మైక్రోప్రాసెసర్ లేదా సిపియు అంటే ఏమిటి మరియు ఏమిటి?

CPU లేదా సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ అని కూడా పిలుస్తారు, మైక్రోప్రాసెసర్ అనేది పూర్తి కంప్యూటింగ్ ఇంజిన్, ఇది ఒకే సిలికాన్ చిప్‌లో తయారు చేయబడుతుంది. ఇది డెస్క్‌టాప్ మెషిన్, సర్వర్ లేదా ల్యాప్‌టాప్ అయినా ఏదైనా సాధారణ కంప్యూటర్ యొక్క గుండె అని కూడా పిలుస్తారు.

మీరు దాని గురించి మరింత తెలుసుకోవాలనుకుంటున్నారా? మా ఆసక్తికరమైన కథనాన్ని కోల్పోకండి!

విషయ సూచిక

మైక్రోప్రాసెసర్ అంటే ఏమిటి?

ఖచ్చితంగా మీరు మీ కంప్యూటర్‌లో ఉపయోగిస్తున్న మైక్రోప్రాసెసర్ పెంటియమ్, ఎఎమ్‌డి రైజెన్ లేదా ఇంటెల్ కోర్ ఐ 3, ఐ 5, ఐ 7 లేదా ఐ 9 తరాలలో ఒకటి. ఇవి అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన ప్రాసెసర్‌లు… కానీ అవి నిజంగా “దాదాపు ఒకే విధంగా” చేస్తాయి (నేను దానిని కోట్లలో వదిలివేస్తాను, ఎందుకంటే దానిని వేరుచేసే సాంకేతికతలు ఉన్నాయి) మరియు అదే విధంగా.

మొట్టమొదటి మైక్రోప్రాసెసర్ 1971 లో ప్రవేశపెట్టిన ఇంటెల్ 4004. ఇది చాలా శక్తివంతమైనది కాదు, ఎందుకంటే ఇది చేయగలిగింది మరియు జోడించడం మరియు తీసివేయడం, మరియు అది ఒకేసారి 4 బిట్స్ వద్ద మాత్రమే చేయగలదు. కానీ ప్రతిదీ చిప్‌లో ఉండటం ఆశ్చర్యంగా ఉంది.

మైక్రోప్రాసెసర్ సాధారణంగా కంప్యూటర్ యొక్క మదర్‌బోర్డులోని నిర్దిష్ట సాకెట్ ద్వారా ఉంచబడుతుంది; మరియు దాని స్థిరమైన మరియు సరైన ఆపరేషన్ కోసం, శీతలీకరణ వ్యవస్థ, ఇందులో హీట్ సింక్ మరియు ఫ్యాన్లు ఉంటాయి, ఇవి హీట్ సింక్ గ్రహించే అదనపు వేడిని తొలగించడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి.

మైక్రోప్రాసెసర్ క్యాప్సూల్ మరియు హీట్‌సింక్ మధ్య, ఉష్ణ వాహకతను మరింత ప్రభావవంతం చేయడానికి థర్మల్ పేస్ట్‌ను సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు. అదనంగా, ద్రవ శీతలీకరణ లేదా ఎక్కువ శీతలీకరణ కోసం పెల్టియర్ కణాల వాడకం వంటి ఇతర ఆధునిక మరియు సమర్థవంతమైన పద్ధతులు మార్కెట్లో ఉన్నాయి, అయినప్పటికీ ఈ పద్ధతులు ఓవర్‌క్లాకింగ్ కోసం ప్రత్యేకంగా ఉపయోగించబడతాయి.

మైక్రోప్రాసెసర్ అంటే ఏమిటి?

మైక్రోప్రాసెసర్ అనేది కంప్యూటర్ ప్రాసెసింగ్‌లోని సూచనలు మరియు పనులను చేసే ఒక భాగం మరియు మీరు కంప్యూటర్‌ను ఆన్ చేసినప్పుడు ప్రారంభమయ్యే "ఇంజిన్". కంప్యూటర్ సిస్టమ్‌లో, మైక్రోప్రాసెసర్ అనేది దానికి పంపబడే తార్కిక సూచనలను అమలు చేసే మరియు నిర్వహించే కేంద్ర యూనిట్.

జోడించడం, తీసివేయడం, విభజించడం, గుణించడం, ఇంటర్‌ప్రాసెస్ మరియు పరికర కమ్యూనికేషన్, ఇన్‌పుట్, అవుట్‌పుట్ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు మరిన్ని వంటి సాధారణ కార్యకలాపాలను నిర్వహించడానికి మైక్రోప్రాసెసర్ రూపొందించబడింది.

ఇది పరికరాల శక్తిని బట్టి వేలాది ట్రాన్సిస్టర్‌లను కలిగి ఉన్న ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లతో రూపొందించబడింది.

మైక్రోప్రాసెసర్‌లను సాధారణంగా వారు ఇచ్చిన సమయంలో ప్రాసెస్ చేయగల సూచనల సంఖ్య, మెగాహెర్ట్జ్‌లో కొలిచే గడియార పౌన frequency పున్యం మరియు ప్రతి బోధనకు ఉపయోగించే బిట్ల సంఖ్యను బట్టి వర్గీకరించబడతాయి.

మైక్రోప్రాసెసర్ రిజిస్టర్లు అని పిలువబడే చిన్న సంఖ్యలో నిలుపుదల ప్రాంతాలను ఉపయోగించే అంకగణిత మరియు తార్కిక కార్యకలాపాలను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడింది.

మీ కంప్యూటర్ ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు, మైక్రోప్రాసెసర్ దాని మెమరీలో భాగంగా కంప్యూటర్‌తో వచ్చే మొదటి ప్రాథమిక ఇన్‌పుట్ / అవుట్పుట్ సిస్టమ్ (BIOS) సూచనను అందుకుంటుంది.

ఆ తరువాత, BIOS, లేదా BIOS కంప్యూటర్ మెమరీలోకి లోడ్ చేసే ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్, మైక్రోప్రాసెసర్‌ను "డ్రైవ్ చేస్తుంది", అలా చేయమని ఆదేశిస్తుంది. మైక్రోప్రాసెసర్ బైనరీ డేటాను ఇన్‌పుట్‌గా అంగీకరిస్తుంది మరియు మెమరీలో నిల్వ చేసిన సూచనల ప్రకారం ప్రాసెసింగ్ తర్వాత అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది.

చిప్ అంటే ఏమిటి?

చిప్‌ను ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ అని కూడా అంటారు. ఇది సాధారణంగా ఒక చిన్న, సన్నని సిలికాన్ ముక్క, దీనిపై మైక్రోప్రాసెసర్‌ను తయారుచేసే ట్రాన్సిస్టర్‌లు చెక్కబడి ఉంటాయి.

ఒక చిప్ ఒక వైపు అంగుళం వలె పెద్దదిగా ఉంటుంది మరియు పదిలక్షల ట్రాన్సిస్టర్‌లను కలిగి ఉంటుంది. సరళమైన ప్రాసెసర్‌లు కొన్ని చదరపు మిల్లీమీటర్ల చిప్‌లో చెక్కబడిన కొన్ని వేల ట్రాన్సిస్టర్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

మైక్రోప్రాసెసర్ ఎలా పనిచేస్తుంది?

వికీపీడియా నుండి చిత్రం

ప్రాసెసర్ అనేది కంప్యూటర్ యొక్క మెదడు, ఇది ప్రాథమికంగా అంకగణిత మరియు లాజిక్ యూనిట్ (ALU), నియంత్రణ యూనిట్ మరియు రిజిస్టర్ మ్యాట్రిక్స్ కలిగి ఉంటుంది.

దాని పేరు సూచించినట్లుగా, ALU మెమరీ లేదా ఇన్పుట్ పరికరాల నుండి పొందిన డేటాపై అన్ని అంకగణిత మరియు తార్కిక ఆపరేషన్లను చేస్తుంది.

రిజిస్టర్ మాతృకలో అక్యుమ్యులేటర్ (ఎ), బి, సి, డి, వంటి రిజిస్టర్ల శ్రేణి ఉంటుంది, ఇది డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి ఫాస్ట్-యాక్సెస్ మెమరీ యొక్క తాత్కాలిక స్థానాలుగా పనిచేస్తుంది.

దాని భాగానికి, నియంత్రణ యూనిట్ సిస్టమ్ అంతటా సూచనలు మరియు డేటా ప్రవాహాన్ని నిర్వహిస్తుంది.

కాబట్టి ప్రాథమికంగా, మైక్రోప్రాసెసర్ కనెక్ట్ చేయబడిన పరికరాల నుండి ఇన్‌పుట్‌ను తీసుకుంటుంది, మెమరీలో ఇచ్చిన సూచనల ప్రకారం దాన్ని ప్రాసెస్ చేస్తుంది మరియు అవుట్‌పుట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

మైక్రోప్రాసెసర్ యొక్క ప్రయోజనాలు

• తక్కువ ఖర్చు : ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ టెక్నాలజీకి మైక్రోప్రాసెసర్లు తక్కువ ఖర్చుతో లభిస్తాయి. ఇది కంప్యూటర్ సిస్టమ్ ఖర్చును తగ్గిస్తుంది. హై స్పీడ్ : మైక్రోప్రాసెసర్ చిప్స్ వాటిలో ఉపయోగించిన టెక్నాలజీకి చాలా ఎక్కువ వేగంతో పనిచేయగలవు. ఇది సెకనుకు మిలియన్ల సూచనలను అమలు చేయగలదు. చిన్న పరిమాణం : పెద్ద-స్థాయి మరియు అల్ట్రా-పెద్ద-స్థాయి ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీ కారణంగా, మైక్రోప్రాసెసర్ బాగా తగ్గిన ఉపరితల పరిమాణంతో తయారు చేయబడుతుంది. ఇది మొత్తం కంప్యూటర్ సిస్టమ్ పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తుంది. బహుముఖ : మైక్రోప్రాసెసర్‌లు చాలా బహుముఖమైనవి, ఒకే చిప్‌ను ప్రోగ్రామ్‌ను మార్చడం ద్వారా అనేక అనువర్తనాలకు ఉపయోగించవచ్చు (సూచనలు మెమరీలో నిల్వ చేయబడతాయి). తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం : మైక్రోప్రాసెసర్‌లను సాధారణంగా కాంప్లిమెంటరీ మెటల్ ఆక్సైడ్ సెమీకండక్టర్ (CMOS) సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి తయారు చేస్తారు, దీనిలో MOSFET లు (మెటల్-ఆక్సైడ్-సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు) సంతృప్త మరియు కటాఫ్ మోడ్‌లలో పనిచేస్తాయి. కాబట్టి, విద్యుత్ వినియోగం చాలా తక్కువ.

మేము మీకు సిఫార్సు చేస్తున్నాము Vcore అంటే ఏమిటి మరియు ప్రాసెసర్ వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి మీరు దాన్ని ఎలా సర్దుబాటు చేయవచ్చు

• తక్కువ ఉష్ణ ఉత్పత్తి : వాక్యూమ్ ట్యూబ్ పరికరాలతో (థర్మో-అయానిక్ వాల్వ్) పోలిస్తే, సెమీకండక్టర్ పరికరాలు ఎక్కువ వేడిని విడుదల చేయవు. నమ్మదగినది : మైక్రోప్రాసెసర్‌లు చాలా నమ్మదగినవి, మరియు సెమీకండక్టర్ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ఉపయోగించబడుతున్నందున వైఫల్యం రేటు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. పోర్టబుల్ : కంప్యూటర్ పరికరాలు లేదా మైక్రోప్రాసెసర్ల నుండి తయారైన వ్యవస్థలు వాటి చిన్న పరిమాణం మరియు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం కారణంగా పోర్టబుల్ చేయగలవు.

మైక్రోప్రాసెసర్‌లో ఉపయోగించే సాధారణ పదాలు

మైక్రోప్రాసెసర్ ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి, లోపలికి చూడటం మరియు ఒకదాన్ని సృష్టించడానికి ఉపయోగించే తర్కం గురించి తెలుసుకోవడం సహాయపడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో మీరు మైక్రోప్రాసెసర్ యొక్క స్థానిక భాష గురించి మరియు ప్రాసెసర్ వేగాన్ని పెంచడానికి ఇంజనీర్లు చేయగలిగే అనేక విషయాల గురించి కూడా తెలుసుకోవచ్చు.

మైక్రోప్రాసెసర్ల రంగంలో ఉపయోగించే కొన్ని సాధారణ పదాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

బస్సు

బస్సు అంటే మైక్రోప్రాసెసర్ యొక్క వివిధ అంశాలకు డేటా, చిరునామాలు లేదా సమాచారాన్ని నియంత్రించడానికి ఉద్దేశించిన కండక్టర్ల సమితి. సాధారణంగా, మైక్రోప్రాసెసర్‌లో 3 రకాల బస్సులు ఉంటాయి: డేటా బస్, కంట్రోల్ బస్ మరియు అడ్రస్ బస్. 8 బిట్ ప్రాసెసర్ 8 బిట్ వెడల్పు గల బస్సును ఉపయోగిస్తుంది.

సూచన సెట్

ఇన్స్ట్రక్షన్ సెట్ అనేది మైక్రోప్రాసెసర్ అర్థం చేసుకోగల ఆదేశాల సమూహం. ఇన్స్ట్రక్షన్ సెట్ హార్డ్వేర్ మరియు సాఫ్ట్‌వేర్ మధ్య ఇంటర్ఫేస్. కొన్ని డేటా ప్రాసెసింగ్ చేయడానికి సంబంధిత ట్రాన్సిస్టర్‌లను మార్చమని ఒక సూచన ప్రాసెసర్‌కు నిర్దేశిస్తుంది. ఉదాహరణకు ADD A, B; A మరియు B రిజిస్టర్లలో నిల్వ చేయబడిన రెండు సంఖ్యలను జోడించడానికి ఉపయోగిస్తారు.

పదం పొడవు

వర్డ్ పొడవు అనేది ప్రాసెసర్ యొక్క అంతర్గత డేటా బస్సులోని బిట్ల సంఖ్య లేదా ప్రాసెసర్ ఒక సమయంలో ప్రాసెస్ చేయగల బిట్ల సంఖ్య.

ఉదాహరణకు, 8-బిట్ ప్రాసెసర్‌లో 8-బిట్ డేటా బస్, 8-బిట్ రిజిస్టర్‌లు ఉంటాయి మరియు ఒకేసారి 8 బిట్‌లను ప్రాసెస్ చేస్తుంది. అధిక బిట్ ఆపరేషన్లు (32 లేదా 16 బిట్) చేయడానికి, మీరు దానిని 8 బిట్ ఆపరేషన్ల శ్రేణిగా విభజిస్తారు.

కాష్ మెమరీ

కాష్ అనేది ప్రాసెసర్‌లో నిర్మించిన యాదృచ్ఛిక ప్రాప్యత మెమరీ. ఈ విధంగా, ప్రాసెసర్ సాధారణ RAM కంటే కాష్ మెమరీలోని డేటాను త్వరగా యాక్సెస్ చేయగలదు. దీనిని "CPU మెమరీ" అని కూడా అంటారు. ఆపరేషన్ సమయంలో సాఫ్ట్‌వేర్ లేదా ప్రోగ్రామ్ ద్వారా తరచుగా సూచించబడే డేటా లేదా సూచనలను నిల్వ చేయడానికి కాష్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఆపరేషన్ యొక్క మొత్తం వేగాన్ని పెంచుతుంది.

గడియార పౌన.పున్యం

సూచనలను అమలు చేసే వేగాన్ని నియంత్రించడానికి, ఇతర అంతర్గత భాగాలను సమకాలీకరించడానికి మరియు వాటి మధ్య డేటా బదిలీని నియంత్రించడానికి మైక్రోప్రాసెసర్‌లు క్లాక్ సిగ్నల్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. అందువల్ల, గడియార వేగం మైక్రోప్రాసెసర్ సూచనలను అమలు చేసే వేగాన్ని సూచిస్తుంది. సాధారణంగా, ఇది హెర్ట్జ్‌లో కొలుస్తారు మరియు మెగాహెర్ట్జ్ (MHz), గిగాహెర్ట్జ్ (GHz) మొదలైన వాటిలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది.

మైక్రోప్రాసెసర్ వర్గీకరణ

మైక్రోప్రాసెసర్‌లను ఈ క్రింది విధంగా వర్గీకరించవచ్చు:

పదం పొడవు

ప్రాసెసర్ యొక్క పద నిడివి ఆధారంగా, మనకు 8-బిట్, 16-బిట్, 32-బిట్ మరియు 64-బిట్ ప్రాసెసర్లు ఉండవచ్చు.

RISC - తగ్గిన సూచనల సెట్

RISC అనేది ఒక రకమైన మైక్రోప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్, ఇది ఇతర భాగాలలో కనిపించే విధంగా మరింత ప్రత్యేకమైన సూచనల సమూహానికి బదులుగా చిన్న, సాధారణ-ప్రయోజన, అత్యంత ఆప్టిమైజ్ చేసిన బోధనా సమితిని ఉపయోగిస్తుంది.

మేము మీకు సిఫార్సు చేస్తున్నాము ప్రాసెసర్ ఉష్ణోగ్రతను ఎలా తనిఖీ చేయాలి

RISC దాని వ్యతిరేక CISC నిర్మాణంపై అధిక పనితీరును అందిస్తుంది. ప్రాసెసర్‌లో, ప్రతి సూచనల అమలుకు డేటాను లోడ్ చేయడానికి మరియు ప్రాసెస్ చేయడానికి ప్రత్యేక సర్క్యూట్ అవసరం. అందువల్ల, సూచనలను తగ్గించడం ద్వారా, ప్రాసెసర్ సాధారణ సర్క్యూట్లను మరియు వేగవంతమైన ఆపరేషన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

ఈ మైక్రోప్రాసెసర్‌లు:

• సరళమైన బోధనా సెట్ పెద్ద ప్రోగ్రామ్‌లు పెద్ద సంఖ్యలో రిజిస్టర్‌లను కలిగి ఉంటాయి సాధారణ ప్రాసెసర్ సర్క్యూట్ (తక్కువ సంఖ్యలో ట్రాన్సిస్టర్‌లు) RAM యొక్క ఎక్కువ ఉపయోగం స్థిర పొడవు సూచనలు సాధారణ చిరునామా మోడ్‌లు సాధారణంగా ఒక సూచనను అమలు చేయడానికి గడియార చక్రాల సంఖ్యను సెట్ చేయండి

CISC - కాంప్లెక్స్ ఇన్స్ట్రక్షన్ సెట్

CISC అనేది RISC కి వ్యతిరేకంగా మైక్రోప్రాసెసర్ నిర్మాణం. ప్రతి బోధనకు చక్రాల సంఖ్యను విస్మరించి, ప్రతి ప్రోగ్రామ్‌కు సూచనల సంఖ్యను తగ్గించడానికి ఇది జరుగుతుంది. ఈ విధంగా, సంక్లిష్ట సూచనలు నేరుగా హార్డ్‌వేర్‌గా మార్చబడతాయి, ఇది ప్రాసెసర్‌ను మరింత క్లిష్టంగా మరియు ఆపరేట్ చేయడానికి నెమ్మదిగా చేస్తుంది.

ఈ ఆర్కిటెక్చర్ మెమరీ ఖర్చును తగ్గించడానికి, ప్రోగ్రామ్ యొక్క వ్యవధిని తగ్గించడానికి రూపొందించబడింది.

ఈ మైక్రోప్రాసెసర్‌లు:

• కాంప్లెక్స్ ఇన్స్ట్రక్షన్ సెట్ చిన్న ప్రోగ్రామ్ రిజిస్టర్ల సంఖ్య తక్కువ కాంప్లెక్స్ ప్రాసెసర్ సర్క్యూట్ (ఎక్కువ ట్రాన్సిస్టర్లు) RAM యొక్క తక్కువ ఉపయోగం వేరియబుల్ పొడవు సూచనలు వివిధ రకాల అడ్రసింగ్ మోడ్‌లు ప్రతి బోధనకు వేరియబుల్ గడియార చక్రాల సంఖ్య

ప్రత్యేక ప్రాసెసర్లు

కొన్ని నిర్దిష్ట విధులను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడిన కొన్ని ప్రాసెసర్లు ఉన్నాయి:

• DSP (డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్లు) కోప్రోసెసర్లు: ప్రధాన ప్రాసెసర్‌తో కలిపి ఉపయోగించే ప్రాసెసర్‌లు (8086 తో 8087 గణిత కోప్రాసెసర్ ఉపయోగించబడింది) I / O ప్రాసెసర్‌లు ట్రాన్స్‌పుటర్: మైక్రోప్రాసెసర్ దాని స్వంత స్థానిక మెమరీతో

మేము మీకు సిఫార్సు చేస్తున్నాము నా కొత్త PC కోసం ఏ ప్రాసెసర్‌ను ఎంచుకోవాలి?

చివరగా, మైక్రోప్రాసెసర్ కంప్యూటర్ సిస్టమ్‌లోని అతి ముఖ్యమైన యూనిట్ మరియు ప్రత్యేకమైన సూచనలు మరియు ప్రక్రియలను ప్రాసెస్ చేయడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది, అందువల్ల, మంచి ఎంపిక చేసుకోవడానికి ఈ రోజు ఉత్తమ మైక్రోప్రాసెసర్‌లు ఏవి అని విశ్లేషించడం చాలా అవసరం. మేము వ్యాఖ్యానించిన ఈ వివరాలు ప్రాసెసర్, కానీ 20 - 30 సంవత్సరాల క్రితం ప్రాసెసర్ ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రాథమికమైనది. ప్రస్తుతం ఇంకా చాలా లక్షణాలు ఉన్నాయి, వీటిని దర్యాప్తు చేయడానికి మేము మిమ్మల్ని ఆహ్వానిస్తున్నాము. మా వ్యాసం గురించి మీరు ఏమనుకున్నారు? మేము మీ వ్యాఖ్యల కోసం ఎదురుచూస్తున్నాము!