सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू, या सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट - सीपीयू; अंग्रेजी सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट, संक्षिप्त रूप में सीपीयू, शाब्दिक रूप से - सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट) - माइक्रोक्रिकिट, मशीन निर्देशों का निष्पादक (प्रोग्राम कोड), मुख्य भाग हार्डवेयरकंप्यूटर या प्रोग्रामयोग्य तर्क नियंत्रक। कभी-कभी इसे माइक्रोप्रोसेसर या केवल प्रोसेसर भी कहा जाता है।

प्रोसेसर उत्पादन तकनीक के विकास का इतिहास पूरी तरह से तत्व आधारित उत्पादन तकनीक के विकास के इतिहास से मेल खाता है।

पहला चरण, जिसने चालीस के दशक से लेकर पचास के दशक के अंत तक की अवधि को प्रभावित किया, इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले, फेराइट कोर (मेमोरी डिवाइस) और वैक्यूम ट्यूब का उपयोग करके प्रोसेसर का निर्माण था। उन्हें रैक में इकट्ठे किए गए मॉड्यूल पर विशेष कनेक्टर्स में स्थापित किया गया था। कंडक्टरों द्वारा जुड़े ऐसे रैक की एक बड़ी संख्या, एक साथ प्रोसेसर का प्रतिनिधित्व करती है। एक विशिष्ट विशेषता कम विश्वसनीयता, कम प्रदर्शन और उच्च ताप उत्पादन थी।

दूसरा चरण, मध्य पचास के दशक से मध्य साठ के दशक तक, ट्रांजिस्टर की शुरूआत थी। ट्रांजिस्टर दिखने में आधुनिक के समान, रैक में स्थापित बोर्डों पर लगाए गए थे। पहले की तरह, औसत प्रोसेसर में ऐसे कई रैक शामिल थे। प्रदर्शन में वृद्धि हुई है, विश्वसनीयता में वृद्धि हुई है और ऊर्जा की खपत में कमी आई है।

तीसरा चरण, जो साठ के दशक के मध्य में शुरू हुआ, माइक्रो सर्किट का उपयोग था। प्रारंभ में, कम स्तर के एकीकरण वाले माइक्रो-सर्किट का उपयोग किया गया था, जिसमें सरल ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधी असेंबली शामिल थीं, फिर, जैसे-जैसे तकनीक विकसित हुई, माइक्रो-सर्किट का उपयोग किया गया जो डिजिटल सर्किटरी के व्यक्तिगत तत्वों को लागू करता था (पहले प्राथमिक स्विच और तार्किक तत्व, फिर अधिक जटिल तत्व - प्राथमिक रजिस्टर) , काउंटर, योजक), और बाद में प्रोसेसर के कार्यात्मक ब्लॉक वाले माइक्रो-सर्किट दिखाई दिए - एक माइक्रोप्रोग्राम डिवाइस, एक अंकगणित-तार्किक डिवाइस, रजिस्टर, डेटा और कमांड बसों के साथ काम करने के लिए डिवाइस।

चौथा चरण एक माइक्रोप्रोसेसर का निर्माण था, जिसमें प्रोसेसर के सभी मुख्य तत्व और ब्लॉक भौतिक रूप से एक चिप पर स्थित थे। 1971 में, इंटेल ने दुनिया का पहला 4-बिट माइक्रोप्रोसेसर, 4004 बनाया, जिसका उद्देश्य माइक्रोकैलकुलेटर में उपयोग करना था। धीरे-धीरे, लगभग सभी प्रोसेसर माइक्रोप्रोसेसर प्रारूप में उत्पादित होने लगे। लंबे समय तक, एकमात्र अपवाद कम-वॉल्यूम प्रोसेसर, विशेष समस्याओं को हल करने के लिए अनुकूलित हार्डवेयर (उदाहरण के लिए, कई सैन्य समस्याओं को हल करने के लिए सुपर कंप्यूटर या प्रोसेसर), या ऐसे प्रोसेसर थे जिनकी विश्वसनीयता, गति या सुरक्षा के लिए विशेष आवश्यकताएं थीं। विद्युत चुम्बकीय तरंगें और आयनकारी विकिरण। धीरे-धीरे, लागत में कमी और आधुनिक प्रौद्योगिकियों के प्रसार के साथ, इन प्रोसेसरों का निर्माण भी माइक्रोप्रोसेसर प्रारूप में किया जाने लगा है।

पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध माइक्रोप्रोसेसर 4-बिट इंटेल 4004 था। इसके बाद 8-बिट इंटेल 8080 और 16-बिट 8086 आए, जिसने सभी आधुनिक डेस्कटॉप प्रोसेसर की वास्तुकला की नींव रखी। लेकिन 8-बिट मेमोरी मॉड्यूल के प्रचलन के कारण, 8088 जारी किया गया था, जो 8-बिट मेमोरी बस के साथ 8086 का क्लोन था। फिर इसका संशोधन 80186 आया। 80286 प्रोसेसर ने 24-बिट एड्रेसिंग के साथ एक संरक्षित मोड पेश किया, जिसने 16 एमबी तक मेमोरी के उपयोग की अनुमति दी। इंटेल 80386 प्रोसेसर 1985 में सामने आया और बेहतर संरक्षित मोड, 32-बिट एड्रेसिंग पेश किया, जिसने 4 जीबी तक के उपयोग की अनुमति दी रैंडम एक्सेस मेमोरीऔर वर्चुअल मेमोरी तंत्र के लिए समर्थन। प्रोसेसर की यह श्रृंखला रजिस्टर कंप्यूटिंग मॉडल पर बनाई गई है।

समानांतर में, माइक्रोप्रोसेसर विकसित किए जा रहे हैं जो स्टैक कंप्यूटिंग मॉडल को आधार के रूप में लेते हैं।

में आधुनिक कंप्यूटरप्रोसेसर को एक कॉम्पैक्ट मॉड्यूल (लगभग 5x5x0.3 सेमी आकार) के रूप में डिज़ाइन किया गया है जिसे ZIF सॉकेट में डाला गया है। अधिकांश आधुनिक प्रोसेसर एक एकल सेमीकंडक्टर चिप के रूप में कार्यान्वित किए जाते हैं जिसमें लाखों और हाल ही में अरबों ट्रांजिस्टर भी होते हैं। पहले कंप्यूटरों में, प्रोसेसर भारी इकाइयाँ थीं, कभी-कभी पूरी अलमारियों और यहाँ तक कि कमरों पर भी कब्जा कर लेती थीं, और बड़ी संख्या में व्यक्तिगत घटकों से बनी होती थीं।

प्रारंभ में, डेवलपर्स को एक तकनीकी कार्य दिया जाता है, जिसके आधार पर यह निर्णय लिया जाता है कि भविष्य के प्रोसेसर की वास्तुकला, इसकी आंतरिक संरचना और विनिर्माण तकनीक क्या होगी। विभिन्न समूहों को प्रोसेसर के उपयुक्त कार्यात्मक ब्लॉक विकसित करने, उनकी सहभागिता और विद्युत चुम्बकीय संगतता सुनिश्चित करने का काम सौंपा गया है। इस तथ्य के कारण कि प्रोसेसर वास्तव में एक डिजिटल ऑटोमेटन है जो पूरी तरह से बूलियन बीजगणित के सिद्धांतों का अनुपालन करता है, भविष्य के प्रोसेसर का एक आभासी मॉडल किसी अन्य कंप्यूटर पर चलने वाले विशेष सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके बनाया गया है। इसका उपयोग प्रोसेसर का परीक्षण करने, प्राथमिक कमांड और महत्वपूर्ण मात्रा में कोड निष्पादित करने, डिवाइस के विभिन्न ब्लॉकों की बातचीत का पता लगाने, अनुकूलन करने और उन त्रुटियों को देखने के लिए किया जाता है जो इस स्तर की परियोजना में अपरिहार्य हैं।

इसके बाद, डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स के प्राथमिक कार्यात्मक ब्लॉक वाले डिजिटल बेसिक मैट्रिक्स क्रिस्टल और माइक्रोसर्किट से प्रोसेसर का एक भौतिक मॉडल बनाया जाता है, जिस पर प्रोसेसर की इलेक्ट्रिकल और टाइमिंग विशेषताओं की जांच की जाती है, प्रोसेसर आर्किटेक्चर का परीक्षण किया जाता है, त्रुटियों का सुधार पाया जाता है जारी है, और विद्युत चुम्बकीय संगतता के मुद्दों को स्पष्ट किया गया है (उदाहरण के लिए, लगभग सामान्य 10 गीगाहर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति पर, 7 मिमी लंबे कंडक्टर के अनुभाग पहले से ही उत्सर्जित या प्राप्त करने वाले एंटेना के रूप में काम करते हैं)।

फिर सर्किट और प्रोसेस इंजीनियरों के बीच सहयोगात्मक चरण शुरू होता है, जो विशेष सॉफ्टवेयर का उपयोग करके, प्रोसेसर आर्किटेक्चर वाले इलेक्ट्रिकल सर्किट को चिप टोपोलॉजी में परिवर्तित करते हैं। आधुनिक प्रणालियाँस्वचालित डिज़ाइन, सामान्य रूप से, से अनुमति देता है विद्युत नक़्शामास्क बनाने के लिए सीधे स्टेंसिल का एक पैकेज प्राप्त करें। इस स्तर पर, प्रौद्योगिकीविद् कार्यान्वयन करने का प्रयास करते हैं तकनीकी समाधान, उपलब्ध प्रौद्योगिकी को ध्यान में रखते हुए, सर्किट डिजाइनरों द्वारा निर्धारित किया गया। यह चरण विकास में सबसे लंबे और सबसे कठिन चरणों में से एक है और कभी-कभी कुछ वास्तुशिल्प समाधानों को छोड़ने के लिए सर्किट डिजाइनरों की ओर से समझौते की आवश्यकता होती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कस्टम चिप्स (फाउंड्री) के कई निर्माता डेवलपर्स (डिज़ाइन सेंटर या फ़ेबलेस) को एक समझौता समाधान प्रदान करते हैं जिसमें प्रोसेसर डिज़ाइन चरण में वे मौजूद तत्वों और ब्लॉकों की लाइब्रेरी का उपयोग करते हैं, जो मौजूदा के अनुसार मानकीकृत होते हैं। प्रौद्योगिकी (मानक सेल)। यह वास्तुशिल्प समाधानों पर कई प्रतिबंध पेश करता है, लेकिन तकनीकी समायोजन चरण वास्तव में लेगो के साथ खेलने के लिए आता है। सामान्य तौर पर, कस्टम माइक्रोप्रोसेसर मौजूदा लाइब्रेरी का उपयोग करके बनाए गए प्रोसेसर से तेज़ होते हैं।

अगला कदम एक प्रोटोटाइप माइक्रोप्रोसेसर चिप बनाना है। आधुनिक अल्ट्रा-लार्ज-स्केल इंटीग्रेटेड सर्किट के निर्माण में लिथोग्राफी विधि का उपयोग किया जाता है। साथ ही, स्लिट युक्त विशेष मास्क के माध्यम से कंडक्टर, इंसुलेटर और अर्धचालक की परतों को भविष्य के माइक्रोप्रोसेसर (मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन या नीलमणि का एक पतला सर्कल) के सब्सट्रेट पर वैकल्पिक रूप से लागू किया जाता है। संबंधित पदार्थ निर्वात में वाष्पित हो जाते हैं और प्रोसेसर चिप पर मास्क के छिद्रों के माध्यम से जमा हो जाते हैं। कभी-कभी नक़्क़ाशी का उपयोग तब किया जाता है जब एक आक्रामक तरल क्रिस्टल के उन क्षेत्रों को संक्षारित कर देता है जो मास्क द्वारा संरक्षित नहीं होते हैं। इसी समय, सब्सट्रेट पर लगभग सौ प्रोसेसर क्रिस्टल बनते हैं। परिणाम एक जटिल बहुपरत संरचना है जिसमें सैकड़ों हजारों से लेकर अरबों ट्रांजिस्टर शामिल हैं। कनेक्शन के आधार पर, ट्रांजिस्टर माइक्रोक्रिकिट में ट्रांजिस्टर, रेसिस्टर, डायोड या कैपेसिटर के रूप में काम करता है। इन तत्वों को माइक्रोसर्किट पर अलग से बनाना, सामान्य तौर पर, लाभदायक नहीं है। लिथोग्राफी प्रक्रिया पूरी होने के बाद, सब्सट्रेट को प्राथमिक क्रिस्टल में काट दिया जाता है। पतले सोने के कंडक्टरों को उन पर बने संपर्क पैड (सोने से बने) में मिलाया जाता है, जो माइक्रोक्रिकिट बॉडी के संपर्क पैड के लिए एडेप्टर होते हैं। इसके बाद, सामान्य स्थिति में, क्रिस्टल का हीट सिंक और माइक्रोक्रिकिट का कवर जुड़ा होता है।

फिर प्रोसेसर प्रोटोटाइप का परीक्षण चरण शुरू होता है, जब निर्दिष्ट विशेषताओं के साथ इसके अनुपालन की जांच की जाती है, और शेष अज्ञात त्रुटियों की तलाश की जाती है। इसके बाद ही माइक्रोप्रोसेसर को उत्पादन में लगाया जाता है। लेकिन उत्पादन के दौरान भी, प्रौद्योगिकी सुधार, नए डिज़ाइन समाधान और त्रुटि का पता लगाने के कारण प्रोसेसर को लगातार अनुकूलित किया जा रहा है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सार्वभौमिक माइक्रोप्रोसेसरों के विकास के समानांतर, परिधीय कंप्यूटर सर्किट के सेट विकसित किए जा रहे हैं जिनका उपयोग माइक्रोप्रोसेसर के साथ किया जाएगा और जिसके आधार पर वे बनाए जाते हैं motherboards. माइक्रोप्रोसेसर सेट (चिपसेट) का विकास माइक्रोप्रोसेसर चिप के निर्माण से कम जटिल कार्य नहीं है।

पिछले कुछ वर्षों में, कुछ चिपसेट घटकों (मेमोरी कंट्रोलर, पीसीआई एक्सप्रेस बस कंट्रोलर) को प्रोसेसर में स्थानांतरित करने की प्रवृत्ति रही है। अधिक विवरण के लिए सिस्टम ऑन ए चिप देखें।

1970 के दशक की शुरुआत में, एलएसआई और वीएलएसआई (क्रमशः बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट और बहुत बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट) प्रौद्योगिकी में सफलता ने सभी आवश्यक सीपीयू घटकों को एक ही सेमीकंडक्टर डिवाइस में रखना संभव बना दिया। तथाकथित माइक्रोप्रोसेसर प्रकट हुए। अब माइक्रोप्रोसेसर और प्रोसेसर शब्द व्यावहारिक रूप से पर्यायवाची बन गए हैं, लेकिन तब ऐसा नहीं था, क्योंकि पारंपरिक (बड़े) और माइक्रोप्रोसेसर कंप्यूटर कम से कम 10-15 वर्षों तक शांतिपूर्वक सह-अस्तित्व में रहे, और 1980 के दशक की शुरुआत में ही माइक्रोप्रोसेसरों ने अपने बड़े भाइयों की जगह ले ली। . यह कहा जाना चाहिए कि बाद में माइक्रोप्रोसेसरों में परिवर्तन से पर्सनल कंप्यूटर बनाना संभव हो गया, जो अब लगभग हर घर में प्रवेश कर चुका है।

पहला माइक्रोप्रोसेसर, Intel 4004, 15 नवंबर 1971 को Intel Corporation द्वारा पेश किया गया था। इसमें 2,300 ट्रांजिस्टर थे, जो 92.6 किलोहर्ट्ज़ की घड़ी की गति पर चलते थे (दस्तावेज़ कहता है कि एक निर्देश चक्र 10.8 माइक्रोसेकंड तक चलता है, और इंटेल की प्रचार सामग्री 108 किलोहर्ट्ज़ कहती है) और लागत $300 थी।

इन वर्षों में, माइक्रोप्रोसेसर प्रौद्योगिकी ने कई अलग-अलग माइक्रोप्रोसेसर आर्किटेक्चर विकसित किए हैं। उनमें से कई (विस्तारित और बेहतर रूप में) आज भी उपयोग में हैं। उदाहरण के लिए, Intel x86, जो पहले 32-बिट IA-32 में विकसित हुआ, और बाद में 64-बिट x86-64 में (जिसे Intel EM64T कहता है)। x86 प्रोसेसर प्रारंभ में केवल IBM पर्सनल कंप्यूटर (IBM PC) में उपयोग किए जाते थे, लेकिन अब सभी क्षेत्रों में तेजी से उपयोग किए जा रहे हैं कंप्यूटर उद्योग, सुपर कंप्यूटर से लेकर एम्बेडेड समाधान तक। आप अल्फा, पावर, स्पार्क, पीए-आरआईएससी, एमआईपीएस (आरआईएससी आर्किटेक्चर) और आईए-64 (ईपीआईसी आर्किटेक्चर) जैसे आर्किटेक्चर को भी सूचीबद्ध कर सकते हैं।

वर्तमान में उपयोग में आने वाले अधिकांश प्रोसेसर इंटेल-संगत हैं, यानी, उनके पास इंटेल प्रोसेसर में लागू निर्देशों और प्रोग्रामिंग इंटरफेस का एक सेट है।

आज सबसे लोकप्रिय प्रोसेसर Intel, AMD और IBM द्वारा निर्मित हैं। इंटेल के प्रोसेसरों में: 8086, i286 (कंप्यूटर भाषा में "दो", "दो"), i386 ("तीन", "तीन"), i486 ("चार"), पेंटियम ("स्टंप", "स्टंप") , "दूसरा स्टंप", "तीसरा स्टंप", आदि। नामों की वापसी भी है: पेंटियम III को "तीन" कहा जाता है, पेंटियम 4 को "चार" कहा जाता है), पेंटियम II, पेंटियम III, सेलेरॉन (का एक सरलीकृत संस्करण) पेंटियम), पेंटियम 4, कोर 2 क्वाड, कोर i7, ज़ीऑन (सर्वर के लिए प्रोसेसर की श्रृंखला), इटेनियम, एटम (एम्बेडेड प्रौद्योगिकी के लिए प्रोसेसर की श्रृंखला), आदि। एएमडी की लाइन में x86 आर्किटेक्चर प्रोसेसर हैं (80386 और 80486 के एनालॉग) , K6 परिवार और K7 परिवार - एथलॉन, ड्यूरॉन, सेमप्रॉन) और x86-64 (एथलॉन 64, एथलॉन 64 X2, फेनोम, ओपर्टन, आदि)। IBM प्रोसेसर (POWER6, POWER7, Xenon, PowerPC) का उपयोग सुपर कंप्यूटर, 7वीं पीढ़ी के वीडियो सेट-टॉप बॉक्स और एम्बेडेड तकनीक में किया जाता है; पहले Apple कंप्यूटर में उपयोग किया जाता था।

आईडीसी के अनुसार, 2009 के अंत में, पीसी, लैपटॉप और सर्वर के लिए माइक्रोप्रोसेसर बाजार में इंटेल की हिस्सेदारी 79.7% थी, और एएमडी की हिस्सेदारी 20.1% थी।

अगले 10-20 वर्षों में, सबसे अधिक संभावना है, इस तथ्य के कारण प्रोसेसर का भौतिक हिस्सा बदल जाएगा तकनीकी प्रक्रियाभौतिक उत्पादन सीमा तक पहुंच जाएगा। शायद यह होगा:

ऑप्टिकल कंप्यूटर - जिसमें विद्युत संकेतों के बजाय प्रकाश की धाराओं (फोटॉन, इलेक्ट्रॉन नहीं) को संसाधित किया जाता है।

क्वांटम कंप्यूटर, जिसका संचालन पूरी तरह से क्वांटम प्रभावों पर आधारित है। वर्तमान में, क्वांटम प्रोसेसर के कार्यशील संस्करण बनाने पर काम चल रहा है।

आणविक कंप्यूटर कंप्यूटिंग सिस्टम हैं जो अणुओं (मुख्य रूप से कार्बनिक) की कंप्यूटिंग क्षमताओं का उपयोग करते हैं। आणविक कंप्यूटर अंतरिक्ष में परमाणुओं की व्यवस्था की कम्प्यूटेशनल शक्ति के विचार का उपयोग करते हैं।

रूस में माइक्रोप्रोसेसरों का विकास CJSC MCST और NIISI RAS द्वारा किया जाता है। इसके अलावा, तंत्रिका तंत्र और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के निर्माण पर केंद्रित विशेष माइक्रोप्रोसेसरों का विकास वैज्ञानिक और तकनीकी केंद्र "मॉड्यूल" और राज्य एकात्मक उद्यम वैज्ञानिक और उत्पादन केंद्र "ELVEES" द्वारा किया जाता है। Angstrem OJSC द्वारा कई माइक्रोप्रोसेसर श्रृंखलाएं भी निर्मित की जाती हैं।

एनआईआईएसआई एमआईपीएस आर्किटेक्चर पर आधारित कॉमडिव श्रृंखला प्रोसेसर विकसित करता है। तकनीकी प्रक्रिया - 0.5 माइक्रोन, 0.3 माइक्रोन; केएनआई.

KOMDIV32, 1890VM1T, KOMDIV32-S (5890VE1T) संस्करण सहित, बाहरी अंतरिक्ष कारकों (आयनीकरण विकिरण) के प्रभावों के लिए प्रतिरोधी

कोमडिव64, कोमडिव64-एसएमपी

अंकगणित सहसंसाधक KOMDIV128

एसटीसी मॉड्यूल ने न्यूरोमैट्रिक्स परिवार के माइक्रोप्रोसेसर विकसित और पेश किए हैं:

1998, 1879वीएम1 (एनएम6403) - उच्च प्रदर्शन विशेष माइक्रोप्रोसेसर डिजिटल प्रोसेसिंगवेक्टर-पाइपलाइन VLIW/SIMD आर्किटेक्चर के साथ सिग्नल। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस 500 एनएम, आवृत्ति 40 मेगाहर्ट्ज।

2007, 1879वीएम2 (एनएम6404) - 1879वीएम1 का संशोधन जिसमें घड़ी की आवृत्ति 80 मेगाहर्ट्ज तक बढ़ गई और प्रोसेसर चिप पर 2 एमबीआईटी रैम स्थित है। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - 250 एनएम सीएमओएस।

2009, 1879VM4 (NM6405) - पेटेंट किए गए 64-बिट न्यूरोमैट्रिक्स प्रोसेसर कोर पर आधारित वेक्टर-पाइपलाइन VLIW/SIMD आर्किटेक्चर वाला एक उच्च-प्रदर्शन डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - 250 एनएम सीएमओएस, घड़ी की आवृत्ति 150 मेगाहर्ट्ज.

कई हार्डवेयर सुविधाओं के लिए धन्यवाद, इस श्रृंखला के माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग न केवल विशेष डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर के रूप में किया जा सकता है, बल्कि तंत्रिका नेटवर्क बनाने के लिए भी किया जा सकता है।

राज्य एकात्मक उद्यम एसपीसी एल्विस मल्टीकोर श्रृंखला के माइक्रोप्रोसेसरों का विकास और उत्पादन करता है, जिसकी विशिष्ट विशेषता असममित मल्टी-कोर है। इस मामले में, भौतिक रूप से एक चिप में MIPS32 आर्किटेक्चर के साथ एक CPU RISC कोर होता है, जो सिस्टम के केंद्रीय प्रोसेसर के कार्य करता है, और फ्लोटिंग/फिक्स्ड पॉइंट ELcore-xx (ELcore) के साथ डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए एक विशेष त्वरक प्रोसेसर के एक या अधिक कोर होते हैं। = एल्विस का कोर), "हार्वर्ड" वास्तुकला पर आधारित। सीपीयू कोर चिप कॉन्फ़िगरेशन में अग्रणी है और मुख्य प्रोग्राम को निष्पादित करता है। सीपीयू कोर को डीएसपी कोर के संसाधनों तक पहुंच प्रदान की जाती है, जो सीपीयू कोर का गुलाम है। चिप का सीपीयू लिनक्स कर्नेल 2.6.19 या हार्ड रियल-टाइम ओएस QNX 6.3 (न्यूट्रिनो) को सपोर्ट करता है।

2004, 1892वीएम3टी (एमसी-12) - सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर प्रणालीदो कोर के साथ. सेंट्रल प्रोसेसर - MIPS32, सिग्नल कोप्रोसेसर - SISD कोर ELcore-14। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस 250 एनएम, आवृत्ति 80 मेगाहर्ट्ज। चरम प्रदर्शन 240 एमएफएलओपी (32 बिट्स)।

2004, 1892VM2Ya (MC-24) - दो कोर वाला सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम। सेंट्रल प्रोसेसर - MIPS32, सिग्नल कोप्रोसेसर - SIMD कोर ELcore-24। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस 250 एनएम, आवृत्ति 80 मेगाहर्ट्ज। चरम प्रदर्शन 480 एमएफएलओपी (32 बिट्स)।

2006, 1892VM5YA (MC-0226) - तीन कोर वाला सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम। सेंट्रल प्रोसेसर - MIPS32, 2 सिग्नल सहप्रोसेसर - MIMD कोर ELcore-26। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस 250 एनएम, आवृत्ति 100 मेगाहर्ट्ज। चरम प्रदर्शन 1200 एमएफएलओपी (32 बिट्स)।

2008, एनवीकॉम-01 ("नेविकॉम") - तीन कोर वाला सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम। सेंट्रल प्रोसेसर - MIPS32, 2 सिग्नल कोप्रोसेसर - MIMD DSP क्लस्टर DELCore-30 (डुअल एल्विस कोर)। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस 130 एनएम, आवृत्ति 300 मेगाहर्ट्ज। चरम प्रदर्शन 3600 एमएफएलओपी (32 बिट्स)। एक दूरसंचार माइक्रोप्रोसेसर के रूप में डिज़ाइन किया गया, इसमें एक अंतर्निहित 48-चैनल ग्लोनास/जीपीएस नेविगेशन फ़ंक्शन शामिल है।

SPC ELVIS की एक आशाजनक परियोजना के रूप में, MC-0428 प्रस्तुत किया गया है - मल्टीफोर्स प्रोसेसर - एक केंद्रीय प्रोसेसर और चार विशेष कोर के साथ एक सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस 130 एनएम, आवृत्ति 340 मेगाहर्ट्ज तक। चरम प्रदर्शन कम से कम 8000 एमएफएलओपी (32 बिट्स) होने की उम्मीद है।

OJSC Angstrem (कंपनी) माइक्रोप्रोसेसरों की निम्नलिखित श्रृंखला का उत्पादन (विकसित नहीं) करती है:

1839 - 6 चिप्स की 32-बिट VAX-11/750 संगत माइक्रोप्रोसेसर किट। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस, घड़ी आवृत्ति 10 मेगाहर्ट्ज।

1836VM3 - 16-बिट LSI-11/23-संगत माइक्रोप्रोसेसर। डीईसी पीडीपी-11 के साथ संगत सॉफ्टवेयर। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस, घड़ी आवृत्ति 16 मेगाहर्ट्ज।

1806वीएम2 - 16-बिट एलएसआई/2-संगत माइक्रोप्रोसेसर। DEC से LCI-11 के साथ संगत सॉफ्टवेयर - CMOS, क्लॉक फ्रीक्वेंसी 5 मेगाहर्ट्ज।

L1876VM1 32-बिट RISC माइक्रोप्रोसेसर। विनिर्माण प्रौद्योगिकी - सीएमओएस, घड़ी आवृत्ति 25 मेगाहर्ट्ज।

एंगस्ट्रेम के स्वयं के विकासों में, हम सिंगल-चिप 8-बिट आरआईएससी माइक्रो कंप्यूटर थेसियस को नोट कर सकते हैं।

एमसीएसटी कंपनी ने 130 और 350 एनएम के डिजाइन मानकों और 150 से 500 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों के साथ सार्वभौमिक स्पार्क-संगत आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसरों के एक परिवार को विकसित और उत्पादन में डाल दिया है (अधिक जानकारी के लिए, श्रृंखला के बारे में लेख देखें - एमसीएसटी-आर और इसके बारे में) उन पर आधारित कंप्यूटिंग सिस्टम एल्ब्रस-90माइक्रो)। मूल ELBRUS आर्किटेक्चर के साथ Elbrus VLIW प्रोसेसर भी विकसित किया गया है और इसका उपयोग Elbrus-3M1 कॉम्प्लेक्स में किया जाता है)। रूसी माइक्रोप्रोसेसरों के मुख्य उपभोक्ता सैन्य-औद्योगिक जटिल उद्यम हैं।

सोवियत काल में, अपनी तत्काल सादगी और स्पष्टता के कारण सबसे लोकप्रिय में से एक एमपीके केआर580 था जिसका उपयोग शैक्षिक उद्देश्यों के लिए किया जाता था - सेट के समान चिप्स का एक सेट इंटेल चिप्स 82xx. घरेलू कंप्यूटरों में उपयोग किया जाता है, जैसे रेडियो 86आरके, यूटी-88, मिक्रोशा, आदि।

आधुनिक सीपीयू, अलग-अलग माइक्रोसर्किट (चिप्स) के रूप में कार्यान्वित होते हैं जो इस प्रकार के डिवाइस में निहित सभी सुविधाओं को कार्यान्वित करते हैं, माइक्रोप्रोसेसर कहलाते हैं। 1980 के दशक के मध्य से, बाद वाले ने व्यावहारिक रूप से अन्य प्रकार के सीपीयू को प्रतिस्थापित कर दिया है, जिसके परिणामस्वरूप यह शब्द "माइक्रोप्रोसेसर" शब्द के सामान्य पर्याय के रूप में अधिक से अधिक माना जाने लगा है। हालाँकि, यह मामला नहीं है: कुछ सुपर कंप्यूटरों की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयाँ, आज भी, बड़े पैमाने (एलएसआई) और अल्ट्रा-बड़े पैमाने पर एकीकरण (वीएलएसआई) माइक्रो सर्किट के आधार पर निर्मित जटिल परिसर हैं।

प्रारंभ में, सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट शब्द जटिल कंप्यूटर प्रोग्राम चलाने के लिए डिज़ाइन की गई तार्किक मशीनों के एक विशेष वर्ग का वर्णन करता था। उस समय मौजूद कार्यों के लिए इस उद्देश्य के काफी सटीक पत्राचार के कारण कंप्यूटर प्रोसेसर, यह स्वाभाविक रूप से स्वयं कंप्यूटर में स्थानांतरित हो गया था। कंप्यूटर सिस्टम के संबंध में इस शब्द और इसके संक्षिप्त रूप का उपयोग 1960 के दशक में शुरू हुआ। तब से प्रोसेसर का डिज़ाइन, आर्किटेक्चर और कार्यान्वयन कई बार बदला है, लेकिन उनके मुख्य निष्पादन योग्य कार्य पहले जैसे ही हैं।

अधिकांश आधुनिक पर्सनल कंप्यूटर प्रोसेसर आम तौर पर जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा आविष्कृत चक्रीय अनुक्रमिक प्रसंस्करण प्रक्रिया के कुछ संस्करण पर आधारित होते हैं।

जे. वॉन न्यूमैन 1946 में एक कंप्यूटर बनाने की योजना लेकर आए।

इस प्रक्रिया के सबसे महत्वपूर्ण चरणों की रूपरेखा नीचे दी गई है। विभिन्न वास्तुकलाओं में और के लिए विभिन्न टीमेंअतिरिक्त कदमों की आवश्यकता हो सकती है. उदाहरण के लिए, अंकगणितीय निर्देशों के लिए अतिरिक्त मेमोरी एक्सेस की आवश्यकता हो सकती है जो ऑपरेंड को पढ़ता है और परिणाम लिखता है। वॉन न्यूमैन वास्तुकला की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि निर्देश और डेटा एक ही मेमोरी में संग्रहीत होते हैं।

निष्पादन चक्र चरण:

- प्रोसेसर प्रोग्राम काउंटर रजिस्टर में संग्रहीत नंबर को एड्रेस बस पर रखता है और मेमोरी को रीड कमांड जारी करता है;

- सेट नंबर मेमोरी के लिए एक पता है; मेमोरी, पता और रीड कमांड प्राप्त करने के बाद, इस पते पर संग्रहीत सामग्री को डेटा बस में रखती है और तत्परता की रिपोर्ट करती है।

प्रोसेसर डेटा बस से एक नंबर प्राप्त करता है, इसे अपने निर्देश प्रणाली से एक कमांड (मशीन निर्देश) के रूप में व्याख्या करता है और इसे निष्पादित करता है।

यदि अंतिम निर्देश एक शाखा निर्देश नहीं है, तो प्रोसेसर प्रोग्राम काउंटर में संग्रहीत संख्या को एक (प्रत्येक निर्देश की लंबाई एक मानते हुए) बढ़ा देता है; परिणामस्वरूप, अगले कमांड का पता वहीं बनता है।

यह चक्र निरपवाद रूप से निष्पादित होता है, और यह वह चक्र है जिसे एक प्रक्रिया कहा जाता है (इसलिए डिवाइस का नाम)।

प्रक्रिया के दौरान, प्रोसेसर मेमोरी में निहित निर्देशों के अनुक्रम को पढ़ता है और उन्हें निष्पादित करता है। कमांड के इस क्रम को प्रोग्राम कहा जाता है और यह प्रोसेसर के एल्गोरिदम का प्रतिनिधित्व करता है। कमांड पढ़ने का क्रम बदल जाता है यदि प्रोसेसर जंप कमांड पढ़ता है, तो अगले कमांड का पता भिन्न हो सकता है। प्रक्रिया परिवर्तन का एक अन्य उदाहरण तब होगा जब स्टॉप कमांड प्राप्त होता है या जब यह इंटरप्ट मोड में स्विच हो जाता है।

सीपीयू कमांड कंप्यूटर नियंत्रण का सबसे निचला स्तर है, इसलिए प्रत्येक कमांड का निष्पादन अपरिहार्य और बिना शर्त है। यह सुनिश्चित करने के लिए कोई जाँच नहीं की जाती है कि किए गए कार्य स्वीकार्य हैं, विशेष रूप से, मूल्यवान डेटा की संभावित हानि की जाँच नहीं की जाती है; कंप्यूटर को केवल वैध कार्य करने के लिए, कमांड को आवश्यक प्रोग्राम में ठीक से व्यवस्थित किया जाना चाहिए।

चक्र के एक चरण से दूसरे चरण में संक्रमण की गति घड़ी जनरेटर द्वारा निर्धारित की जाती है। घड़ी जनरेटर दालों का उत्पादन करता है जो केंद्रीय प्रोसेसर के लिए लय का काम करता है। घड़ी के स्पन्दों की आवृत्ति को घड़ी की आवृत्ति कहा जाता है।

प्रदर्शन में सुधार के लिए केंद्रीय प्रोसेसर में पाइपलाइनिंग आर्किटेक्चर पेश किया गया था। आमतौर पर, प्रत्येक कमांड को निष्पादित करने के लिए, एक निश्चित संख्या में समान ऑपरेशन करना आवश्यक होता है, उदाहरण के लिए: रैम से एक कमांड लाना, एक कमांड को डिक्रिप्ट करना, रैम में एक ऑपरेंड को संबोधित करना, रैम से एक ऑपरेंड लाना, एक कमांड निष्पादित करना, लिखना राम के लिए परिणाम. इनमें से प्रत्येक ऑपरेशन कन्वेयर के एक चरण से जुड़ा हुआ है। उदाहरण के लिए, MIPS-I माइक्रोप्रोसेसर पाइपलाइन में चार चरण होते हैं:

- निर्देश प्राप्त करना और डिकोड करना,

- रैम से एक ऑपरेंड को संबोधित करना और लाना,

- अंकगणितीय संक्रियाएँ निष्पादित करना,

- ऑपरेशन के परिणाम को सहेजना।

रिहाई के बाद केथ चरणकन्वेयर बेल्ट, वह तुरंत अगली टीम पर काम करना शुरू कर देती है। यदि हम मानते हैं कि कन्वेयर का प्रत्येक चरण अपने काम पर समय की एक इकाई खर्च करता है, तो n चरणों की लंबाई वाले कन्वेयर पर एक कमांड को निष्पादित करने में n इकाइयों का समय लगेगा, हालांकि, सबसे आशावादी मामले में, प्रत्येक बाद के निष्पादन का परिणाम समय की प्रत्येक इकाई के बाद आदेश प्राप्त किया जाएगा।

वास्तव में, पाइपलाइन की अनुपस्थिति में, एक कमांड को निष्पादित करने में n इकाइयों का समय लगेगा (क्योंकि कमांड को अभी भी लाने, डिक्रिप्ट करने आदि की आवश्यकता है), और m कमांड को निष्पादित करने में समय की इकाइयाँ लगेंगी; पाइपलाइन का उपयोग करते समय (सबसे आशावादी मामले में), एम निर्देशों को निष्पादित करने में केवल एन + एम इकाइयों का समय लगेगा।

कन्वेयर दक्षता को कम करने वाले कारक:

- पाइपलाइन डाउनटाइम, जब कुछ चरणों का उपयोग नहीं किया जाता है (उदाहरण के लिए, यदि निर्देश रजिस्टरों के साथ संचालित होता है तो रैम से ऑपरेंड को संबोधित करने और लाने की आवश्यकता नहीं है);

- प्रतीक्षा: यदि अगला कमांड पिछले वाले के परिणाम का उपयोग करता है, तो बाद वाले को पहले निष्पादित होने से पहले निष्पादित करना शुरू नहीं किया जा सकता है (आउट-ऑफ-ऑर्डर निष्पादन का उपयोग करके इसे दूर किया जाता है);

- जब कोई शाखा कमांड उस पर आती है तो पाइपलाइन को साफ करना (शाखा भविष्यवाणी का उपयोग करके इस समस्या को दूर किया जा सकता है)।

कुछ आधुनिक प्रोसेसरपाइपलाइन में 30 से अधिक चरण हैं, जो प्रोसेसर के प्रदर्शन को बढ़ाता है, लेकिन बहुत अधिक डाउनटाइम की ओर ले जाता है (उदाहरण के लिए, सशर्त शाखा भविष्यवाणी में त्रुटि की स्थिति में)। इष्टतम पाइपलाइन लंबाई पर कोई सहमति नहीं है: विभिन्न कार्यक्रमों की काफी भिन्न आवश्यकताएं हो सकती हैं।

सुपरस्केलर आर्किटेक्चर निष्पादन इकाइयों की संख्या बढ़ाकर एक प्रोसेसर चक्र में कई मशीन निर्देशों को निष्पादित करने की क्षमता है। इस तकनीक के आगमन से उत्पादकता में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। साथ ही, एक्चुएटर्स की संख्या में वृद्धि की एक निश्चित सीमा होती है, जिसके आगे उत्पादकता व्यावहारिक रूप से बढ़ना बंद हो जाती है, और एक्चुएटर्स निष्क्रिय हो जाते हैं। इस समस्या का आंशिक समाधान, उदाहरण के लिए, हैं हाइपर टेक्नोलॉजीसूत्रण.

सीआईएससी प्रोसेसर - जटिल निर्देश सेट कंप्यूटर - निर्देशों के एक जटिल सेट के साथ गणना। प्रोसेसर आर्किटेक्चर एक जटिल निर्देश सेट पर आधारित है। CISC के विशिष्ट प्रतिनिधि x86 परिवार के माइक्रोप्रोसेसर हैं (हालाँकि कई वर्षों से ये प्रोसेसर केवल CISC रहे हैं बाह्य तंत्रआदेश: निष्पादन प्रक्रिया की शुरुआत में, जटिल आदेशों को सरल माइक्रो-ऑपरेशंस (एमओपी) में तोड़ दिया जाता है, जिन्हें आरआईएससी कोर द्वारा निष्पादित किया जाता है)।

आरआईएससी प्रोसेसर - कम निर्देश सेट कंप्यूटर - निर्देशों के सरलीकृत सेट के साथ गणना (साहित्य में "कम" शब्द को अक्सर गलती से "कम" के रूप में अनुवादित किया जाता है)। सरलीकृत अनुदेश सेट के आधार पर निर्मित प्रोसेसर आर्किटेक्चर को निश्चित-लंबाई निर्देशों की उपस्थिति, बड़ी संख्या में रजिस्टर, रजिस्टर-टू-रजिस्टर संचालन और अप्रत्यक्ष पते की अनुपस्थिति की विशेषता है। आरआईएससी अवधारणा आईबीएम रिसर्च के जॉन कॉक द्वारा विकसित की गई थी, और नाम डेविड पैटरसन द्वारा गढ़ा गया था।

निर्देश सेट को सरल बनाने का उद्देश्य पाइपलाइन को छोटा करना है, जो सशर्त और बिना शर्त शाखा संचालन में देरी से बचाता है। निष्पादन योग्य प्रोग्राम कोड को अनुकूलित करते समय रजिस्टरों का एक सजातीय सेट कंपाइलर के काम को सरल बनाता है। इसके अलावा, आरआईएससी प्रोसेसर में बिजली की खपत और गर्मी अपव्यय कम होता है।

इस आर्किटेक्चर के पहले कार्यान्वयन में एमआईपीएस, पावरपीसी, एसपीएआरसी, अल्फा, पीए-आरआईएससी प्रोसेसर थे। में मोबाइल उपकरणोंएआरएम प्रोसेसर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एमआईएससी प्रोसेसर - न्यूनतम निर्देश सेट कंप्यूटर - निर्देशों के न्यूनतम सेट के साथ गणना। इससे आगे का विकासचक मूर की टीम के विचार, जो मानते हैं कि सरलता का सिद्धांत, आरआईएससी प्रोसेसर का मूल सिद्धांत, बहुत जल्दी पृष्ठभूमि में फीका पड़ गया है। अधिकतम प्रदर्शन के लिए संघर्ष की गर्मी में, आरआईएससी ने जटिलता में कई सीआईएससी प्रोसेसर को पकड़ लिया है और उनसे आगे निकल गया है। MISC आर्किटेक्चर सीमित संख्या में निर्देशों (लगभग 20-30 निर्देश) के साथ स्टैक कंप्यूटिंग मॉडल पर आधारित है।

वीएलआईडब्ल्यू प्रोसेसर - बहुत लंबा निर्देश शब्द आदेश शब्द. प्रोसेसर अनुदेश प्रणाली में निर्मित स्पष्ट कम्प्यूटेशनल समानता के साथ एक प्रोसेसर आर्किटेक्चर। वे ईपीआईसी वास्तुकला का आधार हैं। सुपरस्केलर सीआईएससी प्रोसेसर से मुख्य अंतर यह है कि उनके लिए, प्रोसेसर का हिस्सा (शेड्यूलर) निष्पादन उपकरणों को लोड करने के लिए ज़िम्मेदार है, जिसके लिए काफी कम समय आवंटित किया जाता है, जबकि कंपाइलर वीएलआईडब्ल्यू प्रोसेसर के लिए कंप्यूटिंग डिवाइस लोड करने में लगा हुआ है, जिसके लिए बहुत अधिक समय आवंटित किया गया है (डाउनलोड गुणवत्ता और, तदनुसार, प्रदर्शन सैद्धांतिक रूप से अधिक होना चाहिए)। वीएलआईडब्ल्यू प्रोसेसर का एक उदाहरण इंटेल इटेनियम है।

मल्टी-कोर प्रोसेसर - एक पैकेज में (एक या अधिक चिप्स पर) कई प्रोसेसर कोर होते हैं।

प्रोसेसर को एक कॉपी चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है ऑपरेटिंग सिस्टमएकाधिक कोर पर, मल्टीप्रोसेसिंग के अत्यधिक एकीकृत कार्यान्वयन का प्रतिनिधित्व करते हैं।

पहला मल्टी-कोर माइक्रोप्रोसेसर IBM से POWER4 बन गया, जो 2001 में सामने आया और इसमें दो कोर थे।

अक्टूबर 2004 में, सन माइक्रोसिस्टम्स ने रिलीज़ किया डुअल कोर प्रोसेसर UltraSPARC IV, जिसमें दो संशोधित UltraSPARC III कोर शामिल थे। 2005 की शुरुआत में, डुअल-कोर UltraSPARC IV+ बनाया गया था।

14 नवंबर 2005 को, सन ने आठ-कोर अल्ट्रास्पार्क टी1 जारी किया, जिसमें प्रत्येक कोर में 4 धागे थे।

5 जनवरी 2006 वर्ष का इंटेलमोबाइल प्लेटफ़ॉर्म के लिए सिंगल चिप, कोर डुओ पर पहला डुअल-कोर प्रोसेसर पेश किया

10 सितंबर 2007 को, AMD Opteron सर्वर के लिए देशी (एकल चिप के रूप में) क्वाड-कोर प्रोसेसर जारी किए गए, विकास के दौरान इसका कोडनेम AMD Opteron बार्सिलोना रखा गया। 19 नवंबर 2007 को घरेलू कंप्यूटरों के लिए क्वाड-कोर प्रोसेसर की बिक्री शुरू हुई एएमडी फेनोम. ये प्रोसेसर नए K8L (K10) माइक्रोआर्किटेक्चर को लागू करते हैं।

अक्टूबर 2007 में, आठ-कोर UltraSPARC T2 बिक्री पर चला गया, प्रत्येक कोर में 8 थ्रेड चल रहे थे।

मार्च 2010 में, एएमडी ने दुनिया का पहला 12-कोर जारी किया सर्वर प्रोसेसरओपर्टन 6100 x86 आर्किटेक्चर।

पर इस पलविशेष रूप से दोहरे, क्वाड- और छह-कोर प्रोसेसर व्यापक रूप से उपलब्ध हैं इण्टेल कोर 65nm कॉनरो कोर पर 2 डुओ (बाद में 45nm वोल्फडेल कोर पर) और K8 माइक्रोआर्किटेक्चर पर आधारित एथलॉन 64 X2। नवंबर 2006 में, केंट्सफील्ड कोर पर आधारित पहला चार-कोर इंटेल कोर 2 क्वाड प्रोसेसर जारी किया गया था, जो एक पैकेज में दो कॉनरो क्रिस्टल की एक असेंबली है। इस प्रोसेसर का वंशज यॉर्कफील्ड कोर (45 एनएम) पर इंटेल कोर 2 क्वाड था, जो वास्तुशिल्प रूप से केंट्सफील्ड के समान था लेकिन बड़े कैश आकार और ऑपरेटिंग आवृत्तियों के साथ था।

एएमडी ने अपना रास्ता अपनाया, एकल चिप के साथ क्वाड-कोर प्रोसेसर का निर्माण किया (इंटेल के विपरीत, जिसके पहले क्वाड-कोर प्रोसेसर वास्तव में दो डुअल-कोर चिप्स को एक साथ जोड़ रहे थे)। इस दृष्टिकोण की सभी प्रगतिशीलता के बावजूद, कंपनी का पहला "क्वाड-कोर", जिसे एएमडी फेनोम एक्स4 कहा जाता है, बहुत सफल नहीं रहा। मॉडल और विशिष्ट कार्यों के आधार पर, समकालीन प्रतिस्पर्धी प्रोसेसर से इसका अंतराल 5 से 30 प्रतिशत या अधिक तक था।

2009 की पहली-दूसरी तिमाही तक, दोनों कंपनियों ने क्वाड-कोर प्रोसेसर की अपनी श्रृंखला को अद्यतन किया। इंटेल ने कोर i7 परिवार पेश किया, जिसमें विभिन्न आवृत्तियों पर काम करने वाले तीन मॉडल शामिल थे। इस प्रोसेसर का मुख्य आकर्षण तीन-चैनल मेमोरी कंट्रोलर (DDR-3 प्रकार) और आठ-कोर इम्यूलेशन तकनीक (कुछ विशिष्ट कार्यों के लिए उपयोगी) का उपयोग है। इसके अलावा, आर्किटेक्चर के सामान्य अनुकूलन के लिए धन्यवाद, कई प्रकार के कार्यों में प्रोसेसर के प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार करना संभव था। कमजोर पक्षकोर i7 का उपयोग करने वाला प्लेटफ़ॉर्म इसकी अत्यधिक लागत है, क्योंकि इस प्रोसेसर को स्थापित करने के लिए एक महंगे मदरबोर्ड की आवश्यकता होती है इंटेल चिपसेट X58 और एक तीन-चैनल DDR3 मेमोरी सेट, जिसकी कीमत भी इस समय बहुत अधिक है।

बदले में, AMD ने Phenom II X4 प्रोसेसर की एक श्रृंखला पेश की। इसे विकसित करते समय, कंपनी ने अपनी गलतियों को ध्यान में रखा: कैश वॉल्यूम बढ़ा दिया गया (स्पष्ट रूप से पहले फेनोम के लिए अपर्याप्त), और प्रोसेसर का उत्पादन 45-एनएम प्रक्रिया प्रौद्योगिकी में स्थानांतरित कर दिया गया, जिससे गर्मी उत्पादन को कम करना संभव हो गया और परिचालन आवृत्तियों में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। सामान्य तौर पर, एएमडी फेनोम II X4 पिछली पीढ़ी के इंटेल प्रोसेसर (यॉर्कफील्ड कोर) के प्रदर्शन के बराबर है और इंटेल कोर i7 से काफी पीछे है। हालाँकि, AMD Phenom II X6 Black Thuban 1090T प्रोसेसर की रिलीज़ के साथ, स्थिति AMD के पक्ष में काफी बदल गई है। इस प्रोसेसर की कीमत इंटेल कोर i7 930 के स्तर पर है, लेकिन प्रदर्शन के मामले में यह इंटेल कोर i7 प्रोसेसर लाइन के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है। इसके पूरे 6 कोर जटिल बहु-थ्रेडेड कार्यों के लिए बहुत अच्छे हैं।

कैशिंग मुख्य (रैम) मेमोरी से सूचना के ब्लॉक की प्रतियों को संग्रहीत करने के लिए अतिरिक्त हाई-स्पीड मेमोरी (कैश) का उपयोग है, जिसकी निकट भविष्य में पहुंच की संभावना अधिक है।

लेवल 1, 2 और 3 के कैश हैं (लेवल 1, लेवल 2 और लेवल 3 से निर्दिष्ट एल1, एल2 और एल3)। प्रथम स्तर के कैश में सबसे कम विलंबता (एक्सेस समय) होती है, लेकिन यह आकार में छोटा होता है, इसके अलावा, पहले स्तर के कैश को अक्सर मल्टी-पोर्टेड बनाया जाता है; इसलिए, एएमडी प्रोसेसर K8 एक साथ 64-बिट लेखन और रीडिंग करने में सक्षम था, या प्रति घड़ी दो 64-बिट रीड्स, AMD K8L किसी भी संयोजन में दो 128-बिट रीड्स या राइट्स निष्पादित कर सकता था; इंटेल प्रोसेसरकोर 2 प्रति घड़ी चक्र में 128-बिट लिख और पढ़ सकता है। L2 कैश में आमतौर पर काफी अधिक एक्सेस विलंबता होती है, लेकिन इसे बहुत बड़ा बनाया जा सकता है। लेवल 3 कैश आकार में सबसे बड़ा और काफी धीमा है, लेकिन फिर भी यह रैम से काफी तेज है।

हार्वर्ड आर्किटेक्चर वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर से इस मायने में भिन्न है कि प्रोग्राम कोड और डेटा अलग-अलग मेमोरी में संग्रहीत होते हैं। ऐसे आर्किटेक्चर में, कई प्रोग्रामिंग विधियां असंभव हैं (उदाहरण के लिए, एक प्रोग्राम निष्पादन के दौरान अपना कोड नहीं बदल सकता है; बीच में मेमोरी को गतिशील रूप से पुनर्वितरित करना असंभव है) प्रोग्राम कोडऔर डेटा); लेकिन हार्वर्ड आर्किटेक्चर आपको सीमित संसाधनों के मामले में अधिक कुशलता से काम करने की अनुमति देता है, इसलिए इसका उपयोग अक्सर एम्बेडेड सिस्टम में किया जाता है।

समानांतर वास्तुकला - वॉन न्यूमैन वास्तुकला का नुकसान यह है कि यह अनुक्रमिक है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कितने बड़े पैमाने पर डेटा को संसाधित करने की आवश्यकता है, इसके प्रत्येक बाइट को केंद्रीय प्रोसेसर से गुजरना होगा, भले ही सभी बाइट्स पर एक ही ऑपरेशन किया जाना हो। इस प्रभाव को वॉन न्यूमैन बॉटलनेक कहा जाता है।

इस कमी को दूर करने के लिए, समानांतर कहे जाने वाले प्रोसेसर आर्किटेक्चर का प्रस्ताव किया गया है और किया जा रहा है। सुपर कंप्यूटर में समानांतर प्रोसेसर का उपयोग किया जाता है।

समानांतर वास्तुकला के संभावित विकल्प हो सकते हैं (फ्लिन के वर्गीकरण के अनुसार):

एसआईएसडी - एक कमांड स्ट्रीम, एक डेटा स्ट्रीम;

SIMD - एक कमांड स्ट्रीम, कई डेटा स्ट्रीम;

एमआईएसडी - एकाधिक कमांड स्ट्रीम, एक डेटा स्ट्रीम;

एमआईएमडी - कई कमांड स्ट्रीम, कई डेटा स्ट्रीम।

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए, विशेष रूप से सीमित प्रोसेसिंग समय के साथ, समानांतर आर्किटेक्चर वाले विशेष उच्च-प्रदर्शन वाले माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग किया जाता है।

पहले x86 प्रोसेसर बहुत कम (आधुनिक मानकों के अनुसार) ऊर्जा की खपत करते थे, जो एक वाट का एक अंश था। ट्रांजिस्टर की संख्या में वृद्धि और प्रोसेसर की घड़ी आवृत्ति में वृद्धि से इस पैरामीटर में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। सबसे अधिक उत्पादक मॉडलों के लिए 130 वाट या उससे अधिक की आवश्यकता होती है। ऊर्जा खपत कारक, जो पहले नगण्य था, अब प्रोसेसर के विकास पर गंभीर प्रभाव डालता है:

- खपत को कम करने के लिए उत्पादन तकनीक में सुधार, रिसाव धाराओं को कम करने के लिए नई सामग्रियों की खोज, प्रोसेसर कोर की आपूर्ति वोल्टेज को कम करना;

- सॉकेट (प्रोसेसर के लिए सॉकेट) की उपस्थिति एक लंबी संख्यासंपर्क (1000 से अधिक), जिनमें से अधिकांश का उद्देश्य प्रोसेसर को पावर देना है। इस प्रकार, लोकप्रिय LGA775 सॉकेट के प्रोसेसर के लिए, मुख्य पावर संपर्कों की संख्या 464 (कुल का लगभग 60%) है;

- प्रोसेसर लेआउट में बदलाव। शीतलन प्रणाली रेडिएटर में बेहतर गर्मी अपव्यय के लिए प्रोसेसर क्रिस्टल अंदर से बाहर की ओर चला गया है;

- चिप में तापमान सेंसर और एक ओवरहीटिंग सुरक्षा प्रणाली का एकीकरण, जो प्रोसेसर आवृत्ति को कम कर देता है या तापमान अस्वीकार्य रूप से बढ़ने पर इसे रोक भी देता है;

– में उपस्थिति नवीनतम प्रोसेसरबुद्धिमान सिस्टम जो आपूर्ति वोल्टेज, व्यक्तिगत प्रोसेसर ब्लॉक और कोर की आवृत्ति को गतिशील रूप से बदलते हैं, और अप्रयुक्त ब्लॉक और कोर को बंद कर देते हैं;

- कम लोड पर प्रोसेसर को "सोने" के लिए ऊर्जा-बचत मोड का उद्भव।

कार्य 2

248.615 =8एफ.9डी70एफए (16) = 370. 47270 (8) =10111000.10011 (2)

248|16

240 15

8

0.615 * 16 =9.84

0.84*16 =13.44

0.44*16= 7.04

0.04*16 = 0.64

0.64*16 = 10.24

248|8

248 31|8

0 24 3

7

0.615*8 =4.92

0.92*8 = 7.36

0.36*8 = 2.88

0.28*8=7.04

0.04*8 = 0.32

248 |2

248 124|2

0 124 62 |2

0 62 31 |2

0 30 15|2

1 14 7|2

1 6 3 |2

1 2 1

0

0.615*2 = 1.23

0.23*2 = 0.46

0.46*2 = 0.92

0.92*2 = 1.84

0.84*2 = 1.68

322.549 =142.8सी8बी4 (16) =502.43105 (8) =
101000010.10001 (2)

322|8

320 40 |8

2 40 5

0

0.549*8= 4.392

0.392 * 8 = 3.136

0.136 * 8 = 1.088

0.088 * 8 = 0.704

0.704 * 8 = 5.632

322|16

320 20 |16

2 16 1

4

0.549*16 =8.784

0.784 * 16 =12.544

0.544*16 =8.704

0.704*16 =11.264

0.264*16 = 4.224

322 |2

322 161|2

0 160 80 |2

1 80 40 |2

0 40 20 |2

0 20 10 |2

0 10 5 |2

0 4 2 |2

1 2 1

0

0.549 *2 = 1.098

0.098*2 = 0.196

0.196*2 = 0.392

0.392*2 = 0.784

0.784 *2 = 1.568

11001100.10101 =204.65625 (10) = 314.52 (8) =सीसी.ए8 (16)

1110001.11101= 241.90625 (10) = 361.72 (8) =एफ1.ई8 (16)

2.462ई+03 = 2462

7.355ई-02 = 0.07355

5.526ई+04 = -55260

1.254ई-01 = 0.1254

कार्य 3

1) सभी फ़ाइलें जिनके नाम "पीआर" से शुरू होते हैं और जिनमें तीन से अधिक अक्षर नहीं हैं

नमूना

जनसंपर्क*.

सभी फाइलें

*

2) सेटअप फ़ोल्डर से order.txt

D:\Setup\order.txt

गेम्स फ़ोल्डर से alladdin.exe

D:\Mguk\Games\alladdin.exe

कार्य 4

इस मुद्दे पर असाइनमेंट को पूरा करने के लिए, आपको एक वर्ड प्रोसेसर विकसित करने की आवश्यकता है माइक्रोसॉफ्ट वर्डकिसी दिए गए विषय पर विज्ञापन पत्रक। दस्तावेज़ में शामिल होना चाहिए:

- मूलपाठ;

- घुंघराले पाठ;

- चित्रकला;

- मेज़।

विषय पर: "मेल द्वारा किताबें ऑर्डर करने के फॉर्म के साथ एक पुस्तक प्रकाशन गृह के लिए विज्ञापन पत्रक।"

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मुफ़्त त्रैमासिक कैटलॉग के लिए कूपन

पूरा नाम। __________________________

आयु___________________________

आपकी गतिविधि का प्रकार____________

आपकी रुचियां_____________________

आपकी साहित्यिक प्राथमिकताएँ________________________________

किसी भी कंप्यूटर का सबसे महत्वपूर्ण घटक उसका होता है प्रोसेसर (माइक्रोप्रोसेसर)- एक सॉफ्टवेयर-नियंत्रित सूचना प्रसंस्करण उपकरण जो एक या अधिक बड़े पैमाने या अल्ट्रा-बड़े पैमाने के एकीकृत सर्किट के रूप में बनाया गया है।

प्रोसेसर में निम्नलिखित घटक शामिल हैं:

§ नियंत्रण उपकरण- सही समय पर सभी पीसी तत्वों को कुछ नियंत्रण सिग्नल (नियंत्रण दालें) उत्पन्न और आपूर्ति करता है, जो किए जा रहे ऑपरेशन की बारीकियों और पिछले ऑपरेशन के परिणामों द्वारा निर्धारित होते हैं;

§ अंकगणितीय तर्क इकाई (एएलयू)- सभी अंकगणित करने के लिए डिज़ाइन किया गया तार्किक संचालनसंख्यात्मक और प्रतीकात्मक जानकारी पर;

§ सह प्रोसेसर- जटिल गणितीय गणनाओं के लिए और ग्राफिक और मल्टीमीडिया कार्यक्रमों के साथ काम करते समय आवश्यक एक अतिरिक्त ब्लॉक;

§ सामान्य प्रयोजन रजिस्टर- हाई-स्पीड मेमोरी सेल, मुख्य रूप से पीसी एड्रेस स्पेस के लिए विभिन्न काउंटर और पॉइंटर्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जिन तक पहुंच प्रोग्राम निष्पादित होने की गति को काफी बढ़ा सकती है;

§ कैश मैमोरी- किसी निश्चित समय पर संसाधित होने वाली या गणना में उपयोग की जाने वाली जानकारी के अल्पकालिक भंडारण, रिकॉर्डिंग और आउटपुट के लिए एक हाई-स्पीड मेमोरी ब्लॉक। इससे प्रोसेसर के प्रदर्शन में सुधार होता है;

§ डेटा बस- इंटरफ़ेस सिस्टम जो अन्य पीसी उपकरणों के साथ डेटा एक्सचेंज लागू करता है;

§ घड़ी जनरेटर(आवेग);

§ व्यवधान नियंत्रक;

प्रोसेसर की मुख्य विशेषताएं हैं:

घड़ी की आवृत्ति- प्राथमिक संचालन (चक्र) की संख्या जो प्रोसेसर एक सेकंड में करता है। घड़ी की गति मेगाहर्ट्ज़ (मेगाहर्ट्ज) या गीगाहर्ट्ज़ (गीगाहर्ट्ज़) में मापी जाती है। क्लॉक स्पीड जितनी अधिक होगी प्रोसेसर उतना ही तेज चलेगा। यह कथन प्रोसेसर की एक पीढ़ी के लिए सत्य है, क्योंकि विभिन्न मॉडलप्रोसेसर को कुछ क्रियाएं करने के लिए अलग-अलग संख्या में घड़ी चक्र की आवश्यकता होती है।

थोड़ी गहराई- सूचना के बाइनरी अंकों (बिट्स) की संख्या जो एक घड़ी चक्र में संसाधित (या प्रसारित) होती है। बिट आकार उन बाइनरी बिट्स की संख्या भी निर्धारित करता है जिनका उपयोग रैम को संबोधित करने के लिए प्रोसेसर में किया जा सकता है।

प्रोसेसर की भी विशेषता है: प्रोसेसर कोर का प्रकार(उत्पादन तकनीक माइक्रोप्रोसेसर के न्यूनतम तत्वों की मोटाई द्वारा निर्धारित की जाती है); बस आवृत्ति,वे कहाँ काम करते हैं; कैचे आकार; एक निश्चित परिवार से संबंधित(साथ ही पीढ़ी और संशोधन); "बनाने का कारक"(डिवाइस मानक और उपस्थिति) और अतिरिक्त सुविधाओं (उदाहरण के लिए, ग्राफिक्स, वीडियो और ध्वनि के साथ काम को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन की गई "मल्टीमीडिया कमांड" की एक विशेष प्रणाली की उपस्थिति)।

आज, लगभग सभी डेस्कटॉप आईबीएम पीसी-संगत कंप्यूटरों में दो मुख्य निर्माताओं (दो परिवारों) के प्रोसेसर हैं - इंटेलऔर एएमडी.

आईबीएम पीसी के विकास के पूरे इतिहास में, इंटेल माइक्रोप्रोसेसर परिवार (i8088 से पेंटियम IV तक) में आठ मुख्य पीढ़ियाँ रही हैं। इसके अलावा, इंटेल कॉर्पोरेशन ने पेंटियम प्रोसेसर (पेंटियम प्रो, पेंटियम एमएमएक्स, इंटेल सेलेरॉन, आदि) की स्पिन-ऑफ पीढ़ियों का उत्पादन किया है और जारी रख रहा है। इंटेल माइक्रोप्रोसेसरों की पीढ़ियाँ गति, वास्तुकला, फॉर्म फैक्टर आदि में भिन्न होती हैं। इसके अलावा, प्रत्येक पीढ़ी में विभिन्न संशोधन उत्पन्न होते हैं।

इंटेल माइक्रोप्रोसेसरों का एक प्रतियोगी आज माइक्रोप्रोसेसरों का एएमडी परिवार है: एथलॉन, सेमप्रोन, ओपर्टन (शंघाई), फेनोम।

इंटेल माइक्रोप्रोसेसरऔर एएमडी संगत नहीं हैं (हालांकि दोनों आईबीएम पीसी संगत हैं और समान प्रोग्राम का समर्थन करते हैं) और उपयुक्त मदरबोर्ड और कभी-कभी मेमोरी की आवश्यकता होती है।

मैकिंटोश (एप्पल) जैसे पीसी के लिए, परिवार के अपने स्वयं के प्रोसेसर का उत्पादन किया जाता है मैक.