سی پی یو کیا ہے ، اور یہ کیا کرتا ہے؟
آپ کے کمپیوٹر کا سب سے اہم حصہ ، اگر آپ کو صرف ایک کا انتخاب کرنا ہے تو ، مرکزی پروسیسنگ یونٹ (سی پی یو) ہوگا۔ یہ بنیادی مرکز ہے (یا "دماغ") ، اور یہ آپ کے کمپیوٹر میں آپریٹنگ سسٹم ، یا دوسرے اجزاء سے آنے والی ہدایات پر عمل کرتا ہے۔
1 اور 0 ہے
زیادہ طاقتور سی پی یو کی بدولت ، ہم نے کمپیوٹر اسکرین پر کسی تصویر کو نیٹ فلکس ، ویڈیو چیٹ ، اسٹریمنگ اور تیزی سے زندگی بھر ویڈیو گیموں میں ڈسپلے کرنے میں آسانی سے کود پڑا ہے۔
سی پی یو انجینئرنگ کا ایک عجوبہ ہے ، لیکن ، اس کی اصل بات یہ ہے کہ یہ اب بھی بائنری سگنل (1's اور 0's) کی ترجمانی کے بنیادی تصور پر انحصار کرتا ہے۔ فرق اب یہ ہے کہ ، کارٹون کارڈز پڑھنے یا ویکیوم ٹیوبوں کے سیٹوں پر عمل کرنے کی ہدایات کے بجائے جدید سی پی یو چھوٹے ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے ٹک ٹوک ویڈیو بنانے یا اسپریڈشیٹ پر نمبر پُر کرنے کے لئے استعمال کرتے ہیں۔
سی پی یو کی بنیادی باتیں
سی پی یو کی تیاری پیچیدہ ہے۔ اہم نکتہ یہ ہے کہ ہر سی پی یو میں سلکان ہوتا ہے (یا تو ایک ٹکڑا یا کئی) جو اربوں مائکروسکوپک ٹرانجسٹر رکھتے ہیں۔
جیسا کہ ہم نے پہلے ہی اشارہ کیا ہے ، یہ ٹرانجسٹرس مشین کے بائنری کوڈ کی نمائندگی کرنے کیلئے 1 اور 0 کے بنائے ہوئے الیکٹرانک سگنلز (موجودہ "آن" اور موجودہ "آف") کا ایک سلسلہ استعمال کرتے ہیں۔ چونکہ ان میں سے بہت سارے ٹرانجسٹر موجود ہیں ، سی پی یو پہلے کی نسبت زیادہ تیز رفتار پر تیزی سے پیچیدہ کام کرسکتے ہیں۔
ٹرانجسٹر کی گنتی کا لازمی طور پر مطلب یہ نہیں ہے کہ ایک سی پی یو تیز تر ہوگا۔ تاہم ، یہ اب بھی ایک بنیادی وجہ ہے کہ جس فون کو آپ اپنی جیب میں اٹھاتے ہیں اس میں کہیں زیادہ کمپیوٹنگ طاقت موجود ہے ، شاید ، جب ہم پہلے چاند پر گئے تھے تو سارے سیارے نے کیا تھا۔
اس سے پہلے کہ ہم سی پی یو کی نظریاتی سیڑھی کو آگے بڑھاؤ ، آئیے اس بارے میں بات کرتے ہیں کہ سی پی یو مشین کوڈ پر مبنی ہدایات کس طرح انجام دیتا ہے ، جسے "انسٹرکشن سیٹ" کہا جاتا ہے۔ مختلف کمپنیوں کے سی پی یو میں مختلف انسٹرکشن سیٹ ہوسکتی ہیں ، لیکن ہمیشہ نہیں۔
زیادہ تر ونڈوز پی سی اور حالیہ میک پروسیسرز ، مثال کے طور پر ، x86-64 انسٹرکشن سیٹ استعمال کریں ، چاہے وہ انٹیل یا AMD سی پی یو ہوں۔ تاہم ، 2020 کے آخر میں ڈیبیو کرنے والے میکوں میں بازو پر مبنی سی پی یو ہوں گے ، جو ایک مختلف انسٹرکشن سیٹ استعمال کرتے ہیں۔ ونڈوز 10 پی سی کی ایک چھوٹی سی تعداد بھی ہے جس میں اے آر ایم پروسیسرز استعمال ہوتے ہیں۔
متعلقہ:ثنائی کیا ہے ، اور کمپیوٹر اسے کیوں استعمال کرتے ہیں؟
کور ، کیچز اور گرافکس
اب ، خود سلیکون کو دیکھیں۔ مذکورہ خاکہ کور i7-4770S کے لئے کمپنی کے سی پی یو فن تعمیر کے بارے میں 2014 میں شائع کردہ انٹیل وائٹ پیپر کا ہے۔ یہ صرف ایک مثال ہے کہ ایک پروسیسر کیسا لگتا ہے — دوسرے پروسیسروں کی مختلف ترتیب ہوتی ہے۔
ہم دیکھ سکتے ہیں کہ یہ ایک چار کور پروسیسر ہے۔ ایک وقت تھا جب سی پی یو میں صرف ایک ہی کور ہوتا تھا۔ اب جب ہمارے پاس متعدد کور ہیں ، تو وہ ہدایتوں پر تیزی سے کارروائی کرتے ہیں۔ کوروں میں ہائپر تھریڈنگ یا بیک وقت ملٹی تھریڈنگ (ایس ایم ٹی) بھی ہوسکتا ہے ، جس کی وجہ سے ایک کور پی سی کے لئے دو کی طرح لگتا ہے۔ یہ ، جیسا کہ آپ تصور کرسکتے ہیں ، پروسیسنگ کے اوقات کو مزید تیز کرنے میں مدد کرتا ہے۔
اس خاکہ میں کور کچھ ایسی چیزیں شیئر کر رہے ہیں جسے L3 کیشے کہتے ہیں۔ یہ سی پی یو کے اندر جہاز کی میموری کی ایک شکل ہے۔ سی پی یو میں ایل 1 اور ایل 2 کیچز بھی ہوتے ہیں جن میں ہر کور شامل ہوتا ہے ، اسی طرح رجسٹر بھی ہوتے ہیں ، جو کم سطح کی میموری کی ایک شکل ہیں۔ اگر آپ رجسٹروں ، کیچز اور سسٹم رام کے مابین فرق کو سمجھنا چاہتے ہیں تو ، اس جواب کو اسٹیک ایکسچینج پر دیکھیں۔
اوپر دکھائے گئے سی پی یو میں سسٹم ایجنٹ ، میموری کنٹرولر ، اور سلیکن کے دوسرے حصے بھی شامل ہیں جو سی پی یو میں آنے اور باہر جانے والی معلومات کا انتظام کرتے ہیں۔
آخر میں ، پروسیسر کا جہاز پر موجود گرافکس موجود ہے ، جو آپ کے اسکرین پر نظر آنے والے تمام حیرت انگیز بصری عنصر تیار کرتے ہیں۔ تمام سی پی یو میں اپنی اپنی گرافکس صلاحیت نہیں ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ، AMD زین ڈیسک ٹاپ سی پی یوز کو اسکرین پر کسی بھی چیز کو ڈسپلے کرنے کے لئے مجرد گرافکس کارڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔ کچھ انٹیل کور ڈیسک ٹاپ سی پی یو میں جہاز کے گرافکس شامل نہیں ہوتے ہیں۔
مدر بورڈ پر سی پی یو
اب جب ہم نے دیکھا ہے کہ ایک سی پی یو کے نیچے کیا ہورہا ہے ، آئیے دیکھتے ہیں کہ یہ آپ کے باقی پی سی کے ساتھ کس طرح ضم ہوتا ہے۔ سی پی یو اس میں بیٹھتا ہے جسے آپ کے کمپیوٹر کے مادر بورڈ پر ساکٹ کہتے ہیں۔
ایک بار ساکٹ میں بیٹھنے کے بعد ، کمپیوٹر کے دوسرے حصے سی پی یو سے "بسیں" کہلانے والی کسی چیز کے ذریعے رابطہ کرسکتے ہیں۔ ریم ، مثال کے طور پر ، اپنی بس کے ذریعے سی پی یو سے منسلک ہوتا ہے ، جبکہ بہت سے پی سی اجزاء مخصوص قسم کی بس کا استعمال کرتے ہیں ، جسے "پی سی آئی" کہتے ہیں۔
ہر سی پی یو میں "PCIe لین" کا ایک سیٹ ہوتا ہے جسے وہ استعمال کرسکتا ہے۔ AMD's Zen 2 CPUs ، مثال کے طور پر ، 24 لین ہیں جو براہ راست سی پی یو سے مربوط ہیں۔ پھر ان گلیوں کو اے ایم ڈی کی ہدایت کے ساتھ مدر بورڈ مینوفیکچروں نے الگ کردیا۔
مثال کے طور پر ، 16 لین عام طور پر ایک x 16 گرافکس کارڈ سلاٹ کے لئے استعمال کی جاتی ہیں۔ اس کے بعد ، اسٹوریج کے لئے چار لینیں ہیں ، جیسے ایک فاسٹ اسٹوریج ڈیوائس ، جیسے ایم 2 ایس ایس ڈی۔ متبادل کے طور پر ، ان چار لینوں کو بھی تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ دو لین ایم 2 ایس ایس ڈی کے لئے اور دو آہستہ سیٹا ڈرائیو کے لئے استعمال کی جاسکتی ہیں ، جیسے ہارڈ ڈرائیو یا 2.5 انچ ایس ایس ڈی۔
یہ 20 لینز ہے ، دیگر چاروں کے ساتھ ، چیپسیٹ کے لئے مخصوص ہے ، جو ماد بورڈ کے لئے مواصلاتی مرکز اور ٹریفک کنٹرولر ہے۔ اس کے بعد چپ سیٹ میں بس کنکشن کا اپنا سیٹ ہے ، جس سے پی سی میں مزید اجزاء شامل کرنے کے قابل ہوجاتا ہے۔ جیسا کہ آپ کی توقع کی جاسکتی ہے ، اعلی کارکردگی والے اجزاء کا سی پی یو سے زیادہ براہ راست تعلق ہے۔
جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں ، سی پی یو زیادہ تر انسٹرکشن پروسیسنگ کرتا ہے ، اور بعض اوقات ، یہاں تک کہ گرافکس بھی کام کرتا ہے (اگر اس کے لئے بنایا ہوا ہے)۔ تاہم ، ہدایات پر کارروائی کرنے کا واحد طریقہ سی پی یو نہیں ہے۔ دوسرے اجزاء ، جیسے گرافکس کارڈ میں ، جہاز کی پروسیسنگ کی اپنی صلاحیتیں ہیں۔ GPU سی پی یو کے ساتھ کام کرنے اور کھیل چلانے یا گرافکس سے متعلق دیگر کاموں کو انجام دینے کے ل its اپنی پروسیسنگ کی صلاحیتوں کا بھی استعمال کرتا ہے۔
بڑا فرق یہ ہے کہ جزو پروسیسرز مخصوص کاموں کو ذہن میں رکھتے ہوئے بنائے جاتے ہیں۔ تاہم ، سی پی یو ایک عمومی مقصد والا آلہ ہے جو کمپیوٹنگ کا جو بھی کام کرنے کے لئے کہا جاتا ہے اسے کرنے کے قابل ہے۔ اسی وجہ سے سی پی یو آپ کے کمپیوٹر میں اعلی حکمرانی کرتا ہے ، اور باقی سسٹم کام کرنے کے لئے اس پر انحصار کرتا ہے۔
