CPU செயலி எவ்வாறு இயங்குகிறது?

எளிய பொம்மைகளிலிருந்து பெரிய வணிக அமைப்புகள் வரை ஒவ்வொரு கணினி சாதனமும் மத்திய செயலாக்க அலகு எனப்படும் ஒரு முக்கிய அங்கத்தைக் கொண்டுள்ளது. CPU கணக்கீடுகளை செய்கிறது, தர்க்கரீதியான ஒப்பீடுகளை செய்கிறது மற்றும் தரவை வினாடிக்கு பில்லியன் மடங்கு வரை நகர்த்துகிறது. ஒரே நேரத்தில் எளிய வழிமுறைகளை இயக்குவதன் மூலம் இது செயல்படுகிறது, இது முழு கணினியையும் இயக்கும் முதன்மை நேர சமிக்ஞையால் தூண்டப்படுகிறது.

விளக்கம்

ஒரு CPU செயலி என்பது ஒரு தீப்பெட்டியின் அளவைப் பற்றிய கணினி சிப் ஆகும். தொகுப்பின் உள்ளே மில்லியன் கணக்கான டிரான்சிஸ்டோரைஸ் செய்யப்பட்ட சுற்றுகள் கொண்ட சிலிக்கான் செவ்வகம் உள்ளது. சாதனத்திலிருந்து டஜன் கணக்கான உலோக ஊசிகளை நீட்டவும், அவை ஒவ்வொன்றும் மின்னணு சமிக்ஞைகளை சில்லுக்கு வெளியேயும் வெளியேயும் கொண்டு செல்கின்றன. சிப் கணினியின் சர்க்யூட் போர்டில் ஒரு சாக்கெட்டில் செருகப்பட்டு நினைவகம், ஹார்ட் டிரைவ்கள், காட்சி திரைகள் மற்றும் CPU க்கு வெளியே உள்ள பிற சாதனங்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.

கடிகாரம்

ஒரு கடிகாரம் எனப்படும் நேர சுற்று மின் துடிப்புகளை CPU க்கு அனுப்புகிறது. செயலியைப் பொறுத்து, கடிகாரம் வினாடிக்கு நூறாயிரக்கணக்கான முதல் பில்லியன் சுழற்சிகள் வரை இயங்கும். பருப்பு வகைகள் CPU க்குள் செயல்பாட்டை இயக்குகின்றன; மற்ற சுற்றுகள் ஒரே கடிகாரத்தை சார்ந்து இருப்பதால், இது கணினியில் சிக்கலான நிகழ்வுகளை ஒத்திசைக்கிறது.

வழிமுறைகள்

அனைத்து CPU களுக்கும் ஒரு அறிவுறுத்தல் தொகுப்பு உள்ளது - எண்களைச் சேர்ப்பது, இரண்டு தரவுகளை ஒப்பிடுவது மற்றும் தரவை CPU க்கு நகர்த்துவது உள்ளிட்ட செயலி செய்யும் செயல்களின் பட்டியல். உங்கள் கணினியில் நீங்கள் இயக்கும் மென்பொருளானது ஒரு வரிசையில் அமைக்கப்பட்டுள்ள மில்லியன் கணக்கான CPU இன் அறிவுறுத்தல்களைக் கொண்டுள்ளது; அறிவுறுத்தல்கள் மிகவும் எளிமையான செயல்பாடுகள், எனவே CPU அவற்றில் பலவற்றை அர்த்தமுள்ள பணிகளைச் செய்கிறது. CPU களின் சில குடும்பங்கள், டெஸ்க்டாப் பிசிக்களில் பயன்படுத்தப்படுவது போன்றவை, அதே அறிவுறுத்தல் தொகுப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதே மென்பொருளை இயக்க அனுமதிக்கின்றன. ஒரு தயாரிப்பு குடும்பத்திற்கு வெளியே உள்ள CPU கள் வெவ்வேறு வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்தலாம்; ஒரு ஐபாட்டின் CPU, எடுத்துக்காட்டாக, விண்டோஸ் அடிப்படையிலான மடிக்கணினியை இயக்குவதை விட வேறுபட்ட வழிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளது.

ஆலு

செயலிகளில் கணித மற்றும் தர்க்க அலகு எனப்படும் ஒரு சுற்று உள்ளது, அவை கணக்கீடுகள் மற்றும் ஒப்பீடுகளைச் செய்கின்றன. பெரும்பாலான CPU கள் செய்யும் எண்கணிதம் அடிப்படை பெருக்கல், கூட்டல், பிரிவு மற்றும் கழித்தல் ஆகும்; புள்ளிவிவர செயல்பாடுகள் போன்ற சிக்கலான கணிதமானது அதிக வேகத்தில் செய்யப்படும் பல எளிய செயல்பாடுகளின் சேர்க்கைகள் ஆகும். இரண்டு தரவு உருப்படிகளுக்கு சமமானதா அல்லது மற்றொன்றை விட அதிக மதிப்பு உள்ளதா என்பதை தீர்மானிக்க ALU தர்க்கரீதியான ஒப்பீடுகளையும் செய்கிறது.

கட்டுப்பாட்டு பிரிவு

CPU ஆனது ஒரு கட்டுப்பாட்டு அலகு கொண்டிருக்கிறது, இது செயலியின் பிற வேலை பாகங்களில் செயல்பாடுகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. கட்டுப்பாட்டு அலகு ஒவ்வொரு அறிவுறுத்தலையும் ஒரு செயல்களின் தொகுப்பாக உடைத்து, செயல்களைச் செய்ய CPU இன் பல்வேறு துணை அமைப்புகளை வழிநடத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கட்டுப்பாட்டு அலகு ALU ஐ இரண்டு எண்களை ஒன்றாகப் பெருக்கி, அதன் விளைவாக மூன்றாவது எண்ணைச் சேர்க்கலாம்.

நினைவு

CPU சிப் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மிக விரைவான நினைவகத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது ALU நேரடியாக செயல்படும் பதிவேடுகள் எனப்படும் சேமிப்பக பகுதிகளின் தொகுப்பைக் கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, பதிவு 1 இன் உள்ளடக்கங்களுக்கு ALU பதிவு 2 இல் உள்ள எண்ணை விரைவாகச் சேர்க்கலாம். கணினியின் செயல்திறனை மேம்படுத்தும் கேச் எனப்படும் பகுதியில் சமீபத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட வழிமுறைகளையும் தரவையும் CPU வைத்திருக்கிறது. ஒரு விலையில் ஒரு விலையை பெருக்கும் ஒரு நிரலில், எடுத்துக்காட்டாக, CPU அதன் கேச் நினைவகத்தில் இந்த எண்களைத் தேடுகிறது. இது அவற்றைக் கண்டறிந்தால், இது CPU க்கு வெளியே உள்ள மெமரி சில்லுகளிலிருந்து எண்களை மீட்டெடுக்கும் கூடுதல் வேலையை செயலியைச் சேமிக்கிறது.