What is CPU Processor – सीपीयू प्रोसेसर क्‍या होता है?

इस आर्टिकल में हम सीपीयू प्रोसेसर के बारे में सम्पूर्ण जानकारी शेयर करेंगे और आपको सीपीयू के बारे में सभी जानकारी देने की कोसिस करेंगे।

सीपीयू प्रोसेसर क्‍या होता है?

प्रोसेसर क्या होता है प्रोसेसर एक प्रकार की चिप होती है। जो कंप्यूटर, मोबाइल, लैपटॉप, टैबलेट में लगी होती है और इन सभी गैजेट्स का एक प्रमुख अंग होती है। ये हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के बीच होने वाली गतिविधियों को समझता है। प्रोसेसर हमारी और कंप्यूटर के बीच होने वाली हर गतिविधि को समझता है। तब जाकर ही कंप्यूटर हमारी दी गई कमांड को समझ पाता है और उस पर कार्य कर पाता है।

जब तक कंप्यूटर हमारी दी हुई कमांड को ही नहीं समझेगा, तब तक कंप्यूटर पर हम काम नहीं कर सकते। उदाहरण के लिए आप इसको कुछ इस तरह समझिए कि जैसे दो व्‍यक्ति खड़े हैं एक को हिंदी भाषा आती है और दूसरे को मलयालम भाषा। ऐसे में वो तभी बातचीत कर सकते हैं जब दोनों एक भाषा को समझते हो। वरना वो समझ नहीं पाएंगे कि सामने वाला बोल क्या रहा है।

तो इस तरह से दोनों व्‍यक्ति के बीच बातचीत करने का जरिया बनती है अंग्रेजी भाषा जिससे वे दोनों एक दूसरे की भाषा समझ पाते हैं। तो जिस तरह अंग्रेजी भाषा उन दोनों को समझने का माध्यम बनी, उसी प्रकार से हमारी और कंप्यूटर के बीच का माध्यम है प्रोसेसर, जो कंप्यूटर को हमारी कमांड समझाता है और कंप्यूटर सॉफ्टवेयर की मदद से कंप्यूटर वही कार्य करता है, जो हम उसको कीबोर्ड माउस की मदद से निर्देश देते हैं। इसलिए प्रोसेसर को सीपीयू यानी सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट भी कहा जाता है और इसको कंप्यूटर या मोबाइल का दिमाग भी माना जाता है।

प्रोसेसर की बेसिक एलिमेंट्स क्या है

अब समझते है कि प्रोसेसर की बेसिक एलिमेंट्स क्या है। क्योंकि इसे जाने बिना हम ये नहीं समझ सकते कि एक प्रोसेसर काम कैसे करता है। एक प्रोसेसर के मूल तत्वों में शामिल है

Arithmetic Logic Unit (ALU)

ALU भी प्रोसेसर में एक सर्किट होता है। जैसे अंक गणित और तर्क इकाई कहा जाता है जो गणना और तुलना करता है। ये अंकगणित और तर्क संचालन के इंस्ट्रक्शंस को पूरा करती है। Arithmetic के लिए ज्यादातर सीपीयू Basic Multiplication, Addition, Division, Subtraction करता है। मुश्किल Math किए जाते हैं। ALU दो डेटा आइटमों के बीच की तुलना भी करता है। क्या वो इक्वल है या पहले और दूसरे से अधिक मूल्य का है।

Floating Point Unit

FPU जिसे Maths Processor और Numeric Processor के रूप में भी जाना जाता है। ये एक विशेष को प्रोसेसर है जो कॉन्ट्रैक्ट बेसिक माइक्रोप्रोसेसर सर्किट रेट की तुलना में अधिक से अधिक तेजी से संख्याओं में हेरफेर और उन्हें सुलझा सकता है।

Register

ये निर्देश और अन्‍य डेटा को स्टोर करता है। Register एएलयू को ऑपरेशन्स की सप्लाई करता है और ऑपरेशन्स के परिणामों को स्टोर करता है।

L1 & L2 Cache Memory

इनका इस्तेमाल RAM से भी तेज गति से डेटा कलेक्ट करने के लिए किया जाता है।

सीपीयू ऑपरेशन्स क्या होता?

एक प्रोसेसर के चार प्राथमिक कार्य है – Fetch, Decode, Execute & Write Back

Fetch

ये एक ऑपरेशन है जो प्रोग्राम मेमोरी से एक रैम के लिए इन्स्ट्रक्शन से लेता है

Decode

डीकोड वो जगह है जहाँ इस Instructions को डिकोड किया जाता है ताकि यह पता किया जा सके कि ऑपरेशन को जारी रखने के लिए सीपीयू के अन्य भागों की क्या आवश्यकता है।

Execute

एक्सक्यूज़ ये वो जगह है जहाँ ऑपरेशन परफॉर्म करता है इस तरह से एक इन्स्ट्रक्शन्स को पूरा करने के लिए सीपीओ के हर हिस्से की जरूरत होती है।

Write Back

यह एक स्‍टोरेज विधि है, जिसमें प्रत्‍येक बार कुछ परिवर्तन होने पर डेटा कैश में लिया जाता है। लेकिन इसमें मुख्‍य मेमोरी में संबंधित स्‍थान पर केवल कुछ अंतराल पर या कुछ शर्तो के तहत लिखा जाता है।

सीपीयू के कंपोनेंट क्या है और यह काम कैसे करता है?

एक सीपीयू के मेन कम्पोनन्ट उसका एएलयू रजिस्टर और कंट्रोल यूनिट होता है। एएलयू और रजिस्टर के जो भी बेसिक काम होते हैं, वो हम आपको ऊपर बता चूके हैं। अब कंट्रोल यूनिट की बात कर लेते है। कंट्रोल यूनिट वो है, जो निर्देशों को लाने और उसे अमल में लाने का काम करता है।

ये प्रोसेसर की बाकी कामकाज हिस्सों के बीच गतिविधियों का समन्वय करती है। कंट्रोल यूनिट हर इन्स्ट्रक्शन को क्रियाओं के एक समूह में तोड़ देता है, और सीपीओ के बाकी हिस्सों को क्रियाओं करने का निर्देश देती है। उदाहरण के लिए कंट्रोल यूनिट एएलयू को दो संख्याओं को एक साथ मल्टीप्लाई करने और फिर रिज़ल्ट में एक तिहाई नंबर जोड़ने के लिए इन्स्ट्रक्शन दे सकती है।

प्रोसेसर एक पर्सनल कंप्यूटर या छोटे उपकरणों में लगा होता है जो अक्सर उसे हम माइक्रोप्रोसेसर भी कहते है। जिसका मतलब होता है कि प्रोसेसर के इवेंट्स एक सिंगल आईसी चिप में मौजूद हैं। कुछ कंप्यूटर मल्टी कोर प्रोसेसर का उपयोग करके एक काम करते हैं जिसका मतलब होता है की एक चिप जिसमें एक से अधिक सीपीयू को एक सीपीयू आम तौर पर मदरबोर्ड में नीचे की ओर फैन के साथ लगा हुआ एक छोटा उपकरण होता है।

सीपीयू प्रोसेसर के काम करने की प्रक्रिया

इससे पहले कि कोई Instruction एक्जीक्यूटिव किया जा सके। प्रोग्राम Instructions और डेटा को एक इनपुट डिवाइस या एक सेकन्डरी स्टोरेज डिवाइस से मैमोरी में रखा जाना है। एक बार जब जरूरी डेटा और इन्स्ट्रक्शन्स मेमोरी में पहुँच जाते हैं। उसके बाद सीपीयू हर इन्स्ट्रक्शन्स के लिए ये चार स्टेप्स फॉलो करता है।

1. सीटीयू मेमोरी से इंस्ट्रक्शंस को कनेक्ट करता है।
2. सीपीयू इन्स्ट्रक्शन को डिकोड करता है और निर्देश देता है कि जरूरी डेटा को मैमोरी से एलयू में ले जाया जाए। इन पहले दोनों स्टॉक्स को एक साथ इन्स्ट्रक्शन टाइम या आई टाइम कहा जाता है।
3. इसके बाद एलयू अरिथमेटिक या लॉजिकल इन्स्ट्रक्शन्स को सुलझाता है।
4. एलयू रिज़ल्ट को मेमोरी या रजिस्टर में स्टोर करता है। इस तीसरे और चौथे स्टेप को एक साथ एग्जिक्यूशन टाइम कहा जाता है।

प्रोसेसर कोर क्‍या होते है?

जब भी प्रोसेसर की बात आती है तब कोर के बारे में भी जानना बहुत ही जरूरी होता है। एक कोर प्रोसेसर की क्षमता को दर्शाता है कि प्रोसेसर कितने कामों को एक साथ करने की क्षमता रखता है आमतौर पर कोर सीपीयू का एक कम्प्यूटेशनल यूनिट है। जो एलयू के माध्यम से पर्टिकुलर ऑपरेशन के लिए इन्स्ट्रक्शन्स को पढ़ता है।

अगर सीपीयू में एक ही कोर हैं तो इसका मतलब है कि सीपीयू में एक ही प्रोसेसर यूनिट है और यह मल्टिपल ऑपरेशन को एक साथ नहीं कर सकता। जैसे मान लीजिए कि आप एक वक्त पर अपने मोबाइल पर गेम भी खेलना चाहते हैं गाने सुनना चाहते हैं और बैकग्राउंड में डाउनलोड भी करना चाहते हैं ऐसे में सिंगल कोर प्रोसेसर के लिए इतने सारे काम करना बेहद मुश्किल होगा।

इसलिए कंप्यूटर की परफॉर्मेंस को बढ़ाने के लिए प्रोसेसर ने एक से ज्यादा कोर जोड़े जाते हैं। एक से अधिक कोर वाले प्रोसेसर सभी ऐक्शन को तेजी से और एक ही समय पर करता है। जिससे कंप्यूटर के कार्य करने की स्पीड बढ़ती है।

एक से ज्यादा कोर वाले प्रोसेसर को मल्टी कोर प्रोसेसर कहा जाता है। आजकल के मॉडर्न प्रोसेसर मल्टीप्ल कोर से बने होते हैं। जो इसे एक ही बार में मल्टिपल इन्स्ट्रक्शन्स देने की अनुमति देते हैं। मल्टी कोर प्रोसेसर का मुख्य लाभ यह है कि एक ही समय में कई इन्स्ट्रक्शन्स को चला सकता है। यह सुविधा परफोर्मेंस को काफी बढ़ा देता है।

प्रोसेसर कोर के प्रकार

प्रोसेसर में उनकी कपैसिटी के अनुसार अलग अलग कोर होते हैं एक सामान्य प्रोसेसर में सिंगल कोर होता है यानी की वो सिंगल सीपीयू होता है। वहीं डुअल कोर प्रोसेसर में दो सामान फ्रीक्वेन्सी वाले दो प्रोसेसर सर्किट होते है। डुअल कोर प्रोसेसर सिंगल कोर प्रोसेसर की तुलना में दोगुनी तेजी से काम कर सकता है और वो भी बड़ी आसानी से जिस प्रोसेसर में जितना ज्यादा कोर होगा वह उतनी ही सफलता पूर्वक मल्टीटास्किंग को पूरा कर सकता है। आज कल कंप्यूटर और स्मार्टफोन में बहुत से प्रकार के प्रोसेसर कोर देखने को मिलते हैं। जिससे उनकी काम करने की क्षमता बढ़ जाती है। चलिए इन अलग-अलग प्रकार के कोर के बारे में थोड़ा विस्तार से हम आपको बताते हैं।

1. सिंगल कोर प्रोसेसर – सिंगल कोर प्रोसेसर सबसे पुराने प्रकार का प्रोसेसर है और शुरू में एकमात्र प्रकार का प्रोसेसर था। जिसे एक कंप्यूटर में इस्तेमाल किया जा सकता था। सिंगल कोर प्रोसेसर केवल एक बार में एक ऑपरेशन शुरू कर सकता है। इसलिए यह मल्टी टास्किंग में अच्छा नहीं था। इसका मतलब यह है कि जब भी एक से अधिक ऐप्लिकेशन चलाना रहता था तो उनके परफॉरमेंस में कमी आ जाती थी। हालांकि एक समय में केवल एक ही ऑपरेशन शुरू किया जा सकता था और कोई दूसरा ऑपरेशन तभी ऐक्टिवेट होता था जब तक कि उसका पहला वाला खत्म ना हो जाए। जिससे प्रत्येक नए ऑपरेशन के साथ कंप्यूटर बहुत धीमी गति से चलता था। सिंगल कोर प्रोसेसर को बेसिक प्रोसेसर भी कहा जाता है
2. डुअल कोर प्रोसेसर – डुअल कोर प्रोसेसर एक सिंगल प्रोसेसर है जिसमें दो कोर होते हैं और इस प्रकार एक चिप दो सीपीयू की तरह कार्य करता है। डुअल कोर प्रोसेसर मल्टीटास्किंग को अधिक कुशलता से हैंडल कर सकता है। डुअल कोर प्रोसेसर के जरिए कंप्यूटर और स्मार्टफोन की परफॉर्मेंस दो बराबर भागों में बंट जाती है। जहां यूजर इंटरनेट इस्तेमाल करने के साथ-साथ कुछ अन्य एप्लिकेशन का एक समय पर इस्तेमाल कर सकता है। लेकिन यह भी आज के दौर में हेवी टास्क के लिए उपयुक्त नहीं माना जाता ऐसा कहा जा सकता है। क्‍योकि डुअल कोर प्रोसेसर यूजर को बेसिक प्रोसेसर से थोड़ी बेहतर परिणाम ही दे पाने में सक्षम है।
3. क्वाड कोर प्रोसेसर – क्वाड कोर प्रोसेसर एक कोर प्रोसेसर एक मल्टी प्रोसेसर आर्किटेक्चर है। जो तेजी से प्रोसेसिंग पावर प्रदान करने के लिए डिजाइन किया गया है। ये डुअल कोर प्रोसेसर का सक्सेसफुल है। इस प्रोसेसर में डुअल कोर के अतिरिक्त दो प्रोसेसर कोर दिए जाते हैं। क्वाड कोर प्रोसेसर एक प्रोसेसर के भीतर डुअल कोर प्रोसेसर स्कोर एकत्रित करता है। यानी कि दोगुने कोर होने की वजह से परफॉरमेंस भी दुगनी मिलती है। दो अलग अलग डुअल कोर प्रोसेसर कैशे मैमोरी का उपयोग करते हुए एक दूसरे के साथ कम्यूनिकेट करते हैं। ये प्रोसेसर एक साथ मल्टिपल इन्स्ट्रक्शन्स को एग्जिक्यूट कर सकता है। इसका मतलब है कि प्रत्येक कोर अलग अलग इंस्ट्रक्शंस के लिए डेडिकेटेड हो सकता है। चार कोर्स यूनिट के साथ ये फास्ट डेटा ट्रांसफर तो करने में मददगार होता ही है, साथ ही गेमिंग के दीवानों के लिए यह प्रोसेसर बेहतर है।
4. हेक्सा कोर प्रोसेसर – हेक्सा कोर एक और मल्टिपल कोर प्रोसेसर है जो सिक्स कोर्स के साथ आता है और इसमें डुअल कोर और क्वाडकोर प्रोसेसर की तुलना में फास्ट कार्य करने की क्षमता होती है।
5. ऑक्टाकोर प्रोसेसर – ऑक्टाकोर प्रोसेसर में आठ कोर होते है। आठ अलग-अलग कोर के दम पर यह प्रोसेसर ना सिर्फ कंप्यूटर की स्पीड और उसकी परफॉरमेंस को शानदार बना देता है। बल्कि वीडियो डाउनलोडिंग स्ट्रीमिंग मल्टीटास्किंग का भी उत्तम अनुभव प्रदान करता है।
6. टेका कोर प्रोसेसर – टेका कोर प्रोसेसर में 10 कोर होते है। जो बाकी सभी प्रोसेसर्स के मुकाबले 10 गुना तेजी से काम करता है।

प्रोसेसर बनाने वाली कंपनी

प्रोसेसर कोर में लगातार विकास किया जा रहा है ताकि कंप्यूटर की परफोर्मेंस स्पीड को और बढ़ाया जा सके और हमारा काम चुटकियों में पूरा हो जाए वैसे तो प्रोसेसर कोर बहुत सारी कंपनी बनाती है। वैसे तो प्रोसेसर बहुत सारी कंपनीज बनाती हैं जिनमें से जो प्रमुख नाम निम्‍न है –

1. Intel – इंटेल दुनिया की सबसे बड़ी कम्‍प्‍यूटर प्रोसेसर बनाने वाली कंपनी है। जिसके प्रमुख प्रोसेसर के नाम है, i3, i5, i7 & i9 वर्तमान में Intel कंपनी की नवीनतम 12वीं जेनरेशन के प्रोसेसर आ रहे हैं।
2. AMD – एएमडी कंपनी के प्रोसेसर इंटेल कंपनी के बाद सबसे ज्‍यादा उपयोग किया जाता है। वर्तमान में इसमें ryzen 3, ryzen 5, ryzen 7 & ryzen 9 के प्रोसेसर आ रहे है।
3. Qualcomm – यह मोबाईल प्रोसेसर की निर्माता है।
4. Nvidia – यह ग्राफिक कार्ड के निर्माता है।

इनके आलावा कुछ और कंपनी भी प्रोसेसर बनाती है, जैसे:-

1. IBM
2. Samsung
3. Motorola
4. Hewlett-Packard (HP)