వెలుపల మరియు లోపల ప్రాసెసర్ యొక్క భాగాలు: ప్రాథమిక అంశాలు?

CPU అంటే ఏమిటో మనందరికీ ఖచ్చితంగా తెలుసు, కాని ప్రాసెసర్ యొక్క భాగాలు ఏమిటో మనకు నిజంగా తెలుసా ? సిలికాన్ యొక్క ఈ చిన్న చదరపుకి పెద్ద మొత్తంలో సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేయగలిగే ప్రతి ఒక్కటి, మానవజాతిని ఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థలు లేకుండా, పూర్తి పరాజయం పాలయ్యే యుగానికి తరలించగలవు.

ప్రాసెసర్లు ఇప్పటికే మన దైనందిన జీవితంలో భాగం, ముఖ్యంగా గత 20 ఏళ్లలో జన్మించిన వ్యక్తులు. చాలా మంది సాంకేతిక పరిజ్ఞానంతో పూర్తిగా కలిసిపోయారు, రొట్టెకు బదులుగా స్మార్ట్‌ఫోన్‌ను తమ చేతుల్లోకి తీసుకువచ్చే చిన్నారుల గురించి ప్రత్యేకంగా చెప్పనక్కర్లేదు… ఈ పరికరాలన్నింటిలో, ప్రాసెసర్ అని పిలువబడే ఒక సాధారణ మూలకం ఉంది, దీనికి "తెలివితేటలు" ఇవ్వడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. మన చుట్టూ ఉన్న యంత్రాలు. ఈ మూలకం ఉనికిలో లేకుంటే, కంప్యూటర్లు, మొబైల్స్, రోబోట్లు మరియు అసెంబ్లీ లైన్లు, సంక్షిప్తంగా, ప్రతి ఒక్కరికీ పని ఉంటుంది… కానీ మనం వాటిని తయారు చేసిన చోటికి చేరుకోవడం అసాధ్యం, "మ్యాట్రిక్స్" వంటి ప్రపంచం ఇంకా లేదు. ప్రతిదీ వెళ్తుంది.

విషయ సూచిక

ప్రాసెసర్ అంటే ఏమిటి మరియు ఎందుకు అంత ముఖ్యమైనది

అన్నింటిలో మొదటిది, కంప్యూటర్‌లో మాత్రమే ప్రాసెసర్ లేదని తెలుసుకోవాలి. అన్ని ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, అన్నింటికీ, వాటిలో డిజిటల్ గడియారం, ప్రోగ్రామబుల్ ఆటోమాటన్ లేదా స్మార్ట్‌ఫోన్ అయినా ప్రాసెసర్‌గా పనిచేసే ఒక మూలకం ఉంటుంది .

అయితే, వాటి సామర్థ్యాలను బట్టి మరియు అవి తయారు చేయబడిన వాటిపై ఆధారపడి, ప్రాసెసర్‌లు ఎక్కువ లేదా తక్కువ సంక్లిష్టంగా ఉండవచ్చు, ఎల్‌ఈడీ ప్యానల్‌ను వెలిగించటానికి బైనరీ కోడ్‌లను వరుసగా అమలు చేయడం నుండి, భారీ మొత్తంలో నిర్వహించడం వరకు వారి నుండి నేర్చుకోవడం (మెషిన్ లెర్నింగ్ మరియు ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్) తో సహా సమాచారం.

స్పానిష్‌లోని CPU లేదా సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ ఒక ప్రోగ్రామ్‌లోని విధులు మరియు సూచనలను అమలు చేయగల ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్. ఈ సూచనలు చాలా సరళీకృతం చేయబడ్డాయి మరియు ప్రాథమిక అంకగణిత గణనలకు (అదనంగా, వ్యవకలనం, గుణకారం మరియు విభజన), తార్కిక కార్యకలాపాలు (AND, OR, NOT, NOR, NAND) మరియు ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ (I / O) నియంత్రణకు ఉడకబెట్టండి. పరికరాల.

అప్పుడు ప్రాసెసర్ అనేది ప్రోగ్రామ్ యొక్క సూచనలను రూపొందించే అన్ని ఆపరేషన్లను నిర్వహించే బాధ్యత. మనం యంత్రం యొక్క దృక్కోణంలో ఉంచుకుంటే, ఈ కార్యకలాపాలు సున్నాలు మరియు బిట్స్ అని పిలువబడే సాధారణ గొలుసులకు తగ్గించబడతాయి మరియు అవి ప్రస్తుత / ప్రస్తుత-కాని స్థితులను సూచిస్తాయి, తద్వారా మానవుడు కూడా సామర్థ్యం ఉన్న బైనరీ తార్కిక నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తుంది. మెషిన్ కోడ్, సమీకరించేవాడు లేదా ఉన్నత స్థాయి ప్రోగ్రామింగ్ భాష ద్వారా అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు ప్రోగ్రామ్ చేయడానికి.

ట్రాన్సిస్టర్లు, ప్రతిదానికీ దోషులు

ట్రాన్సిస్టర్‌ల కోసం కాకపోతే ప్రాసెసర్‌లు కనీసం చిన్నవిగా ఉండవు. ఏదైనా ప్రాసెసర్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాథమిక యూనిట్. ఇది సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌ను మూసివేస్తుంది లేదా తెరుస్తుంది లేదా సిగ్నల్‌ను విస్తరిస్తుంది. ఈ విధంగా, CPU అర్థం చేసుకునే బైనరీ భాష అయిన వాటిని మరియు సున్నాలను మనం ఎలా సృష్టించగలం.

ఈ ట్రాన్సిస్టర్‌లు వాక్యూమ్ కవాటాలుగా ప్రారంభమయ్యాయి , ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క స్వంత ప్రయాణాలను చేయగల సామర్థ్యం గల భారీ లైట్-బల్బ్ లాంటి పరికరాలు, కానీ శూన్యంలోని యాంత్రిక అంశాలతో. ENIAC లేదా EDVAC వంటి కంప్యూటర్లలో ట్రాన్సిస్టర్‌లకు బదులుగా వాటిలో వాక్యూమ్ వాల్వ్‌లు ఉన్నాయి మరియు అవి చాలా పెద్దవి మరియు ఆచరణాత్మకంగా ఒక చిన్న నగరం యొక్క శక్తిని వినియోగిస్తాయి. ఈ యంత్రాలు వాన్ న్యూమాన్ నిర్మాణంతో మొదటివి.

కానీ 1950 నుండి 1960 లలో, మొదటి ట్రాన్సిస్టర్ సిపియులు సృష్టించడం ప్రారంభించాయి - వాస్తవానికి, ఇది 1958 లో ఐబిఎమ్ 7090 తో మొదటి సెమీకండక్టర్ ట్రాన్సిస్టర్ ఆధారిత యంత్రాన్ని సృష్టించినప్పుడు ఐబిఎమ్. అప్పటి నుండి పరిణామం అద్భుతమైనది, ఇంటెల్ మరియు తరువాత AMD వంటి తయారీదారులు డెస్క్‌టాప్ కంప్యూటర్ల కోసం మొదటి ప్రాసెసర్‌లను రూపొందించడం ప్రారంభించారు, విప్లవాత్మక x86 నిర్మాణాన్ని అమలు చేశారు, ఇంటెల్ 8086 CPU కి ధన్యవాదాలు. వాస్తవానికి, ఈ రోజు కూడా, మా డెస్క్‌టాప్ ప్రాసెసర్‌లు ఈ నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉన్నాయి, తరువాత మనం x86 ప్రాసెసర్ యొక్క భాగాలను చూస్తాము.

దీని తరువాత, వాస్తుశిల్పం మరింత క్లిష్టంగా మారడం ప్రారంభమైంది, చిన్న చిప్‌లతో మరియు లోపల ఎక్కువ కోర్లను ప్రవేశపెట్టడంతో, ఆపై గ్రాఫిక్స్ ప్రాసెసింగ్‌కు ప్రత్యేకంగా అంకితమైన కోర్లతో. కాష్ మెమరీ అని పిలువబడే అల్ట్రా-ఫాస్ట్ మెమరీ బ్యాంకులు మరియు ప్రధాన మెమరీ, ర్యామ్ ఉన్న కనెక్షన్ బస్సులను కూడా ఈ చిన్న చిప్స్ లోపల ప్రవేశపెట్టారు.

ప్రాసెసర్ యొక్క బాహ్య భాగాలు

మన రోజులో ఉన్నంత వరకు ప్రాసెసర్ల చరిత్ర గురించి ఈ క్లుప్త సమీక్ష తరువాత, ప్రస్తుత ప్రాసెసర్‌లో బాహ్య అంశాలు ఏమిటో చూద్దాం. మేము తాకిన మరియు వినియోగదారు దృష్టిలో ఉన్న భౌతిక అంశాల గురించి మాట్లాడుతున్నాము. ప్రాసెసర్ యొక్క భౌతిక మరియు కనెక్టివిటీ అవసరాలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది మాకు సహాయపడుతుంది.

సాకెట్

CPU సాకెట్ లేదా సాకెట్ అనేది ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సిస్టమ్, ఇది మదర్‌బోర్డుపై స్థిరంగా వ్యవస్థాపించబడింది, ఇది ప్రాసెసర్‌ను బోర్డు మరియు కంప్యూటర్‌లోని ఇతర అంశాలతో అనుసంధానించడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. మార్కెట్లో అనేక ప్రాథమిక రకాల సాకెట్లు ఉన్నాయి మరియు అనేక విభిన్న కాన్ఫిగరేషన్లతో కూడా ఉన్నాయి. మీ పేరు లేదా తెగలో మూడు అంశాలు ఉన్నాయి, అవి మనం దేని గురించి మాట్లాడుతున్నాయో మాకు అర్థం చేస్తాయి:

వ్యక్తిగత కంప్యూటర్ల విషయంలో తయారీదారు ఇంటెల్ లేదా AMD కావచ్చు, ఇది అర్థం చేసుకోవడానికి చాలా సులభం. కనెక్షన్ రకానికి సంబంధించి మనకు మూడు వేర్వేరు రకాలు ఉన్నాయి:

• LGA: (గ్రిడ్ కాంటాక్ట్ అర్రే), అంటే కాంటాక్ట్ పిన్స్ సాకెట్‌లోనే ఇన్‌స్టాల్ చేయబడతాయి, అయితే CPU కి ఫ్లాట్ కాంటాక్ట్ అర్రే మాత్రమే ఉంటుంది. PGA: (పిన్స్ యొక్క గ్రిడ్ శ్రేణి), ఇది మునుపటిదానికి వ్యతిరేకం, ఇది పిన్‌లను కలిగి ఉన్న ప్రాసెసర్ మరియు వాటిని చొప్పించడానికి రంధ్రాలను సాకెట్ చేస్తుంది. BGA: (బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణి), ఈ సందర్భంలో ప్రాసెసర్ నేరుగా మదర్‌బోర్డుకు కరిగించబడుతుంది.

చివరి సంఖ్య కొరకు, ఇది సాకెట్‌తో CPU కలిగి ఉన్న పంపిణీ రకం లేదా కనెక్షన్ పిన్‌ల సంఖ్యను గుర్తిస్తుంది. ఇంటెల్ మరియు ఎఎమ్‌డి రెండింటిలోనూ అపారమైన మొత్తం ఉంది.

అధస్తరంగా

ఉపరితలం ప్రాథమికంగా పిసిబి, ఇక్కడ కోర్ల యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ కలిగిన సిలికాన్ చిప్, DIE అని పిలువబడుతుంది. నేటి ప్రాసెసర్‌లలో ఒకటి కంటే ఎక్కువ మూలకాలు విడిగా ఇన్‌స్టాల్ చేయబడి ఉండవచ్చు.

కానీ ఈ చిన్న పిసిబి కనెక్షన్ పిన్స్ యొక్క మొత్తం మాతృకను మదర్బోర్డు యొక్క సాకెట్‌తో కలిగి ఉంటుంది, విద్యుత్ బదిలీని మెరుగుపరచడానికి దాదాపు ఎల్లప్పుడూ బంగారం పూతతో ఉంటుంది మరియు కెపాసిటర్ల రూపంలో ఓవర్‌లోడ్‌లు మరియు ప్రస్తుత సర్జెస్ నుండి రక్షణ ఉంటుంది.

DIE

DIE ఖచ్చితంగా ఒక ప్రాసెసర్ యొక్క అన్ని ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ మరియు అంతర్గత భాగాలను కలిగి ఉన్న చదరపు లేదా చిప్. దృశ్యమానంగా, ఇది ఉపరితలం నుండి పొడుచుకు వచ్చిన ఒక చిన్న నల్ల మూలకం మరియు వేడి వెదజల్లే మూలకంతో సంబంధాన్ని కలిగిస్తుంది.

మొత్తం ప్రాసెసింగ్ వ్యవస్థ దాని లోపల ఉన్నందున, DIE చాలా అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు చేరుకుంటుంది, కాబట్టి ఇది ఇతర అంశాల ద్వారా రక్షించబడాలి.

IHS

DTS లేదా ఇంటిగ్రేటెడ్ థర్మల్ డిఫ్యూజర్ అని కూడా పిలుస్తారు మరియు ప్రాసెసర్ కోర్ల యొక్క అన్ని ఉష్ణోగ్రతను సంగ్రహించి, ఈ మూలకం వ్యవస్థాపించిన హీట్‌సింక్‌కు బదిలీ చేయడం దీని పని. ఇది రాగి లేదా అల్యూమినియంతో తయారు చేయబడింది.

ఈ మూలకం DIE ను బయటి నుండి రక్షించే షీట్ లేదా ఎన్కప్సులేషన్, మరియు థర్మల్ పేస్ట్ ద్వారా లేదా నేరుగా వెల్డింగ్ ద్వారా దానితో ప్రత్యక్ష సంబంధంలో ఉంటుంది. కస్టమ్ గేమింగ్ పరికరాలలో, వినియోగదారులు ద్రవ లోహ సమ్మేళనంలో థర్మల్ పేస్ట్ ఉపయోగించి DIE తో నేరుగా హీట్ సింక్‌లను ఉంచడానికి ఈ IHS ను తొలగిస్తారు. ఈ ప్రక్రియను డీలిడింగ్ అని పిలుస్తారు మరియు ప్రాసెసర్ ఉష్ణోగ్రతను గణనీయంగా మెరుగుపరచడం దీని ఉద్దేశ్యం.

heatsink

సాధ్యమైనంత ఎక్కువ వేడిని సంగ్రహించి వాతావరణానికి బదిలీ చేయడానికి బాధ్యత వహించే తుది మూలకం. అవి అల్యూమినియం మరియు రాగి పునాదితో చేసిన చిన్న లేదా పెద్ద బ్లాక్స్, రెక్కల ద్వారా బలవంతంగా గాలి ప్రవాహం ద్వారా మొత్తం ఉపరితలాన్ని చల్లబరచడానికి సహాయపడే అభిమానులతో అందించబడతాయి.

ప్రతి పిసి ప్రాసెసర్‌కు దాని ఉష్ణోగ్రతలను అదుపులో ఉంచడానికి మరియు పనిచేయడానికి హీట్‌సింక్ అవసరం.

బాగా ఇవి ప్రాసెసర్ యొక్క భాగాలు బాహ్యంగా ఉన్నాయి, ఇప్పుడు మనం చాలా సాంకేతిక భాగాన్ని, దాని అంతర్గత భాగాలను చూడబోతున్నాం.

వాన్ న్యూమాన్ ఆర్కిటెక్చర్

నేటి కంప్యూటర్లు చరిత్రలో మొట్టమొదటి కంప్యూటర్లకు 1945 లో జీవితాన్ని ఇచ్చే గణిత శాస్త్రవేత్త అయిన వాన్ న్యూమాన్ యొక్క నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉన్నాయి, మీకు తెలుసా, ENIAC మరియు దాని ఇతర పెద్ద స్నేహితులు. ఈ ఆర్కిటెక్చర్ ప్రాథమికంగా కంప్యూటర్ యొక్క మూలకాలు లేదా భాగాలు పంపిణీ చేయబడిన మార్గం, తద్వారా దాని ఆపరేషన్ సాధ్యమవుతుంది. ఇది నాలుగు ప్రాథమిక భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:

• ప్రోగ్రామ్ మరియు డేటా మెమరీ: ఇది ప్రాసెసర్‌లో అమలు చేయవలసిన సూచనలను నిల్వ చేసే మూలకం. ఇది స్టోరేజ్ డ్రైవ్‌లు లేదా హార్డ్ డ్రైవ్‌లు, యాదృచ్ఛిక యాక్సెస్ RAM మరియు సూచనలను కలిగి ఉన్న ప్రోగ్రామ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ లేదా సిపియు: ఇది ప్రాసెసర్, ప్రధాన మెమరీ మరియు ఇన్పుట్ పరికరాల నుండి వచ్చే మొత్తం సమాచారాన్ని నియంత్రించే మరియు ప్రాసెస్ చేసే యూనిట్. ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్పుట్ యూనిట్: సెంట్రల్ యూనిట్‌కు అనుసంధానించబడిన పెరిఫెరల్స్ మరియు భాగాలతో కమ్యూనికేషన్‌ను అనుమతిస్తుంది. భౌతికంగా మేము వాటిని మా మదర్బోర్డు యొక్క స్లాట్లు మరియు పోర్టులుగా గుర్తించగలము. డేటా బస్సులు: మూలకాలను భౌతికంగా అనుసంధానించే ట్రాక్‌లు, ట్రాక్‌లు లేదా తంతులు. ఒక CPU లో వాటిని కంట్రోల్ బస్, డేటా బస్ మరియు అడ్రస్ బస్‌లుగా విభజించారు.

మల్టీ-కోర్ ప్రాసెసర్లు

మేము ప్రాసెసర్ యొక్క అంతర్గత భాగాలను జాబితా చేయడానికి ముందు, ప్రాసెసర్ యొక్క కోర్లు మరియు దాని పనితీరు ఏమిటో తెలుసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.

ప్రాసెసర్ యొక్క ప్రధాన భాగం ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్, దాని ద్వారా వెళ్ళే సమాచారంతో అవసరమైన గణనలను నిర్వహించడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. ప్రతి ప్రాసెసర్ ఒక నిర్దిష్ట పౌన frequency పున్యంలో పనిచేస్తుంది, ఇది MHz లో కొలుస్తారు, ఇది ఎన్ని ఆపరేషన్లను చేయగలదో సూచిస్తుంది. ప్రస్తుత ప్రాసెసర్‌లకు ఒక కోర్ మాత్రమే కాదు, వాటిలో చాలా వరకు, అవన్నీ ఒకే అంతర్గత భాగాలతో మరియు ప్రతి గడియార చక్రంలో ఒకేసారి సూచనలను అమలు చేయగల మరియు పరిష్కరించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

కాబట్టి ఒక కోర్ ప్రాసెసర్ ప్రతి చక్రంలో ఒక సూచనను అమలు చేయగలిగితే, అది 6 కలిగి ఉంటే, అదే చక్రంలో ఈ 6 సూచనలను అమలు చేయవచ్చు. ఇది నాటకీయ పనితీరు అప్‌గ్రేడ్, మరియు ఇది నేటి ప్రాసెసర్‌లు ఏమి చేస్తుంది. కానీ మనకు కోర్లు మాత్రమే కాదు, ప్రాసెసింగ్ థ్రెడ్‌లు కూడా ఉన్నాయి, ఇవి ఒక రకమైన తార్కిక కోర్ల వంటివి, దీని ద్వారా ప్రోగ్రామ్ యొక్క థ్రెడ్‌లు ప్రసరిస్తాయి.

దీనిపై మా కథనాన్ని సందర్శించండి: ప్రాసెసర్ యొక్క థ్రెడ్లు ఏమిటి? ఈ అంశంపై మరింత తెలుసుకోవడానికి కేంద్రకాలతో తేడాలు.

ప్రాసెసర్ యొక్క అంతర్గత భాగాలు (x86)

అనేక విభిన్న మైక్రోప్రాసెసర్ నిర్మాణాలు మరియు ఆకృతీకరణలు ఉన్నాయి, కానీ మనకు ఆసక్తి కలిగించేది మన కంప్యూటర్లలోనే ఉంది మరియు ఇది నిస్సందేహంగా x86 పేరును అందుకుంటుంది. కొంచెం స్పష్టంగా చేయడానికి మేము దీన్ని ప్రత్యక్షంగా లేదా క్రమపద్ధతిలో చూడగలం, ఇవన్నీ DIE లో ఉన్నాయని తెలుసుకోండి.

ప్రతి ప్రాసెసర్ కోర్లలో కంట్రోల్ యూనిట్, అంకగణిత-లాజిక్ యూనిట్, రిజిస్టర్లు మరియు ఎఫ్‌పియు ఉంటాయి అని మనం గుర్తుంచుకోవాలి.

మొదట ప్రధాన అంతర్గత భాగాలను పరిశీలిద్దాం:

నియంత్రణ యూనిట్

కాన్రోల్ యూనిట్ లేదా సియు అని పిలువబడే ఆంగ్లంలో, ప్రాసెసర్ యొక్క ఆపరేషన్ను నిర్దేశించే బాధ్యత ఉంది. ఇది RAM, అంకగణిత-లాజిక్ యూనిట్ మరియు ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ పరికరాలకు నియంత్రణ సిగ్నల్స్ రూపంలో ఆదేశాలను జారీ చేయడం ద్వారా ప్రాసెసర్‌కు పంపిన సమాచారం మరియు సూచనలను ఎలా నిర్వహించాలో వారికి తెలుసు. ఉదాహరణకు, వారు డేటాను సేకరిస్తారు, లెక్కలు చేస్తారు మరియు ఫలితాలను నిల్వ చేస్తారు.

ఈ యూనిట్ మిగిలిన భాగాలు గడియారం మరియు సమయ సంకేతాలను ఉపయోగించి సమకాలీకరణలో పనిచేస్తాయని నిర్ధారిస్తుంది. వాస్తవానికి అన్ని ప్రాసెసర్లు ఈ యూనిట్ లోపల ఉన్నాయి, కాని ఇది ప్రాసెసింగ్ యొక్క ప్రధాన భాగం వెలుపల ఉందని చెప్పండి. ప్రతిగా, మేము ఈ క్రింది భాగాలను వేరు చేయవచ్చు:

• గడియారం (CLK): అంతర్గత భాగాలను సమకాలీకరించే చదరపు సిగ్నల్‌ను రూపొందించడానికి ఇది బాధ్యత వహిస్తుంది. మూలకాల మధ్య ఈ సమకాలీకరణకు బాధ్యత వహించే ఇతర గడియారాలు ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు, గుణకం, తరువాత మనం చూస్తాము. ప్రోగ్రామ్ కౌంటర్ (సిపి): అమలు చేయవలసిన తదుపరి సూచన యొక్క మెమరీ చిరునామాను కలిగి ఉంటుంది. ఇన్స్ట్రక్షన్ రిజిస్టర్ (RI): అమలు చేయబడుతున్న సూచనలను సేక్వెన్సర్ మరియు డీకోడర్ సేవ్ చేస్తుంది: ఆదేశాల ద్వారా సూచనలను వివరిస్తుంది మరియు అమలు చేస్తుంది

అంకగణిత-తార్కిక యూనిట్

“ALU” అనే ఎక్రోనిం ద్వారా మీరు దీన్ని ఖచ్చితంగా తెలుసుకుంటారు. బిట్ స్థాయిలో పూర్ణాంకాలతో అన్ని అంకగణిత మరియు తార్కిక గణనలను నిర్వహించడానికి ALU బాధ్యత వహిస్తుంది, ఈ యూనిట్ సూచనలతో (ఒపెరాండ్స్) నేరుగా పనిచేస్తుంది మరియు కంట్రోల్ యూనిట్ (ఆపరేటర్) చేయమని ఆదేశించిన ఆపరేషన్‌తో పనిచేస్తుంది.

ఒపెరాండ్స్ ప్రాసెసర్ యొక్క అంతర్గత రిజిస్టర్ల నుండి లేదా నేరుగా RAM మెమరీ నుండి రావచ్చు, అవి మరొక ఆపరేషన్ ఫలితంగా ALU లోనే ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. దీని యొక్క అవుట్పుట్ ఆపరేషన్ యొక్క ఫలితం అవుతుంది, ఇది రిజిస్టర్లో నిల్వ చేయబడే మరొక పదం. ఇవి దాని ప్రాథమిక భాగాలు:

• ప్రవేశ నమోదు (REN): అవి మూల్యాంకనం చేయవలసిన ఆపరేషన్లను వాటిలో ఉంచుతాయి. ఆపరేషన్ కోడ్: CU ఆపరేటర్‌ను పంపుతుంది, తద్వారా ఆపరేషన్ అక్యుమ్యులేటర్ లేదా ఫలితం అవుతుంది: ఆపరేషన్ యొక్క ఫలితం ALU నుండి బైనరీ వర్డ్ స్టేటస్ రిజిస్టర్ (ఫ్లాగ్) గా వస్తుంది: ఇది ఆపరేషన్ సమయంలో పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి వివిధ పరిస్థితులను నిల్వ చేస్తుంది.

ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ యూనిట్

మీకు ఇది FPU లేదా ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ యూనిట్ అని తెలుస్తుంది. ప్రాథమికంగా ఇది కొత్త తరం ప్రాసెసర్‌లచే నిర్వహించబడే నవీకరణ, ఇది గణిత కోప్రాసెసర్‌ను ఉపయోగించి ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ ఆపరేషన్ల గణనలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉంది. త్రికోణమితి లేదా ఘాతాంక గణనలను కూడా చేయగల యూనిట్లు ఉన్నాయి.

ప్రాథమికంగా ఇది గ్రాఫిక్స్ ప్రాసెసింగ్‌లో ప్రాసెసర్ల పనితీరును పెంచడానికి అనుసరణ , ఇక్కడ చేయవలసిన లెక్కలు సాధారణ ప్రోగ్రామ్‌ల కంటే చాలా భారీగా మరియు సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి. కొన్ని సందర్భాల్లో, FPU యొక్క విధులు ALU చేత సూచన మైక్రోకోడ్‌ను ఉపయోగించి నిర్వహిస్తారు.

రికార్డులు

నేటి ప్రాసెసర్‌లకు వారి స్వంత నిల్వ వ్యవస్థ ఉంది, కాబట్టి మాట్లాడటానికి, మరియు అతిచిన్న మరియు వేగవంతమైన యూనిట్ రిజిస్టర్‌లు. ప్రాథమికంగా ఇది ఒక చిన్న గిడ్డంగి, ఇక్కడ ప్రాసెస్ చేయబడుతున్న సూచనలు మరియు వాటి నుండి పొందిన ఫలితాలు నిల్వ చేయబడతాయి.

కాష్ మెమరీ

తదుపరి స్థాయి నిల్వ కాష్ మెమరీ, ఇది చాలా వేగవంతమైన మెమరీ, ఇది ప్రాసెసర్ చేత ఉపయోగించబడే సూచనలను నిల్వ చేయడానికి బాధ్యత వహించే RAM మెమరీ కంటే చాలా ఎక్కువ. లేదా కనీసం మీరు ఉపయోగించబడుతుందని మీరు అనుకునే సూచనలను నిల్వ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తారు, ఎందుకంటే కొన్నిసార్లు వాటిని RAM నుండి నేరుగా అభ్యర్థించడం తప్ప వేరే మార్గం లేదు.

ప్రస్తుత ప్రాసెసర్ల కాష్ ప్రాసెసర్ యొక్క అదే DIE లోకి విలీనం చేయబడింది మరియు మొత్తం మూడు స్థాయిలుగా విభజించబడింది, L1, L2 మరియు L3:

• స్థాయి 1 కాష్ (ఎల్ 1): ఇది లాగ్ల తర్వాత అతిచిన్నది మరియు మూడింటిలో వేగంగా ఉంటుంది. ప్రతి ప్రాసెసింగ్ కోర్ దాని స్వంత L1 కాష్‌ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది రెండుగా విభజించబడింది, డేటాను నిల్వ చేయడానికి బాధ్యత వహించే L1 డేటా మరియు అమలు చేయడానికి సూచనలను నిల్వ చేసే L1 ఇన్స్ట్రక్షన్. ఇది సాధారణంగా 32KB. స్థాయి 2 కాష్ (ఎల్ 2) - ఈ మెమరీ ఎల్ 2 కన్నా నెమ్మదిగా ఉంటుంది, కానీ పెద్దది కూడా. సాధారణంగా, ప్రతి కోర్ దాని స్వంత L2 ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది సుమారు 256 KB కావచ్చు, కానీ ఈ సందర్భంలో ఇది నేరుగా కోర్ సర్క్యూట్లో కలిసిపోదు. స్థాయి 3 కాష్ (ఎల్ 3): ఇది మూడింటిలో నెమ్మదిగా ఉంటుంది, అయితే ర్యామ్ కంటే చాలా వేగంగా ఉంటుంది. ఇది కేంద్రకాల వెలుపల కూడా ఉంది మరియు అనేక కేంద్రకాల మధ్య పంపిణీ చేయబడుతుంది. ఇది 8 MB మరియు 16 MB మధ్య ఉంటుంది, అయినప్పటికీ చాలా శక్తివంతమైన CPU లలో ఇది 30 MB వరకు చేరుకుంటుంది.

ఇన్‌బౌండ్ మరియు అవుట్‌బౌండ్ బస్సులు

బస్సు అనేది కంప్యూటర్‌ను రూపొందించే విభిన్న అంశాల మధ్య కమ్యూనికేషన్ ఛానల్. అవి భౌతిక రేఖలు, దీని ద్వారా డేటా విద్యుత్ రూపంలో, సూచనలు మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి అవసరమైన అన్ని అంశాలు. ఈ బస్సులను నేరుగా ప్రాసెసర్ లోపల లేదా దాని వెలుపల మదర్‌బోర్డులో ఉంచవచ్చు. కంప్యూటర్‌లో మూడు రకాల బస్సులు ఉన్నాయి:

• డేటా బస్: ఖచ్చితంగా అర్థం చేసుకోవడం చాలా సులభం, ఎందుకంటే ఇది ప్రాసెసర్‌కు లేదా నుండి వేర్వేరు భాగాల ద్వారా పంపబడిన మరియు స్వీకరించబడిన డేటా ప్రసరించే బస్సు. దీని అర్థం ఇది ద్వి దిశాత్మక బస్సు మరియు దాని ద్వారా 64 బిట్ల పొడవు, ప్రాసెసర్ నిర్వహించగల సామర్థ్యం ఉన్న పదాలను ప్రసారం చేస్తుంది. డేటా బస్‌కు ఉదాహరణ LANES లేదా PCI ఎక్స్‌ప్రెస్ లైన్స్, ఇవి CPU ని PCI స్లాట్‌లతో కమ్యూనికేట్ చేస్తాయి, ఉదాహరణకు, గ్రాఫిక్స్ కార్డ్ కోసం. అడ్రస్ బస్: అడ్రస్ బస్ డేటాను ప్రసారం చేయదు, కానీ మెమరీలో నిల్వ చేయబడిన డేటా ఎక్కడ ఉందో తెలుసుకోవడానికి మెమరీ చిరునామాలు. RAM అనేది కణాలుగా విభజించబడిన పెద్ద డేటా స్టోర్ లాంటిది, మరియు ఈ కణాలలో ప్రతి దాని స్వంత చిరునామా ఉంటుంది. ఇది మెమరీ చిరునామాను పంపడం ద్వారా డేటా కోసం మెమరీని అడిగే ప్రాసెసర్ అవుతుంది, ఈ చిరునామా కణాలకు RAM మెమరీ ఉన్నంత పెద్దదిగా ఉండాలి. ప్రస్తుతం ఒక ప్రాసెసర్ 64 బిట్ల వరకు మెమరీ చిరునామాలను పరిష్కరించగలదు, అనగా మేము 2 ⁶⁴ కణాల జ్ఞాపకాలను నిర్వహించగలము. కంట్రోల్ బస్: కంట్రోల్ బస్సు మునుపటి రెండు బస్సుల నిర్వహణ బాధ్యత, కంట్రోల్ మరియు టైమింగ్ సిగ్నల్స్ ఉపయోగించి ప్రాసెసర్‌కు లేదా దాని నుండి ప్రసరించే అన్ని సమాచారాన్ని సమకాలీకరించడానికి మరియు సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకునేలా చేస్తుంది. ఇది విమానాశ్రయం యొక్క ఎయిర్ ట్రాఫిక్ కంట్రోల్ టవర్ లాగా ఉంటుంది.

BSB, ఇన్పుట్ / అవుట్పుట్ యూనిట్ మరియు గుణకం

ప్రస్తుత ప్రాసెసర్‌లకు సాంప్రదాయ ఎఫ్‌ఎస్‌బి లేదా ఫ్రంట్ బస్ లేదని తెలుసుకోవడం ముఖ్యం , ఇది మదర్‌బోర్డులోని మిగిలిన అంశాలతో సిపియును కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఉపయోగపడింది, ఉదాహరణకు, ఉత్తర వంతెన మరియు దక్షిణ వంతెన ద్వారా చిప్‌సెట్ మరియు పెరిఫెరల్స్. ఎందుకంటే , బస్సును CPU లోకి ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ (I / O) డేటా మేనేజ్మెంట్ యూనిట్గా చేర్చారు, ఇది ర్యామ్ను ప్రాసెసర్తో నేరుగా పాత ఉత్తర వంతెనలాగా కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది. AMD యొక్క హైపర్ ట్రాన్స్పోర్ట్ లేదా ఇంటెల్ యొక్క హైపర్ థ్రెడింగ్ వంటి సాంకేతికతలు అధిక-పనితీరు గల ప్రాసెసర్లపై సమాచార మార్పిడిని నిర్వహించడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి.

BSP లేదా బ్యాక్ సైడ్ బస్ అంటే మైక్రోప్రాసెసర్‌ను దాని స్వంత కాష్ మెమరీతో అనుసంధానించే బాధ్యత కలిగిన బస్సు, సాధారణంగా L2. ఈ విధంగా ఫ్రంట్ బస్సును చాలా లోడ్ నుండి విముక్తి చేయవచ్చు, తద్వారా కాష్ల వేగాన్ని కోర్ యొక్క వేగానికి మరింత దగ్గరగా తీసుకువస్తుంది.

చివరకు మనకు మల్టిప్లైయర్లు ఉన్నాయి, ఇవి ప్రాసెసర్ లోపల లేదా వెలుపల ఉన్న మూలకాల శ్రేణి, ఇవి CPU గడియారం మరియు బాహ్య బస్సుల గడియారం మధ్య సంబంధాన్ని కొలవడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి. ఈ సమయంలో CPU ర్యామ్, చిప్‌సెట్ మరియు ఇతర పెరిఫెరల్స్ వంటి మూలకాలతో బస్సుల ద్వారా అనుసంధానించబడిందని మనకు తెలుసు. ఈ మల్టిప్లైయర్‌లకు ధన్యవాదాలు, ఎక్కువ డేటాను ప్రాసెస్ చేయగలిగేలా , CPU ఫ్రీక్వెన్సీ బాహ్య బస్సుల కంటే చాలా వేగంగా ఉంటుంది.

ఉదాహరణకు x10 యొక్క గుణకం, 200 MHz వద్ద పనిచేసే వ్యవస్థను, 2000 MHz వద్ద CPU లో పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ప్రస్తుత ప్రాసెసర్‌లలో, గుణకం అన్‌లాక్ చేయబడిన యూనిట్లను మనం కనుగొనవచ్చు, దీని అర్థం మనం దాని ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచుకోవచ్చు మరియు దాని ప్రాసెసింగ్ వేగం. మేము దీనిని ఓవర్‌క్లాకింగ్ అని పిలుస్తాము.

IGP లేదా అంతర్గత గ్రాఫిక్స్ కార్డు

ప్రాసెసర్ యొక్క భాగాలతో పూర్తి చేయడానికి, వాటిలో కొన్ని తీసుకువెళ్ళే ఇంటిగ్రేటెడ్ గ్రాఫిక్స్ యూనిట్‌ను మనం మరచిపోలేము. ఒక FPU అంటే ఏమిటో మనం చూసే ముందు, మరియు ఈ సందర్భంలో మనం ఇలాంటిదే ఎదుర్కొంటున్నాము, కానీ చాలా ఎక్కువ శక్తితో, ప్రాథమికంగా అవి మా బృందం యొక్క గ్రాఫిక్స్ను స్వతంత్రంగా ప్రాసెస్ చేయగల కోర్ల శ్రేణి కాబట్టి, గణిత ప్రయోజనాల కోసం, ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ లెక్కలు మరియు గ్రాఫిక్స్ రెండరింగ్ యొక్క భారీ మొత్తం చాలా ప్రాసెసర్ ఇంటెన్సివ్ అవుతుంది.

IGP బాహ్య గ్రాఫిక్స్ కార్డ్ వలె పనిచేస్తుంది, పిసిఐ-ఎక్స్‌ప్రెస్ స్లాట్‌లో మేము ఇన్‌స్టాల్ చేసినది చిన్న స్థాయిలో లేదా శక్తితో మాత్రమే. దీనిని ఇంటిగ్రేటెడ్ గ్రాఫిక్స్ ప్రాసెసర్ అని పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇది అదే ప్రాసెసర్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్, ఇది ఈ సంక్లిష్ట ప్రక్రియల యొక్క సెంట్రల్ యూనిట్‌కు ఉపశమనం ఇస్తుంది. మాకు గ్రాఫిక్స్ కార్డ్ లేనప్పుడు ఇది ఉపయోగపడుతుంది, కానీ ప్రస్తుతానికి, వీటితో పోల్చదగిన పనితీరు లేదు.

AMD మరియు ఇంటెల్ రెండూ CPU లో IGP ని అనుసంధానించే యూనిట్లను కలిగి ఉన్నాయి, అందువలన దీనిని APU (యాక్సిలరేటెడ్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్) అని పిలుస్తారు. దీనికి ఉదాహరణ AMD అథ్లాన్ మరియు కొంతమంది రైజెన్‌లతో పాటు i కుటుంబంలోని దాదాపు అన్ని ఇంటెల్ కోర్.

ప్రాసెసర్ యొక్క భాగాలపై తీర్మానం

సరే, మేము ఈ సుదీర్ఘ వ్యాసం చివరకి వచ్చాము, ఇక్కడ ప్రాసెసర్ యొక్క భాగాలు ఏమిటో బాహ్య లేదా అంతర్గత దృక్పథం నుండి మనం ఎక్కువ లేదా తక్కువ ప్రాథమిక మార్గంలో చూస్తాము. నిజం ఏమిటంటే ఇది చాలా ఆసక్తికరమైన అంశం కాని చాలా క్లిష్టమైనది మరియు వివరించడానికి చాలా పొడవుగా ఉంది, వీటి వివరాలు అసెంబ్లీ లైన్లలో మరియు ఈ రకమైన పరికరాల తయారీదారులలో మునిగిపోని మనందరికీ అర్థం కాలేదు.

మీకు ఆసక్తికరంగా ఉండే కొన్ని ట్యుటోరియల్‌లతో ఇప్పుడు మేము మిమ్మల్ని వదిలివేస్తున్నాము.

మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే లేదా వ్యాసంలోని ఏదైనా సమస్యను స్పష్టం చేయాలనుకుంటే , వ్యాఖ్య పెట్టెలో వ్రాయమని మేము మిమ్మల్ని ఆహ్వానిస్తున్నాము. ఇతరుల అభిప్రాయం మరియు జ్ఞానం కలిగి ఉండటం ఎల్లప్పుడూ మంచిది.