CPU အၾကာင္း

Computer ရဲ႕ဦးေႏွာက္လို႔တင္စားေခၚေဝၚေလ႔ရွိတဲ့ Microprocessor (ဝါ) CPU သည္ Transistor သန္းေပါငး္မ်ားစြာျဖင့္ျပဳလုပ္ထားၿပီး Motherboard (သို႔) Circuit Board ေပၚတြင္ တိုက္ရိုက္တပ္ဆင္အသံုးျပဳရသည္႔အႀကီးမားဆံုးေသာ Chip တစ္ခုပင္ျဖစ္ပါတယ္။ (၁၉၇၁) ခုႏွစ္တြင္ Intel Company မွ 4004 Processor ကုိပထမဦးဆံုးစီးပြားျဖစ္ တီထြင္ထုတ္လုပ္ေရာငး္ခ်ခဲ့ပါတယ္။ ထုိ 4004 Processor ကို Transistor ေပါင္း ၂၃၀၀ ခန္႔ျဖင္တည္ေဆာက္ထားၿပီး 60 KHz ျဖင့္ အလုပ္လုပ္ေဆာင္ပါတယ္။ 60 kHz ဆိုတာကေတာ့ တစ္စကၠန္႔မွာ တြက္ခ်က္မႈေပါင္း (၆) သန္းခန္႔ကို လုပ္ေဆာင္ႏိုင္ျခငး္ပင္ျဖစ္ပါတယ္။ ယေန႔ေခတ္ေပၚ Processor မ်ားကိုေတာ့သန္းႏွင္႔ခ်ီေသာ Transistor မ်ားျဖင္႔တည္ေဆာက္ထားၿပီး တစ္စကၠန္႔မွာ တြက္ခ်က္မႈေပါင္းသန္းေထာင္ခ်ီၿပီး လုပ္ေဆာင္ႏိုင္ ၾကၿပီျဖစ္ပါတယ္။

Microprocessor ရဲ႕ပါတ္လည္အနားတစ္ေလွ်ာက္မွာ ရာႏွင္႔ခ်ီေသာ pin မ်ားကို ေတြ႔ရပါလိမ္႔မယ္။ ထို Pin မ်ားထဲမွ အခ်ိဳ႕ဟာ Bus (Data Carrier) မ်ားမွလာေသာ Signal Line မ်ားႏွင္႔ခ်ိတ္ဆက္ရန္ျဖစ္ၿပီး အခ်ိဳ႕ကေတာ႔ Chip ကို ပါဝါေပးရန္ျဖစ္ပါတယ္။ CPU တစ္ခုကို ပကတိ မ်က္စိျဖင့္ၾကည့္မယ္ဆိုရင္ Component တစ္ခုတည္းအျဖစ္သာျမင္ရမွာျဖစ္ၿပီး အတြင္းပုိင္းမွာေတာ့ ALU (Arithmetic Logic Unit) ၊ Register ၊ CU (Control Unit) အစရွိေသာအစိတ္အပိုင္းမ်ားကိုေပါင္းၿပီးထည္႔သြင္းတည္ေဆာက္ ထားပါတယ္။ ဖြဲ႔စည္းတည္ေဆာက္ပံုမ်ားသည္ CPU အမ်ိဳးအစားေပၚမူတည္ၿပီး အမ်ိဳးမ်ိဳးကြဲၿပားၾကေသာ္လည္းအေျခခံက်ေသာ သေဘာတရားမ်ားမွာေတာ႔ အတူတူပင္ျဖစ္ပါတယ္။

CPU သည္ Calculation ႏွင္႔ Data မ်ားကို Program မွညႊန္ၾကားေသာ Instruction မ်ားအတိုင္း Process လုပ္ရေသာတာဝန္မ်ားကိုေဆာင္ရြက္ရပါတယ္။ Instruction မ်ားဆိုတာကေတာ႔ေရာက္ရွိလာတဲ့ Data မ်ားကို CPU မွဘယ္လိုထိန္းခ်ဳပ္လုပ္ေဆာင္ရမလဲဆိုတာကို ညႊန္ၾကားတဲ့ Command မ်ားပဲဲျဖစ္ပါတယ္။ ဥပမာ 2 + 7 ရဲ႕အေၿဖကိုတြက္ထုတ္တဲ႕အခါမွာ + (Add) သည္အေျခခံက်ဆံုး Instruction တစ္ခုပဲျဖစ္ပါတယ္။ 2 နဲ႕ 7 ကိုေတာ့ Calculate မလုပ္ခင္မွာ ခုနကေၿပာခဲ့တဲ့ Register ဆိုတဲ့ အခန္းငယ္ေလးထဲမွာ ခဏသိမ္းထားပါတယ္။
အလားတူပဲ Program တစ္ခု (ဥပမာ Microsoft Word) ကိုအသံုးျပဳၿပီး File တစ္ခုေရးဖြဲ႕တဲ့ေနရာမွာဆို ထုိ File အတြင္းပါစာသားမ်ား ၊ ရုပ္ပံုမ်ားဟာ Data မ်ားပင္ျဖစ္ပါတယ္။ အဲ့ဒီ File ကိုသိမ္းဆည္းရန္ (သို႔) Printer ထုတ္ရန္အတြက္ Print (သို႔) Save တြင္ Click ႏွိပ္ၿပီး Command ေပးရပါမယ္။ ထို Print (သို႔) Save သည္ CPU အား data မ်ားအေပၚမွာ ဘယ္လုိၿပဳမႈေဆာင္ရြက္ရမလဲဆိုတာကိုုညႊန္ၾကားေသာ Program (ဝါ) Series of instructions မ်ားပဲျဖစ္ပါတယ္။

CPU ဟာ Instruction တစ္ခုလာတဲဲ့အခါ ထုိ Instruction သည္ ဘာကိုလုပ္ေဆာင္ဖို႔ရန္ ခုိင္းေစသလဲ ဆိုတာကို နားလည္ဖုိ႔လိုပါတယ္။ CPU အပါအဝင္ Computer အစိတ္အပိုင္းအားလံုးအသီးသီတို႔သည္ Lowest-level Programming Language ျဖစ္ေသာ Machine Language ကိုသာလွ်င္နားလည္ပါတယ္။ ထို Machine Language ကို CPU မွအလြယ္တကူနားလည္လက္ခံႏိုင္ေသာ္လည္း လူသားမ်ားအတြက္ေတာ့ေရးဖို႔ဖတ္ဖို႔ရန္မျဖစ္ႏိုင္ပါ။ ဘာျဖစ္လို႔လဲဆိုေတာ့ Machine Language တြင္ Number (1 & 0) မ်ားသာပါဝင္ေသာေၾကာင့္ျဖစ္ပါတယ္။
ဥပမာ - 0000 0001 0010 1000 0101 1100 00111
ဒါေၾကာင့္ Software ေရးသားသူ Programmer မ်ားက Assembly (သို႔) High Level Programming Language လို႔ေခၚတဲ့ C ၊ Fortran ၊ Pascal တို႔ကိုအသံုးျပဳၿပီး Software မ်ားကိုေရးသားရပါတယ္။ ဟိုးယခင္ Programming ေခတ္ဦးကာလတုန္းကဆိုရင္ Program အားလံုးတို႔ကို Assembly Language ျဖင္႔သာေရးသားခဲ့ၾကပါတယ္။ Assembly Language သည္ Machine Language ႏွင္႔ဆင္တူေသာ Structure ႏွင့္ Command မ်ားပါရွိပါတယ္။ သုိ႔ေသာ္ Number မ်ားအစား Name မ်ားျဖင္႔ေရးသားႏုိင္ပါတယ္။
ဥပမာ - add $r2, $r3, $r4

ယေန႔အခ်ိန္မွာေတာ့ Assembly Language အသံုးျပဳမႈနည္းပါးသြားၿပီျဖစ္ၿပီး High Level Language မ်ားျဖစ္ၾကေသာ C ၊ Fortran ၊ Pascal တို႔ကိုသာအဓိကထားအသံုးျပဳၿပီး Program မ်ားကိုေရးသား လ်က္ရွိပါတယ္။ ထုိ High Level Language မ်ားသည္ Human Language ႏွင့္ ဆင္တူသည့္ အတြက္ေၾကာင့္ Program မ်ားကို အလြယ္တကူေရးႏိုင္ ဖတ္ႏိုင္ ျပဳျပင္ထိန္းသိမး္ႏိုင္ၾကပါတယ္။ သို႔ေသာ္ျငားလည္း Speed သည္ အေရးႀကီးၿပီး High Level Language ႏွင့္ေရးသားဖို႔ရန္မျဖစ္ႏိုင္ေသာ Operation မ်ားအတြက္ Assembly Language ကို ယေန႔တိုင္အသံုးျပဳရဆဲျဖစ္ပါတယ္။

Program တစ္ခုကို မည္သည့္ Language နဲ႔ေရးဖြဲ႕ေစကာမူ ေနာက္ဆံုးတစ္ခ်ိန္မွာ CPU နားလည္ လက္ခံႏိုင္ေသာ Machine Language အျဖစ္သို႔ Translate လုပ္ေပးရပါတယ္။ ထုိသို႔ Translate လုပ္ႏိုင္ရန္အတြက္ High Level Language မွ Machine Language သို႔ေျပာငး္လဲေပးေသာ Compiler ၊ Interpreter ၊ Assembly မွ Machine Language သို႔ေျပာင္းလဲေပးႏိုင္ေသာ Assembler တုိ႔ျဖင့္ Translate လုပ္ေပးရပါတယ္။
Microprocessor ေစ်းကြက္ကို လႊမး္မိုးထားၿပီး ယေန႔ Computer အမ်ားစုတုိ႔အတြင္း အသံုးၿပဳလ်က္ ရွိေသာ Microprocessor မ်ားကုိ အဓိကထုတ္လုပ္သူ Company ႀကီး၂ ခုသာရွိပါတယ္။ Intel နဲ႔ AMD (Advanced Micro Device) တုိ႔ပဲျဖစ္ပါတယ္။
Intel သည္ Processor ေစ်းကြက္ကိုလႊမ္းမိုးထားၿပီး ေစ်းကြက္ေဝစုအမ်ားဆံုးပိုင္ဆိုင္ထားေသာ CPU ထုတ္လုပ္သည့္ Company ျဖစ္ပါတယ္။ အေစာပိုင္း CPU ေတြကုိ အမည္ေပးတဲ့ေနရာမွာ နံပါတ္ေတြ နဲ႔ေပးသားခဲ့ပါတယ္။ 8080 ၊ 286 ၊ 486 အစရွိတဲ႕အမည္မ်ားနဲ႔ျဖစ္ပါတယ္။ 486 ေနာက္ပုိင္းအမည္ေပး တဲ့ေနရာမွာ Pentium ၊ Celeron ၊ အစရွိတဲ့ Pentium မ်ိဳးဆက္ပဲျဖစ္ပါတယ္။ အဲ့ဒီေနာက္ပိုင္းမွာေတာ့ Pentium မဟုတ္ပဲ Core အမည္မ်ားနဲ႔လာပါတယ္။ Core 2 Duo ၊ Core 2 Quad ကေနစၿပီး ယေန႔ေနာက္ဆံုးေပၚ Core i3 ၊ Core i5 ၊ Core i7 တုိ႔ထိေအာင္ျဖစ္ပါတယ္။

CPU အလုပ္လုပ္ပံု

Computer ေပၚမွာ Software တစ္ခုကို install လုပ္ျခင္းသည္ Series of Instruction မ်ားပါဝင္ေသာ Program Code မ်ားႏွင့္ဆက္စပ္လ်က္ရွိေသာ File မ်ားကို Hard Disk ေပၚတြင္ သုိေလွာင္သိမ္းဆည္း ထားျခင္းပင္ျဖစ္ပါတယ္။ အလားတူပင္ Image မ်ား Document မ်ားအစရွိေသာ Data မ်ားသည္လည္း Storage Device လို႔ေခၚသည့္ Hard Disk မ်ား CD ROM မ်ားေပၚတြင္သိမ္းဆည္းထားပါတယ္။ Program ကို run တဲ့အခါမွာေသာ္လည္းေကာင္း Data မ်ား Storage Device ထဲမွေနၿပီး RAM (Random Access Memory) ေပၚသို႔ Copy ကူးယူလိုက္ပါတယ္။ ထုိ RAM မွတစ္ဆင္႔ Data မ်ားကို Bus မ်ားမွတစ္ဆင့္ ယူငင္အသံုးျပဳၿပီး CPU မွစတင္ Process လုပ္ပါလိမ့္မယ္။ အလားတူပင္ Process လုပ္ၿပီးသြားေသာ Data မ်ားကို CPU မွ RAM ေပၚသို႔ RAM မွ Storage Device (Hard Disk) ေပၚသို႔အဆင္႔ဆင္႔ၿပန္ေရးရပါတယ္။
ဒီလိုနဲ႔ Data ေတြကုိ Memory ေပၚခဏတင္ထားၿပီး CPU မွ Process လုပ္ကာ အသံုးၿပဳသူက Save လိုက္တာနဲ႔ တစ္ၿပိဳင္နက္ Hard Disk ထဲကိုျပန္သိမ္းေပးပါတယ္။

ကဲ…ဒါဆိုရင္စာဖတ္သူတို႔လည္း Microprocessor (သုိ႔) CPU ဘယ္လိုအလုပ္လုပ္တယ္ ဘယ္လုိဖြဲ႕စည္းထားလဲဆိုတာကို သိသြားၿပီျဖစ္ပါတယ္။
ေနာက္ထပ္ Processor ေတြရဲ႕ Speed ကိုတြက္ခ်က္ပံုမ်ားကိုထပ္မံေဖာ္ျပေပးပါဦးမယ္။

Credit to IT4M