CPU क्या है और इसका full form क्या है , कैसे काम करता है ?
CPU का full form hai Central Processing Unit ( सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट ).
अगर आप कंप्यूटर के बारे में जानते होंगे तो यह भी जरूर जानते होंगे कि CPU क्या है (What is CPU in Hindi). इस पोस्ट में हम आपको यह भी बताएंगे सीपीयू के प्रकार क्या है और यह कैसे काम करता है.
क्या वजह है की इसे कंप्यूटर का दिमाग बोला जाता है? इन सवालों को लेकर अक्सर लोग दुविधा में होते हैं. क्या आप जानते हैं जब हम कंप्यूटर में काम करते हैं तो किस तरह ये हमारे काम को पूरा करता है. इस पोस्ट के माध्यम से हम CPU के बारे पूरी जानकारी लेंगे.
CPU का फुल फॉर्म Central processing Unit है. जिसे हम हिंदी में केंद्रीय प्रोसेसिंग इकाई भी कह सकते हैं. इस कंप्यूटर का दिमाग भी कहा जाता है क्योंकि इसमें प्रोसेसर होता है जो कंप्यूटर से जुड़े दूसरे यंत्रों को नियंत्रित करता है.
आखिर सीपीयू के अंदर और कौन-कौन से सोते हैं जो इसको यह क्षमता प्रदान करते हैं कि यह कंप्यूटर से जुड़े सभी उपकरणों को नियंत्रित करके रखता है अगर आप यह सब जानना चाहते हैं तो फिर इस आर्टिकल को पूरा पढ़िए. देर किस बात की चलिए जानते हैं CPU क्या होता है (What is CPU in Hindi).
सीपीयू क्या है (What is CPU in Hindi)
क्या आपको पता है CPU का पूरा नाम क्या है? CPU का Full Form होता हिया Central processing unit. यह एक छोटा सा piece का hardware होता है जो की computer program के सभी instructions को process करता है. यह Computer system के सभी important tasks जैसे की arithmetical, logical, और input/output operations को handle करता है.CPUs को कुछ इसप्रकार से बनाया जाता है की जहाँ billions की मात्रा में microscopic transistors को एक single computer chip में रखा जा सके. यही transistors की मदद से ही सभी calculations को किया जाता है जिनकी जरुरत programs को run करने के लिए किया जाता है जो की system के memory में store होते हैं.
CPU को इसीलिए computer का brain भी कहा जाता है क्यूंकि – सभी instruction, चाहे वो कितना भी simple क्यूँ न हो, सभी को CPU के माध्यम से ही जाना होता है. उदहारण के लिए आपको कोई alphabet type करते हैं जैसे की L तब ये Screen में appear होता है. इसे screen में appear होने में CPU का हाथ होता है.
इसीकारण CPU को central processor unit के नाम से भी refer किया जाता है, और short में इसे processor कहा जाता है. इसलिए जब आप कोई electronic store में कोई device का technical specification देख रहे होते हैं तब वहां पर जो processor specification होता है वो ही CPU है.
जब हम CPU के अलग अलग प्रकार के बारे में discus करते हैं तब इससे हमारा तात्पर्य उसके speed से रहता है. जैसे की वो कितनी जल्दी सभी function को पूर्ण करता है. हमें अपने काम करने में speed की ही जरुरत होती है, जितनी जल्दी हमारे काम की processing होगी उतनी ही जल्दी हम कोई नया काम को आसानी से कर सकते हैं.
जैसे जैसे हमारे instruction complex बनते हैं जैसे की 3D animation, video files की editing इत्यादि ऐसे में हमें ज्यादा बेहतर CPU की जरुरत होती है. इसलिए processor technology में जो भी technological advances हुए है वो सभी के पीछे speed ही सबसे महत्वपूर्ण कारण रहा है.
CPU को हम बहुत से नाम से जानते हैं जैसे की processor, central processor, या microprocessor इत्यादि. यह अपने Software और Hardware से जो भी instructions receive करता है चाहे वो जितना भी छोटा क्यूँ न हो उसे ये process करता है. इसलिए Computer का यह एक बहुत ही major हिस्सा है.
CPU technology में जो भी advancements होते हैं उसमें एक चीज़ को ज्यादा अहमियत दी जाती है वो ये की कैसे transistors को छोटे से और छोटा किया जा सके. ऐसा इसलिए क्यूंकि इससे उन CPU को ज्यादा efficient बनाया जा सके और उनकी speed को कई गुना तक बढाया जा सके.
इस चीज़ के बारे में सबसे पहली बार एक वैज्ञानिक जिनका नाम Moore है उन्होंने कहा था. इसलिए इस चीज़ Moore’s Law भी कहा जाता है.
CPU को हिंदी में क्या कहा जाता है ?
CPU को हिंदी में केंद्रीय प्रचालन तंत्र या केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई कहा जाता है.सीपीयू के कार्य
- तो चलिए जानते हैं Central Processing Unit (CPU) के कुछ महत्वपूर्ण features के विषय में
- CPU को computer का brain माना जाता है.
- CPU सभी प्रकार के data processing operations करता है.
- ये data, intermediate results, और instructions (program) को store करता है.
- इसके साथ ये computer के सभी parts के प्राय सभी operations को control करता है.
CPU के parts क्या है?
CPU अपना कार्य तीन सहायक उपकरणों की सहायता से पूरा करता हैं. जिनके नाम नीचे दिये जा रहे हैं.
- Memory
- Control Unit
- ALU
मेमोरी को आप कम्प्यूटर का गोदाम या भंडार ग्रह भी समझ सकते हैं. इसमे Data को Store किया जाता हैं. CPU प्राप्त निर्देशों और डाटा को पहले अपनी स्मृति में भंडारित करता हैं और फिर दुबारा Data को Process करने के बाद भी उसे मेमोरी में ही स्टोर करता हैं. जिसे यूजर कभी इस्तेमाल कर सकता हैं.
इस कार्य के लिए कम्प्यूटर अलग-अलग मेमोरी काम मे लेता हैं. जिस मेमोरी में Unprocessed Data (Input) रखा जाता हैं, उसे प्राथमिक मेमोरी (RAM) कहा जाता हैं. और जिस मेमोरी में Processed Data (Output) भेजा जाता हैं उसे द्वितीयक मेमोरी (ROM) कहा जाता हैं.
2. Control Unit
कंट्रोल यूनिट (Control Unit) जिसे CU भी बोलते हैं कम्प्यूटर का मैनेजर होता हैं. जो सभी Operations को नियत्रिंत करता हैं.
Control Unit मेमोरी, लॉजिकल युनिट, इनपुट & आउटपुट डिवाइसों को बताता हैं कि किसी प्रोग्राम से प्राप्त निर्देशों का किस प्रकार पालन करना हैं.
यह मेमोरी से निर्देश प्राप्त करती हैं और उसे Decode करके Central Processor को भेज देती हैं. फिर उस Particular Event को Process किया जाता है. और यह प्रकिर्या चलती ही रहती हैं.
3. ALU
इस प्रोसेसर पार्ट यानि ALU का पूरा नाम Arithmetic Logical Unit हैं. यह यूनिट सिर्फ दो कार्य करती हैं. पहला डाटा पर गणितिय क्रिया करना. और दूसरा, परिणाम देना. ALU, CPU की सबसे Complex और Important Part इकाई होती हैं.
Arithmetic Logical Unit गणितीय क्रियाओं में जोड, घटाव, गुणा, भाग आदि करता हैं. और निर्णय देने के लिए डाटा का मिलान, तुलना करना, छांटना आदि कार्य करता हैं. फिर किसी निर्णय पर पहुँचता हैं. जिसे Output कहा जाता हैं. एक काम पूरा होने के बाद पुन: दूसरा काम करने के लिए यह प्रक्रिया दोहराई जाती हैं.
CPU के Components व उनके कार्य
नीचे CPU के उन प्रमुख घटकों के बारे में बताया गया है, जो CPU के लिए विभिन्न कार्यो को करते है. सीपीयू के various components इस प्रकार है.- Arithmetic logic unit (ALU)
- Control unit (CU)
- Registers या Memory unit
- Buses
CPU के भीतर सभी arithmetic और logical operations को करने के लिए ALU जिम्मेदार है. CPU द्वारा किये जाने वाली सभी calculations जैसे – addition, subtraction, multiplication, division और comparison इन सभी प्रक्रियाओं की processing करने का काम arithmetic logic unit का होता है. इसे CPU का एक महत्वपूर्ण भाग माना जाता है.
ALU को Core of the CPU भी कहा जाता है. एक कंप्यूटर कितनी तेज किसी प्रक्रिया को पूर्ण करेगा ये CPU core पर ही निर्भर करता है. अक्सर आपने एक कंप्यूटर को खरीदते वक्त सुना होगा कि एक processor यानी CPU single core या dual core का है. तो यहाँ पर कोर का मतलब ALU से है.
Control Unit
CU, भी CPU का एक प्रमुख घटक है. ये कंप्यूटर में घटित होने वाले सभी operations को control और direct करने का काम करता है. आसान भाषा मे आपके द्वारा input किये गए instructions या data को computer system की दूसरी unit तक transfer करने का काम control unit का होता है.
इसके लिए ये सबसे पहले Memory register से instructions को receive करता है फिर उनकी व्याख्या अर्थात उन्हें interprets करने के बाद निर्देशों के अनुसार different unit तक send कर देता है. ये system clock की दिशा में कार्य करता है, जिसकी वजह से यह सुनिश्चित हो पाता है, कि data उसके सही स्थान पर पहुँच सके.
Registers या Memory Unit
मेमोरी यूनिट CPU की temporary storage है, जहां processing के लिए आये data या निर्देशो को store किया जाता है. ये information को bits की form में रखता है. CPU में ये रजिस्टर अलग – अलग capacity के होते है. जैसे – 2-bit register, 4-bit register या 8-bit register etc. इसी memory unit में रखे डेटा को control unit प्रोसेसिंग के लिए ALU तक ले जाता है.ये मेमोरी एक कंप्यूटर मेमोरी नही होती है, बल्कि इसे CPU की local storage कहा जाता है, जो process किये जा रहे data को hold करके रखती है.
इन Registers के कई अन्य वर्ग होते है, जिन्हें नीचे दर्शाया गया है:
- Memory Address Register (MAR): जब computer Memory से data processing के लिए CPU के पास आता है, तो उसका एक address होता है. उन एड्रेस को store करने के लिए MAR का उपयोग किया जाता है.
- Memory Data Register (MDR): यह मेमोरी से receive data या instructions को hold करता है.
- Program Counter (PC): ये रजिस्टर आने वाले next instructions को hold करके रखता है.
- Current Instructions Register (CIR): Processor द्वारा decode और execute किये जा रहे current instructions को होल्ड करता है.
- Accumulator Register (AR): जब कोई प्रोग्राम या निर्देश CPU द्वारा निष्पादित कर दिया जाता है, अर्थात उस process का जब result निकलता है. तो उसे ये AR ही hold करके रखता है.
- System Buses
Computer system में मुख्य तीन प्रकार की सिस्टम बस होती है:
Address bus: निर्देश या डेटा के पते ले जाती है.
Data bus: मेमोरी और प्रोसेसर के बीच डाटा को ले जाती है.
Control bus: नियंत्रण संकेतों को ले जाने का काम करती है.
सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट के कार्य - How its Works
कंप्यूटर के बारे में जानकारी हासिल करने वालों को CPU की पूरी जानकारी होनी जरुरी है. क्यों की अगर हम कहें की कंप्यूटर के बारे में सब कुछ जानते हैं और CPU क्या है ये मालूम ही नहीं तो फिर ये गलत बात है.कंप्यूटर के मस्तिष्क के रूप में काम करने वाला भाग Central processing Unit आखिर काम कैसे करता है ? जो इतनी तेज़ स्पीड से हर कैलकुलेशन को seconds के अंदर में पूरा कर के हमारे प्रॉब्लम को हल कर देता है.
ये एक चमत्कार नहीं बल्कि विज्ञान है जो काम हम कॉपी और कलम से करने में घंटों लगा देते हैं उसे बस ये एक enter बटन प्रेस करते ही हल कर देता है.
भले ही आज के CPU बहुत विकसित हो चुके हैं लेकिन इनके काम करने का तरीका वही बेसिक फंक्शन है जो पुराने किया करते थे.
इसके basic function fetch, decode और execute हैं. चलिए इनके बारे में detail में जानकारी हासिल करते हैं.
Fetch (लाना)
Fetch का मतलब होता है “लाना”. इस स्टेप में प्रोग्राम मेमोरी से instruction receive किये जाते हैं. Instruction का मतलब numbers या series of numbers. Instruction बहुत सारे होते हैं लेकिन कैसे पता चलता है की कौन सा instruction किस location में है?तो इसके लिए एक Program counter (PC) होता है जो प्रोग्राम मेमोरी में instruction के address(लोकेशन) को निर्धारित करता है. Program Counter instruction के address को number के रूप में स्टोर कर के रखता है.
जब एक instruction fetch यानि receive कर लिया जाता है तो Program Counter के length को instruction की लम्बाई के अनुसार बढ़ा दिया जाता है ताकि वो अगले instruction का address रख ले.
Decode – व्याख्या करना
ममोरी से जो instruction fetch कर के लाया जाता है उससे ये पता चलता है की आखिर अब CPU को क्या काम करना है.Decode का मतलब होता है instruction को decoder. इस स्टेप में instruction को एक circuit में pass कर दिया जाता है जिसे instruction decoder भी बोलते हैं, जो instruction को signal में convert कर देता है जिससे CPU के दूसरे पार्ट्स को कण्ट्रोल किया जाता है.
Execute – एक्शन लेना
Instruction लाने और उसे signal में convert कर लेने के बाद तीसरा स्टेप होता है execute. CPU के बनावट के अनुसार execute में एक action या फिर कई action हो सकते हैं.
Decoded instruction को CPU relevant parts तक भेजती है जिससे वो पार्ट्स instruction के आधार पर अपना काम कर सके.
इस तरह एक action या action की series को complete कर लिया जाता है. उसके बाद results को internal CPU register में write कर लिया जाता है. इससे बाद वाले instruction के लिए reference तैयार हो जाता है.
Writeback – वापस लिखना
Execute के प्रोसेस के पूरा हो जाने के बाद writeback मिलने वाले result को memory के किसी रूप में storeकर देता हैं. किसी ख़ास instruction set में इन्हे सीपीयू register में write कर दिया जाता है जिससे इनको तुरंत access कर लिए जा सके. साधारण साधारण तोर पर इन्हे jumps के नाम से जानते हैं और इसका व्यवहार loop में होता है.
CPU ke prakar (Types of CPU in Hindi)
दोस्तों CPU कई प्रकार के होते है। CPU Ke Prakar उस में प्रयोग किए गए core पर निर्भर करती हैं। जिस CPU में जितने ज्यादा core होंगे वह CPU उतना ही powerful होगा। प्रत्येक सीपीयू में कम से कम एक core जरूर रहता है। आज से पहले CPU को सिंगल processor core से ही काम चलाना पड़ता था।लेकिन समय के साथ एडवांस टेक्नोलॉजी ने CPU को मल्टीकोर (प्रोसेसर) वाला बनाया। जिसके अलग-अलग नाम है। जिसके बारे में हमने नीचे विस्तार से बताया है।
Single Core CPU - इस तरह के CPU सबसे पुराने type के computer CPU में पाए जाते थे। single core CPU में एक समय में एक ही operation किया जा सकता है, इसलिए ये multi-tasking के लिए सही नहीं थे। इस प्रकार के CPUs में computer का performance ज्यादातर clock speeds के ऊपर निर्भर करता था।
इसलिए यदि आप कंप्यूटर में कोई दूसरा application run करने चाहें तब आपको पहला वाला खत्म या बंद करना पड़ता था नहीं तो पहला operation बहुत ही slow हो जाता था।
Dual Core CPU - यह CPU single CPU की तुलना में ज्यादा powerful होते है क्योंकि इसमें दो cores होते हैं और इसलिए ये दो CPU के तरह ही function करता है। इसे multitasking के लिए अच्छा माना जाता है। अगर कंप्यूटर में ज्यादा operation करना हो तो dual core CPUs बड़े ही आराम से multitasking को handle कर सकता है।
Quad Core CPU - इस तरह के CPU में चार cores मौजूद रहते है। Quad Core CPU ड्यूल cores के तुलना में दोगुना स्पीड होते है। जिन users को बहुत सारे heavy tasks जैसे की Video editing, Games, animations जैसे tasks अगर एक साथ करना है तब ये CPU उनके जरुर काम में आने वाले हैं। और उनके लिए बेहतर साबित होता है।
Hexa-Core – जिस CPU में 6 cores होते है उसे हेक्सा-कोर प्रोसेसर कहते है। Intel i5 प्रोसेसर तथा Intel i7 Processors ये सभी इस श्रेणी के प्रोसेसर्स है। जो बहुत ज्यादा पावरफुल प्रोसेसर माने जाते है। इस तरह के प्रोसेसर बहुत सारे multitask को एक साथ करने में सक्षम है।
Octa-Core – जिस CPU में आठ cores मौजूद रहते है ओक्टा-कोर प्रोसेसर कहा जाता है। Intel i7 9th generation के Processors सब इसी श्रेणी में आते है। और इन प्रोसेसर को gaming processor भी कहा जाता है। क्योंकि ये प्रोसेसर heavy से heavy टास्क को आसानी से रन करते है। और बाजार में इनकी कीमती बाकी प्रोसेसर की तुलना में बहुत ज्यादा रहती है।
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