूह है जो एक साथ मिलकर बेहद सुनियोजित तरीके से काम करते हैं।
मार्गदर्शक अवधारणाएँ: डेटा संग्रहण और स्मृति
सीपीयू के अनूठे भागों और उनके परस्पर क्रिया करने के तरीके पर चर्चा करने से पहले, कंप्यूटिंग को संचालित करने वाली दो आवश्यक अवधारणाओं से परिचित होना महत्वपूर्ण है: डेटा स्टोरेज और मेमोरी।
- डेटा स्टोरेज का तात्पर्य सूचना को सुरक्षित रखने की प्रक्रिया से है ताकि इसे बाद में आसानी से उपयोग किया जा सके या हमेशा के लिए सुरक्षित रखा जा सके। कंप्यूटर दो प्रकार के स्टोरेज पर निर्भर करते हैं, जिन्हें प्राथमिक स्टोरेज या द्वितीयक स्टोरेज के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। प्राथमिक स्टोरेज (जिसे मुख्य मेमोरी या केवल "मुख्य भाग" भी कहा जाता है) में संचालन निर्देश या डेटा पुनर्प्राप्ति सामग्री होती है। सीपीयू नियमित रूप से ऐसे डेटा तक पहुँच प्राप्त करने के लिए प्राथमिक स्टोरेज का उपयोग करता है।
- मेमोरी कंप्यूटर फाइलों का वह संग्रह है जिससे विशिष्ट परिचालन निर्देश या अन्य प्रकार की डिजिटल जानकारी निकाली और उपयोग की जा सकती है। मेमोरी आमतौर पर कंप्यूटर के हालिया उपयोग के दौरान सबसे अधिक बार एक्सेस की जाने वाली फाइलों के लिए अल्पकालिक भंडारण के रूप में होती है। जब कोई डेटा पहली बार ऑपरेटिंग सिस्टम (ओएस) में प्रवेश करता है, तो उसे उस ओएस की रैंडम-एक्सेस मेमोरी (रैम) में रखा जाता है।
यहां भी, सीपीयू मानव मस्तिष्क से मिलता-जुलता है क्योंकि दोनों में अल्पकालिक और दीर्घकालिक स्मृति होती है। सीपीयू की मानक ऑपरेटिंग मेमोरी केवल "तत्काल" रैम डेटा को संग्रहीत करती है, जो किसी व्यक्ति की अल्पकालिक स्मृति के समान है, और फिर समय-समय पर इसे कंप्यूटर की कैश मेमोरी से हटा देती है।
द्वितीयक भंडारण मनुष्यों में दीर्घकालिक स्मृति के समान है और इसमें हार्ड ड्राइव जैसे द्वितीयक भंडारण उपकरणों पर डेटा को संग्रहीत करके उसे स्थायी या दीर्घकालिक रूप से सुरक्षित रखा जाता है। हार्ड ड्राइव जैसे आउटपुट उपकरण स्थायी भंडारण प्रदान करते हैं। स्थायी भंडारण में केवल पढ़ने योग्य मेमोरी (ROM) होती है, जिसका अर्थ है कि डेटा तक पहुँचा जा सकता है लेकिन उस पर कोई कार्रवाई या परिवर्तन नहीं किया जा सकता है।
सीपीयू में कौन-कौन से घटक होते हैं?
सीपीयू के तीन मुख्य घटक निम्नलिखित हैं।
नियंत्रण यूनिट
सीपीयू की नियंत्रण इकाई में ऐसे सर्किट होते हैं जो विद्युत स्पंदनों की एक प्रणाली के माध्यम से कंप्यूटर सिस्टम को निर्देशित करते हैं और उसे उच्च-स्तरीय कंप्यूटर निर्देशों को निष्पादित करने के लिए सूचित करते हैं। लेकिन अपने नाम के बावजूद, नियंत्रण इकाई स्वयं व्यक्तिगत ऐप्स या प्रोग्रामों को नियंत्रित नहीं करती; बल्कि, यह उन कार्यों को उसी प्रकार सौंपती है जैसे एक मानव प्रबंधक विभिन्न कर्मचारियों को विशिष्ट कार्य सौंपता है।
अंकगणित/तर्क इकाई
अंकगणित/तर्क इकाई (ALU) सभी अंकगणितीय और तार्किक संक्रियाओं को संभालती है। इसकी गणितीय कार्यक्षमता चार प्रकार की संक्रियाओं (जोड़, घटाव, गुणा और भाग) पर आधारित है। तार्किक संक्रियाओं में आमतौर पर किसी प्रकार की तुलना (जैसे अक्षर, संख्याएँ या विशेष वर्णों की) शामिल होती है जो किसी विशिष्ट कंप्यूटर क्रिया से जुड़ी होती है।
स्मृति इकाई
मेमोरी यूनिट मेमोरी के उपयोग से संबंधित कई महत्वपूर्ण कार्यों को संभालती है, जैसे कि रैम और सीपीयू के बीच होने वाले डेटा प्रवाह का प्रबंधन और कैश मेमोरी के महत्वपूर्ण कार्यों की निगरानी। मेमोरी यूनिट में डेटा प्रोसेसिंग के लिए आवश्यक सभी प्रकार के डेटा और निर्देश होते हैं और यह मेमोरी सुरक्षा प्रदान करती है।
निम्नलिखित सीपीयू घटक भी आवश्यक हैं:
- कैश: मेमोरी की गति सीपीयू के संचालन का एक महत्वपूर्ण पहलू है, फिर भी विडंबना यह है कि सीपीयू वास्तव में रैम को एक्सेस नहीं करता है। इसके बजाय, आधुनिक सीपीयू में कैश की एक या एक से अधिक परतें होती हैं जो प्रोसेसर चिप पर कैश की अनुकूल स्थिति के कारण नियमित रूप से ऐसे कार्यों को संभालती हैं (रैम की गति से कहीं अधिक तेज़ गति से)।
- रजिस्टर: तत्काल और निरंतर डेटा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, जो सुचारू संचालन सुनिश्चित करने हेतु आवश्यक हैं (ताकि सीपीयू अपने विभिन्न डेटा-प्रोसेसिंग निर्देशों को कुशलतापूर्वक निष्पादित कर सके), सीपीयू रजिस्टरों का उपयोग करता है, जो एक प्रकार की स्थायी मेमोरी हैं। सीपीयू में ही रजिस्टरों को निर्मित करके, इन रजिस्टरों के डेटा को आवश्यकता पड़ने पर मिलीसेकंड में एक्सेस किया जा सकता है।
- क्लॉक: सीपीयू के भीतर मौजूद जटिल सर्किट का अत्यधिक समन्वित ढंग से एक साथ काम करना आवश्यक है। सीपीयू की क्लॉक नियमित अंतराल पर विद्युत पल्स भेजकर इस प्रक्रिया को नियंत्रित करती है, जो कंप्यूटर के विभिन्न घटकों के साथ समन्वय स्थापित करती हैं। इन पल्स के भेजे जाने की दर को क्लॉक स्पीड कहा जाता है, जिसे हर्ट्ज़ (Hz) या मेगाहर्ट्ज़ (MHz) में मापा जाता है।
- निर्देश रजिस्टर और पॉइंटर: जब सीपीयू द्वारा किसी निर्देश समूह को निष्पादित किया जा रहा होता है, तो निर्देश पॉइंटर सीपीयू द्वारा निष्पादित किए जाने वाले अगले निर्देश का स्थान दर्शाता है। वर्तमान निर्देश के पूर्ण होने के बाद, अगली जानकारी निर्देश रजिस्टर में आ जाती है और निर्देश पॉइंटर में एक नया निर्देश प्रदर्शित होता है।
- बसें: अधिकांश कंप्यूटरों में कंप्यूटर बस की एक विशिष्ट भूमिका होती है, जो कंप्यूटर सिस्टम के भीतर कंप्यूटिंग घटकों के बीच उचित डेटा स्थानांतरण और प्रवाह सुनिश्चित करती है। बस की चौड़ाई यह दर्शाती है कि बस समानांतर रूप से कितने बिट्स स्थानांतरित करती है। बसें कंप्यूटरों को सीपीयू को ऑन-बोर्ड मेमोरी से जोड़ने का एक माध्यम प्रदान करती हैं और अन्य उद्देश्यों की पूर्ति भी करती हैं।
सीपीयू कैसे काम करता है?
सीपीयू की कार्यप्रणाली को नियंत्रण इकाई द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और कंप्यूटर घड़ी द्वारा सिंक्रनाइज़ेशन में सहायता प्रदान की जाती है। सीपीयू का कार्य एक निर्धारित चक्र के अनुसार होता है, जिसे सीपीयू निर्देश चक्र के रूप में जाना जाता है, जिसमें कंप्यूटर की प्रसंस्करण क्षमता के अनुसार निम्नलिखित बुनियादी कंप्यूटिंग निर्देशों की एक निश्चित संख्या में पुनरावृत्ति की आवश्यकता होती है:
- फ़ेच: मेमोरी से डेटा प्राप्त करते समय फ़ेच प्रक्रिया होती है।
- डिकोड: सीपीयू के भीतर स्थित डिकोडर बाइनरी निर्देशों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है जो सीपीयू के अन्य भागों को सक्रिय करते हैं।
- निष्पादन: निष्पादन तब होता है जब कंप्यूटर किसी कंप्यूटर प्रोग्राम के निर्देशों के समूह की व्याख्या करते हैं और उन्हें क्रियान्वित करते हैं।
यह ध्यान देने योग्य है कि कुछ बुनियादी बदलावों की मदद से, कंप्यूटर के सीपीयू में मौजूद घड़ी को सामान्य गति से तेज़ चलने के लिए समायोजित किया जा सकता है। कुछ उपयोगकर्ता अपने कंप्यूटर को तेज़ गति से चलाने के लिए ऐसा करते हैं। हालांकि, यह तरीका उचित नहीं है क्योंकि इससे कंप्यूटर के पुर्जे सामान्य से पहले खराब हो सकते हैं और सीपीयू निर्माता की वारंटी भी भंग हो सकती है।
सीपीयू की पृष्ठभूमि: ENIAC
आज कंप्यूटर को आधुनिक जीवन का इतना अभिन्न अंग मान लिया गया है कि ऐसा लगता है मानो वे हमेशा से हमारे साथ रहे हों। लेकिन निश्चित रूप से, ऐसा नहीं है।
ऐसा कहा जाता है कि सभी प्रौद्योगिकी महान हस्तियों के कंधों पर टिकी होती है। उदाहरण के लिए, कंप्यूटिंग के इतिहास में ऐसे दूरदर्शी लोग थे जिनके विभिन्न प्रयोगों और लेखों ने अगली पीढ़ी के विचारकों को आकार देने में मदद की, जिन्होंने फिर कंप्यूटिंग की संभावनाओं के बारे में और अधिक विचार विकसित किए, और इसी तरह यह सिलसिला चलता रहा।
आधुनिक युग में, कंप्यूटिंग की कहानी युद्धकाल के दौरान शुरू हुई। द्वितीय विश्व युद्ध अपने चरम पर था जब अमेरिकी सरकार ने पेनसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के मूर स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एक समूह को यह कार्य सौंपा। उनका उद्देश्य एक पूर्णतः इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर बनाना था जो तोपखाने की मारक क्षमता के लिए दूरी की सटीक गणना कर सके। भौतिक विज्ञानी जॉन मौचली और इंजीनियर जे. प्रेस्पर एकर्ट जूनियर के नेतृत्व में, काम 1943 की शुरुआत में शुरू हुआ।
उन्होंने 1946 की शुरुआत में जिस गणना मशीन को पूरा किया, उसे ENIAC कहा गया , और यह शाब्दिक और लाक्षणिक रूप से एक बहुत बड़ा विकास था।
ENIAC की लागत 400,000 अमेरिकी डॉलर थी (मुद्रास्फीति को समायोजित करने पर 2024 में लगभग 6.7 मिलियन अमेरिकी डॉलर के बराबर)। इसका निर्माण मूर स्कूल के तहखाने में किया गया था, जो 1,500 वर्ग फुट के विशाल क्षेत्र में फैला हुआ था। इसमें असंख्य कंप्यूटर घटकों की आवश्यकता थी, जिनमें 17,000 से अधिक वैक्यूम ट्यूब, 70,000 प्रतिरोधक, 10,000 संधारित्र, 6,000 स्विच और 1,500 रिले शामिल थे। और एक महत्वपूर्ण संकेत के रूप में, वैक्यूम ट्यूब इतनी अधिक गर्मी उत्पन्न करते थे कि ENIAC को अपने विशेष वायु-संवहन प्रणाली की आवश्यकता पड़ी।
एक साधारण सीपीयू होने के बावजूद, ENIAC अपने समय का एक अद्भुत यंत्र था और प्रति सेकंड 5,000 समीकरणों तक को संसाधित कर सकता था। द्वितीय विश्व युद्ध की समाप्ति के बाद, ENIAC को तुरंत अमेरिकी पक्ष की ओर से उभरते शीत युद्ध में शामिल कर लिया गया। इसका पहला कार्य एक नए हथियार, हाइड्रोजन बम के निर्माण से संबंधित गणनाएँ करना था, जिसका विस्फोटक प्रभाव परमाणु बमों से हज़ार गुना अधिक शक्तिशाली था।
सीपीयू की पृष्ठभूमि: यूएनआईवीएसी
ENIAC ने यह प्रदर्शित किया था कि कंप्यूटर सैन्य क्षेत्र में क्या कर सकता है। जल्द ही, एकर्ट और मौचली की उसी टीम ने अपनी खुद की कंपनी बनाई ताकि दुनिया को यह दिखाया जा सके कि कंप्यूटर व्यापार जगत पर सकारात्मक प्रभाव कैसे डाल सकता है।
एकरट-मौली कंप्यूटर कॉर्पोरेशन (ईएमसीसी) की प्रमुख रचना, यूनिवैक 1 (जिसे आमतौर पर केवल "यूनिवैक" कहा जाता है), ईएनआईएसी का एक छोटा, सस्ता संस्करण था जिसमें विभिन्न सुधार किए गए थे जो उस समय की बदलती प्रौद्योगिकी को दर्शाते थे।
हालांकि, उस रकम के बदले में, यूनिवैक ने कई अद्भुत कारनामे कर दिखाए। सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि सीबीएस न्यूज़ ने इसका इस्तेमाल 1952 के अमेरिकी राष्ट्रपति चुनाव की सटीक भविष्यवाणी करने के लिए किया था। गैलप के पारंपरिक सर्वेक्षणों ने एक कड़े मुकाबले की भविष्यवाणी की थी, लेकिन यूनिवैक ने ड्वाइट डी. आइजनहावर की एकतरफा जीत की भविष्यवाणी करके सभी पत्रकारों को चौंका दिया, और ठीक वैसा ही हुआ। यूनिवैक के अलावा किसी को भी इसकी उम्मीद नहीं थी। इस घटना ने जनता को दंग कर दिया, और रातोंरात उन्हें कंप्यूटरों द्वारा किए जा सकने वाले अद्भुत विश्लेषण और भविष्यवाणियों की सराहना करने का मौका मिला।
पहले से अधिक सुव्यवस्थित आकार के बावजूद, यूनिवैक अभी भी बहुत बड़ा था, जिसका वजन 8 टन से थोड़ा अधिक था और इसे 125 किलोवाट ऊर्जा की आवश्यकता होती थी। यूनिवैक 1 का अनावरण 1951 में किया गया था, जिसका पहला मॉडल अमेरिकी जनगणना ब्यूरो द्वारा खरीदा गया था। दुर्भाग्य से, यूनिवैक के उपयोग में एक गंभीर डिज़ाइन दोष के कारण जटिलताएँ उत्पन्न हुईं, क्योंकि यह अभी भी कांच की वैक्यूम ट्यूबों पर निर्भर था जो विभिन्न प्रकार से टूटने के लिए प्रवण थीं और अत्यधिक मात्रा में अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न करती थीं।
सौभाग्यवश, सीपीयू में होने वाली अगली क्रांति सीधे तौर पर इस समस्या का समाधान करेगी।
सीपीयू की पृष्ठभूमि: ट्रांजिस्टर
ENIAC और UNIVAC दोनों के रचनाकारों को वैक्यूम ट्यूबों के साथ काफी कठिनाइयों का सामना करना पड़ा क्योंकि उस समय कोई व्यवहार्य विकल्प उपलब्ध नहीं था। यह स्थिति 1953 में तब बदल गई जब मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के एक शोध छात्र ने दिखाया कि उन्होंने पूरी तरह से ट्रांजिस्टर-आधारित कंप्यूटर बनाने का तरीका खोज लिया है। रिचर्ड ग्रिम्सडेल की रचना एक 48-बिट मशीन थी जिसमें 92 ट्रांजिस्टर और 550 डायोड थे, और एक भी कांच की वैक्यूम ट्यूब नहीं थी।
ट्रांजिस्टरों का बड़े पैमाने पर उत्पादन 1950 के दशक की शुरुआत में शुरू हो गया था, लेकिन शुरू में इनका उपयोग करने में इस्तेमाल होने वाली सामग्री, जर्मेनियम, के कारण जटिलताएँ थीं, जिसे शुद्ध करना मुश्किल था और इसे एक सटीक तापमान सीमा के भीतर रखना पड़ता था।
1954 की शुरुआत में, बेल लेबोरेटरीज के वैज्ञानिकों ने सिलिकॉन पर प्रयोग करना शुरू कर दिया था, जिसे अंततः कंप्यूटर चिप उत्पादन के लिए अपनाया गया। लेकिन असल में प्रगति तब तक नहीं हुई जब तक बेल लेबोरेटरीज के मोहम्मद अतालिया और डावोन काहंग ने सिलिकॉन के उपयोग को और परिष्कृत नहीं किया और मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (या MOSFET, या MOS ट्रांजिस्टर) का निर्माण नहीं किया।
दोनों इंजीनियरों ने 1959 के अंत में एक कार्यशील प्रोटोटाइप तैयार किया और 1960 की शुरुआत में इसे दुनिया के सामने पेश किया गया, जिससे नए दशक की शुरुआत के साथ ट्रांजिस्टर युग का शुभारंभ हुआ। उस दशक के अंत तक, ट्रांजिस्टर का व्यापक रूप से हर जगह उपयोग होने लगा था।
दरअसल, MOSFET दशकों में इतना लोकप्रिय और विश्व स्तर पर स्वीकृत हो गया कि कंप्यूटर इतिहास संग्रहालय ने इसे " इतिहास में सबसे व्यापक रूप से निर्मित उपकरण " के रूप में मान्यता दी है। 2018 में अनुमान लगाया गया था कि 13 सेक्स्टिलियन MOSFET ट्रांजिस्टर निर्मित किए जा चुके हैं।
सीपीयू डिजाइन के लिए, ट्रांजिस्टर एक वास्तविक गेम-चेंजर साबित हुए, जिन्होंने कंप्यूटिंग को उसके भारी-भरकम और बड़े आकार के शुरुआती स्वरूप से मुक्त किया और अधिक सुव्यवस्थित डिजाइन वाले कंप्यूटरों के निर्माण की अनुमति दी, जिन्हें कम जगह की आवश्यकता होती थी और जो अधिक कुशलता से चल सकते थे।
माइक्रोप्रोसेसर क्या है?
अपनी कमियों और विशाल आकार के बावजूद, यूनिवैक अपने समय के लिए एक क्रांतिकारी आविष्कार था। फिर एक ऐसा दौर आया जब छोटे मदरबोर्ड बनाए गए और उनमें विभिन्न प्रकार के कंप्यूटर चिप्स का उपयोग किया जाने लगा। अंततः इससे चिपसेट का विकास हुआ, जो एक ही चिप के कई उपयोगों को समेटे हुए था। और अब, आधुनिक सीपीयू इतने छोटे हो चुके हैं कि पूरा सीपीयू एक छोटे से एकीकृत सर्किट चिप के भीतर समाहित होता है, जिसे माइक्रोप्रोसेसर कहा जाता है।
माइक्रोप्रोसेसरों को उनके द्वारा समर्थित कोर की संख्या के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। एक सीपीयू कोर "मस्तिष्क के भीतर मस्तिष्क" होता है, जो सीपीयू के भीतर भौतिक प्रसंस्करण इकाई के रूप में कार्य करता है। माइक्रोप्रोसेसरों में कई प्रोसेसर हो सकते हैं। वहीं, एक भौतिक कोर चिप में निर्मित एक सीपीयू होता है, जो केवल एक सॉकेट का उपयोग करता है, जिससे अन्य भौतिक कोर भी उसी कंप्यूटिंग वातावरण का लाभ उठा सकते हैं।
यह ध्यान देने योग्य है कि "माइक्रोप्रोसेसर" और "माइक्रोकंट्रोलर" शब्दों को आपस में भ्रमित नहीं करना चाहिए। माइक्रोकंट्रोलर एक बहुत छोटा कंप्यूटर होता है जो एक ही एकीकृत सर्किट पर काम करता है। माइक्रोकंट्रोलर में आमतौर पर कम से कम एक सीपीयू, संबंधित मेमोरी और प्रोग्रामेबल इनपुट/आउटपुट डेटा होता है।
माइक्रोप्रोसेसरों के संबंध में उपयोग किए जाने वाले कुछ अन्य मुख्य शब्द इस प्रकार हैं:
- सिंगल-कोर प्रोसेसर: सिंगल-कोर प्रोसेसर में एक ही प्रोसेसिंग यूनिट होती है। इनकी सामान्यतः धीमी गति होती है, ये सिंगल थ्रेड पर चलते हैं और सीपीयू इंस्ट्रक्शन साइकिल को एक-एक करके निष्पादित करते हैं।
- डुअल-कोर प्रोसेसर: डुअल-कोर प्रोसेसर में एक ही एकीकृत सर्किट के भीतर दो प्रोसेसिंग यूनिट होती हैं। दोनों कोर एक ही समय में काम करते हैं, जिससे प्रदर्शन दर दोगुनी हो जाती है।
- क्वाड-कोर प्रोसेसर: क्वाड-कोर प्रोसेसर में एक ही एकीकृत परिपथ के भीतर चार प्रोसेसिंग इकाइयाँ होती हैं। सभी कोर एक साथ काम करते हैं, जिससे उनकी प्रदर्शन दर चार गुना बढ़ जाती है।
- मल्टी-कोर प्रोसेसर: मल्टी-कोर प्रोसेसर एकीकृत सर्किट होते हैं जिनमें कम से कम दो प्रोसेसर कोर होते हैं, इसलिए वे कम ऊर्जा का उपयोग करते हुए सर्वोच्च प्रदर्शन प्रदान कर सकते हैं।
थ्रेड्स क्या होते हैं?
थ्रेड्स को सीपीयू को जारी किए गए निर्देशों के आभासी अनुक्रम के रूप में समझा जा सकता है। मुख्य रूप से, वे कार्यभार को विभाजित करने और विभिन्न प्रोसेसरों के बीच उन जिम्मेदारियों को साझा करने का एक तरीका हैं।
दो संबंधित शब्द हैं मल्टीथ्रेडिंग और हाइपरथ्रेडिंग। मल्टीथ्रेडिंग में, कार्यों को अलग-अलग थ्रेड्स में विभाजित किया जाता है और वे समानांतर रूप से चलते हैं। हाइपरथ्रेडिंग से प्रदर्शन में और भी अधिक लाभ प्राप्त होता है क्योंकि इसमें प्रोसेसर का उपयोग एक ही समय में दो थ्रेड्स को चलाने के लिए किया जाता है।
ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (जीपीयू)
ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (जीपीयू) कंप्यूटर ग्राफिक्स और संसाधित छवियों की गति बढ़ाने और उन्हें बेहतर बनाने के लिए बनाई जाती हैं। जीपीयू एक विशेष इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है जिसका उपयोग मदरबोर्ड के साथ-साथ पीसी और गेम कंसोल में भी किया जा सकता है।
सीपीयू के प्रमुख निर्माता
अक्सर यह मान लिया जाता है कि CPU तकनीक अच्छी तरह से स्थापित होने के कारण स्थिर हो गई होगी। हालांकि, निरंतर नवाचार के पर्याप्त प्रमाण मौजूद हैं, क्योंकि लगातार नए उत्पाद बनाए जा रहे हैं, जिनमें से सभी सर्वोत्तम संभव CPU (या माइक्रोप्रोसेसर) प्रदान करने का प्रयास कर रहे हैं। निम्नलिखित कंपनियां बार-बार इस प्रयास को प्रदर्शित करती हैं:
- एडवांस्ड माइक्रो डिवाइसेस (AMD) : AMD ने 2017 में अपनी स्थापना के बाद से ही राइज़ेन माइक्रोप्रोसेसर का निर्माण किया है। उल्लेखनीय AMD राइज़ेन उत्पाद (जैसे, राइज़ेन 7, राइज़ेन 9) वीडियो गेमर्स के बीच उच्च गति वाले गेमिंग अनुभव के लिए सराहे गए हैं, जबकि राइज़ेन 5 1600 प्रोसेसर ने सॉफ्टवेयर विकास क्षेत्र में काम करने वालों के बीच अच्छी लोकप्रियता हासिल की है।
- क्वालकॉम: उत्पादन के लिहाज से, क्वालकॉम वर्तमान में सीपीयू क्षेत्र में काम कर रहे विक्रेताओं के एक बड़े समूह में सबसे आगे है। मई 2024 तक, कंप्यूटर क्लिक दरों के नमूनों से पता चला कि क्वालकॉम की क्लिक हिस्सेदारी 37.4% थी, जो उसके निकटतम प्रतिद्वंद्वी की हिस्सेदारी से दोगुने से भी अधिक है।
- आर्म: यह एक ऐसा बाज़ार है जहाँ गति एक प्रमुख गुण है। और हालाँकि आर्म सीधे तौर पर माइक्रोप्रोसेसर नहीं बनाती, फिर भी यह अपनी चिप तकनीक का लाइसेंस और उपयोग करने का तरीका प्रदान करती है, ताकि तृतीय-पक्ष कंपनियाँ आर्म द्वारा डिज़ाइन किए गए माइक्रोप्रोसेसरों की अत्यंत तीव्र प्रसंस्करण गति का लाभ उठा सकें।
- इंटेल: इंटेल दशकों से कंप्यूटर चिप उत्पादन में एक अग्रणी नाम रहा है, जिसने 1975 में चिप्स का उत्पादन शुरू किया था। इंटेल कोर i5 (2009 में पेश किया गया) जैसे प्रोसेसर ने उन प्रोग्रामों के साथ पूर्ण अनुकूलता दिखाई है जिन्हें अधिक प्रोसेसिंग पावर की आवश्यकता होती है, जैसे कि वीडियो एडिटिंग प्रोग्राम और सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट प्रोग्राम।