The Central Processing Unit

इस अध्याय के बारे में (About This Chapter)
यह अध्याय पर्सनल कंप्यूटर की "मस्तिष्क" के रूप में कार्य करता है जो सीपीयू (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट) के एक सिंहावलोकन प्रस्तुत करता है. मानव मस्तिष्क की तरह, एक सीपीयू एक साथ कई कार्य प्रदर्शन एक जटिल, उच्च एकीकृत घटक है. माइक्रोप्रोसेसर के कामकाज आबाद कि सिद्धांतों को समझना कंप्यूटर और इसके संचालन को समझने के लिए महत्वपूर्ण है.

सीपीयू (The CPU)
सीपीयू गणित और तार्किक आपरेशनों प्रदर्शन कर रहे हैं और निर्देश डीकोड और क्रियान्वित कर रहे हैं, जिसमें एक कंप्यूटर का हिस्सा है. सीपीयू कंप्यूटर के संचालन को नियंत्रित करता है. प्रारंभिक पीसी काम संभाल करने के लिए कई चिप्स का इस्तेमाल किया. कुछ कार्य अभी भी अक्सर सामूहिक रूप से एक चिप सेट के रूप में भेजा जाता है जो समर्थन चिप्स, द्वारा नियंत्रित किया जाता है. चित्रा 4.3 एक सीपीयू का काम कर भाग की एक बंद हुआ पता चलता है.

यह एक कंप्यूटर पेशेवर है कि इस प्रकार की चर्चा करने में मदद मिलेगी के रूप में आप मुठभेड़ जाएगा कि कुछ शब्दों को सीखने, प्रोसेसर के अंदर चला जाता है क्या वास्तव में पता करने के लिए आवश्यक नहीं है.

ट्रांजिस्टर(Transistors)

ट्रांजिस्टर, माइक्रोप्रोसेसरों के मुख्य घटक, छोटे , इलेक्ट्रॉनिक स्विच कर रहे हैं . ट्रांजिस्टर की पर बंद पदों पहले इस पाठ में चर्चा बाइनरी कोड के रूप में. ट्रांजिस्टर आसान लग सकता है, उनके विकास श्रमसाध्य अनुसंधान के कई वर्षों की आवश्यकता है. ट्रांजिस्टर उपलब्ध थे इससे पहले , कंप्यूटर धीमी , अक्षम वैक्यूम ट्यूब और प्रक्रिया की जानकारी के लिए यांत्रिक स्विच पर भरोसा किया. पहले बड़े पैमाने पर कंप्यूटर अंतरिक्ष की एक बड़ी राशि को ले लिया , और तकनीशियनों वास्तव में मोड़ से और विशिष्ट ट्यूब बंद करने के लिए उन्हें " कार्यक्रम " के अंदर चला गया!

अधिकांश धातुओं सहित कई सामग्री , उन के माध्यम से प्रवाह करने के लिए बिजली के वर्तमान अनुमति देते हैं, इन बिजली के कंडक्टर के रूप में जाना जाता है. विद्युत धारा के पास नहीं है कि माल इंसुलेटर कहा जाता है. सबसे ट्रांजिस्टर बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है , जो शुद्ध सिलिकॉन , एक अर्धचालक है , चालकता के अपने डिग्री के दौरान उत्पादन दोष जोड़कर , समायोजित , या संग्राहक किया जा सकता है .

स्रोत , फाटक , और नाली : ट्रांजिस्टर स्विच तीन टर्मिनलों है. सकारात्मक वोल्टेज फाटक पर लागू किया जाता है , इलेक्ट्रॉनों स्रोत और नाली के बीच एक इलेक्ट्रॉन चैनल बनाने , आकर्षित कर रहे हैं . नाली के लिए लागू सकारात्मक वोल्टेज ट्रांजिस्टर पर मोड़ , नाली के लिए स्रोत से इलेक्ट्रॉनों खींचती है . वोल्टेज निकाल रहा मार्ग को तोड़ने से यह बंद हो जाती है .

देर से 1950 के दशक में , ट्रांजिस्टर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक प्रमुख विकास जगह ले ली . इंजीनियरों के एक दल ने दुनिया का पहला आईसी बनाने और कॉम्पैक्ट कंप्यूटर के विकास का रास्ता साफ , एक सिलिकॉन वेफर पर दो ट्रांजिस्टर डाल दिया.

एकीकृत परिपथों (Integrated Circuits)

एक आईसी लघु ट्रांजिस्टर और ( उदाहरण के लिए प्रतिरोधों और capacitors , ) अन्य सर्किट तत्वों की एक संख्या से मिलकर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है . एक आईसी कार्यों सिर्फ इन भागों का एक बड़ा संग्रह के रूप में , लेकिन यह आकार का एक अंश है और बिजली के एक अंश का उपयोग करता होगा . आईसीएस आज के माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक संभव बनाते हैं. मूल ट्रांजिस्टर केवल एक समारोह को संभाल सकता है कि एक मूंगफली के आकार के बारे में छोटे प्लास्टिक के बक्से थे . एकीकृत शब्द आईसी उपकरणों कई सर्किट और उनके कार्यों में एक पैकेज में से कुछ है कि गठबंधन को दर्शाता है. इस तकनीक का एक प्रमुख उदाहरण माइक्रोप्रोसेसर है .

माइक्रोप्रोसेसरों (Microprocessors)

15 नवंबर 1971 को इंटेल वाणिज्यिक माइक्रोप्रोसेसर मॉडल 4004 के लिए भेज दिया . यह Busicom कैलकुलेटर नामक एक उत्पाद भाग गया . 108 KHz 4004 2300 ट्रांजिस्टर और एक 4 बिट डेटा बस था और राम की 640 बाइट्स का समाधान कर सकता है . कंप्यूटर इंजीनियर जल्दी पहला पर्सनल कंप्यूटर के लिए जिस तरह अग्रणी , चिप के इस नए प्रकार की पेशकश की क्षमता का फायदा उठाया .

एक साल बाद , इंटेल 8008 में दिखाई दिया. रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स पत्रिका hobbyist डॉन लैंकेस्टर पहला पर्सनल कंप्यूटर माना जाता था बनाने के लिए क्या एक 8008 है कि इस्तेमाल की सूचना दी. लेख एक "टीवी टाइपराइटर . " यह कहा जाता है

इंटेल 8080 1974 में दिखाई दिया. यह 400 डॉलर के लिए तो बेच दिया है और अब बारे में $ 1 के लिए बेचता है. यह ट्रैफिक लाइट संचालित है, लेकिन हमारी चर्चा करने के लिए अधिक ब्याज की , यह 1975 अल्टेयर कंप्यूटर के कोर का गठन . यह $ 395 के लिए किट के रूप में बेच दिया गया था और स्टार ट्रेक टीवी श्रृंखला में एक दुनिया के लिए नामित किया गया था . चित्रा 4.4 8080 के मरने की एक तस्वीर दिखाता है. आज के मानकों के द्वारा, यह बहुत कमजोर था : 6000 ट्रांजिस्टर , एक 8 बिट बस , और 2 मेगाहर्ट्ज घड़ी की गति . यह रैम ( रैंडम एक्सेस मेमोरी) के 64 कश्मीर का समाधान कर सकता है , और उपयोगकर्ताओं को इस मामले पर स्थित मैनुअल स्विच फेंकने से अल्टेयर क्रमादेशित किया .

माइक्रोप्रोसेसर डिजाइन (Microprocessor Design)

माइक्रोप्रोसेसर के विकास के इतिहास में आगे जाने से पहले, यह माइक्रोप्रोसेसरों कैसे काम सामान्य शब्दों में चर्चा करने के लिए महत्वपूर्ण है. नियंत्रण इकाई (घन मीटर), अंकगणितीय तर्क इकाई (ALU), और इनपुट / आउटपुट (आई / ओ) की इकाई: माइक्रोप्रोसेसरों आमतौर पर तीन उप में विभाजित हैं. अवधि सीपीयू एक ही पैकेज में निहित एक संयुक्त घन मीटर और alu, निरूपित करने के लिए प्रयोग किया जाता है. 

घन के आगमन सीपीयू आपरेशन एक BIOS (बेसिक इनपुट / आउटपुट सिस्टम) की तरह एक बाहरी प्रोग्राम द्वारा प्रदान कोड पर भाग में स्थित होने की अनुमति, प्रोसेसर डिजाइन में एक क्रांतिकारी सुधार के रूप में चिह्नित. इस मूल डिजाइन का हिस्सा नहीं थे कि नए हार्डवेयर घटकों का उपयोग करने के लिए एक पीसी की क्षमता बढ़ाया. 

ALU गणना के बुनियादी गणित कार्यों को संभालती है कि आईसी के अपने नाम का अर्थ सिर्फ क्या हिस्सा है. मैं / हे इकाई के बाहर से डेटा fetches और वापस बाहरी बस के लिए डेटा गुजरता है.

रजिस्टर (Registers)

रजिस्टर डेटा हेरफेर के दौरान इस्तेमाल अस्थायी स्मृति भंडारण क्षेत्र हैं. शारीरिक रूप से, रजिस्टरों पर या बंद सेट कर रहे हैं कि सूक्ष्म स्विच की पंक्तियाँ हैं. = 0 बंद और = 1 पर: प्रत्येक पंक्ति एक बाइनरी संख्या रूपों. इसलिए (बाईं ओर ठीक से पढ़ने) off.off.on संख्या 1 के बराबर होती है. Off.on.on संख्या तीन (0 + 2 + 1) के बराबर होती है. सीपीयू यह एक काम पर काम करता है, जबकि डेटा रखने के लिए, खरोंच पैड की तरह, रजिस्टरों का उपयोग करता है. काम समाप्त हो गया है के रूप में एक अभियान के दौरान डेटा में परिवर्तन भी एक रजिस्टर में जमा हो जाती है, तो अन्य घटकों के लिए बाहर भेज दिया. एक रजिस्टर की संख्या और चौड़ाई मशीन का एक प्रकार से दूसरे बदलती हैं. रजिस्टर व्यापक, अधिक बिट्स मशीन एक में समय सिर्फ बाहरी बस की चौड़ाई के साथ के रूप में संभाल कर सकते हैं. रजिस्टर चौड़ाई 64-128 बिट्स, प्रदर्शन में वृद्धि हुई पीसी के लिए 16-32 को 4-8 चले गए.

घड़ी (The Clock)

समय पीसी संचालन में आवश्यक है. तुल्यकालन के कुछ साधन के बिना, अराजकता पीछा करना होगा. समय कंप्यूटर में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उचित क्रम में सभी आंतरिक आदेशों समन्वय और निष्पादित करने के लिए अनुमति देता है. 

सीपीयू में एक विशेष कंडक्टर रखने और वोल्टेज के साथ यह स्पंदन समय बनाता है. इस कंडक्टर द्वारा प्राप्त वोल्टेज से प्रत्येक नाड़ी एक घड़ी चक्र कहा जाता है. घड़ी एक पल्स भेज रहा है, जबकि कंप्यूटर में सभी स्विचिंग गतिविधि होती है. यह प्रक्रिया कुछ हद तक सभी violinists एक ही समय में अपने धनुष के साथ चलती, अपने खेल सिंक्रनाइज़ करने के लिए एक metronome का उपयोग कर कई संगीतकारों जैसा दिखता है. इस तुल्यकालन के लिए धन्यवाद, आप संगीत शब्दों के बजाय नोटों की गड़बड़ी मिलता है. 

लगभग हर कंप्यूटर आदेश में कम से कम दो घंटे के चक्र की जरूरत है. कुछ आदेश पर कार्रवाई करने के लिए घड़ी चक्र के सैकड़ों की आवश्यकता हो सकती है. चित्रा 4.5 एक सीपीयू और दो ​​उपकरणों के साथ एक बाहरी डेटा बस पता चलता है. क्रिस्टल या घड़ी समय उत्पन्न करने के लिए सीपीयू से जुड़ा हुआ है कि ध्यान दें.

घड़ी वॆग़ॅ (Clock Speed)

कंप्यूटर अपना सर्वश्रेष्ठ अंक दिखावा है कि सुविधाओं के आधार पर उपभोक्ताओं के लिए विपणन किया जा के लिए यह सामान्य बात है. एक मुख्य विक्रय बिंदु सिस्टम घड़ी मेगाहर्ट्ज़ (MHz) में मापा जाता है, जो दर, प्रति सेकंड चक्रों के लाखों है. घड़ी की दर दो चक्र (एक आदेश पर अमल करने के लिए आवश्यक न्यूनतम समय) में पूरा किया जा सकता है कि कितने आदेशों से पता चलता है. एक साथ दो नंबर को जोड़ने की प्रक्रिया के बारे में चार आदेशों (आठ घंटे के चक्र) के लिए ले जाएगा. 450 मेगाहर्ट्ज पर चल रहे कंप्यूटर प्रति सेकंड के बारे में 44 मिलियन सरल गणना कर सकते हैं. 

घड़ी की गति सीपीयू निर्माता द्वारा निर्धारित और सीपीयू मज़बूती से संचालित किया जा सकता है, जिस पर सबसे तेज गति का प्रतिनिधित्व करता है. इंटेल 8088 प्रोसेसर, मूल आईबीएम पीसी में उपयोग के रूप में, 4.77 मेगाहर्ट्ज के एक घड़ी की गति के लिए किया था. आज का प्रोसेसर अप करने के लिए चलाने के लिए और, कुछ मामलों में, 750 मेगाहर्ट्ज से अधिक है कि घड़ी की गति है.

पता बस (Address Bus)

शब्द स्थान पीसी स्मृति आपरेशन में स्थान के महत्व को रेखांकित करने के लिए पिछले पैराग्राफ में italicized है . राम की सामग्री लगातार कार्यक्रमों के रूप में बदल रही है और कंप्यूटर में ही यह के कुछ भागों , ध्यान दें गणना , और कार्यों के परिणामों को धारण करने के लिए इस्तेमाल करते हैं. सिस्टम जो कार्य को सौंपा गया है और क्या स्मृति पता करने के लिए यह आवश्यक है कि स्मृति एक नए प्रयोग के लिए नि: शुल्क है. ऐसा करने के लिए , सिस्टम स्मृति के क्षेत्रों का पता करने के लिए एक रास्ता है और जल्दी से उस स्थिति में जोत को बदलना है. इस कार्य सौंपा पीसी के हिस्से पता बस है .

कॉलम ( पत्र ) की तरह व्यक्तिगत टुकड़े कर रहे हैं और प्रत्येक पंक्ति बिट्स ( एक शब्द को बनाने ) के एक स्ट्रिंग है जिसमें एक बड़ी आभासी तालिका के रूप में पता बस के बारे में सोचो . इन शब्दों के वास्तविक लंबाई पता बस एक भी पास में संभाल कर सकते हैं बिट्स की संख्या के आधार पर अलग अलग होंगे . चित्रा 4.6 1s और 0 से युक्त एक तालिका से पता चलता है . प्रत्येक खंड सिर्फ एक घर या पोस्ट ऑफिस बॉक्स को दिखाता है कि एक तरह, एक पता दिया जाता है . सिस्टम के लिए डेटा भेजने या स्मृति से डेटा प्राप्त करने के लिए इस पते का उपयोग करता है .

एक पीसी में सभी अन्य बसों की तरह , पता बस कंडक्टर का एक संग्रह है . यह व्यवस्था करने के लिए भौतिक स्मृति लिंक और स्मृति प्रयोग किया जाता है के रूप में संकेत ले जाता है. पता बस में कंडक्टर की संख्या सीपीयू द्वारा इस्तेमाल किया जा सकता है कि स्मृति की अधिकतम राशि ( पता है कि स्मृति ) निर्धारित करता है. कंप्यूटर बाइनरी अंकन में गिनती याद रखें. प्रत्येक बाइनरी इस मामले अंकों में , एक कंडक्टर है कि बाईं ओर जुड़ जाता है संभव संयोजनों की संख्या दोगुनी हो जाएगी .

प्रारंभिक डेटा बसों आठ कंडक्टर प्रयोग किया जाता है और इसलिए, कोड के 256 ( 28 ) संयोजन, जहां संभव . एक सिस्टम उत्पन्न कर सकते हैं पैटर्न की अधिकतम संख्या डेटा बस पता कर सकते हैं कि कितना रैम निर्धारित करता है. 8088 20 पते कंडक्टर का इस्तेमाल किया और 1,048,576 स्मृति स्थानों की बाइट्स , या 220 अप करने के लिए पता कर सकते हैं . आज की पीसी कई मामलों में , वास्तविक सीमित कारक पैटर्न की संख्या , लेकिन स्मृति चिप्स सॉकेट से मदरबोर्ड की क्षमता नहीं है , कि एक बहुत अधिक पता, और कर सकते हैं . सभी मामलों में, स्मृति की कुल राशि एक्स कनेक्टर्स की संख्या = जहां 2X , का कारक है .

सीपीयू सीधे स्मृति बस से कनेक्ट , लेकिन सिस्टम की स्मृति नियंत्रक का उपयोग कर अनुरोध और प्राप्त परिणामों भेजता नहीं है . इस circuitry सही समय पर , सही क्रम में डेटा की उचित तार उपलब्ध कराने , और एक फार्म में सीपीयू का उपयोग कर सकते हैं , पोस्टमास्टर और अनुवादक के रूप में दोनों काम करता है. पहले उल्लेख किया है, किसी भी लिखने या पढ़ने कार्रवाई अमल करने के लिए कम से कम दो घंटे के चक्र की आवश्यकता होगी . ( यह स्मृति अधिकतम सिस्टम घड़ी गति से परिचित नहीं है जो सिस्टम पर अधिक घंटे के चक्र की आवश्यकता होती है सकते हैं . उस मामले में , पीसी यह के अगले भाग के लिए तैयार होने के लिए स्मृति के लिए इंतजार कर रहा है , जबकि अतिरिक्त घंटे के चक्र का उपयोग करना होगा आपरेशन . )

बाहरी डेटा बस पर सीपीयू और राम ढेर के साथ इस प्रक्रिया का एक चित्र से पता चलता है. पता बस स्मृति नियंत्रक से जुड़ा है. यह fetches और स्मृति में डेटा देता है.

माइक्रोप्रोसेसरों कार्य  (How Microprocessors Work)

इंटेल पेंटियम III के रूप में वर्तमान सीपीयू, , स्विच और बस के रास्ते में से लाखों का संग्रह कर रहे हैं . वे अन्य बातों के अलावा , पीसी के अलावा, मशीनों के सभी प्रकार के काम करते हैं, और कैमरा, कारों , माइक्रोवेव ओवन, और टीवी में पाए जाते हैं. यहाँ, तथापि , हम केवल वे एक पीसी के अंदर कार्य करने के तरीके में रुचि रखते हैं . एक साथ दो तरह के रूप में 2 नंबर और 2 जोड़ने और प्राप्त आईएनजी उनके योग (2 + 2 = 4): एक साधारण कार्य में देखें. सीपीयू बहुत जल्दी गणित की समस्याओं को क्या कर सकते हैं , लेकिन यह यह करने के लिए कई बहुत जल्दी कदम की आवश्यकता है . एक सीपीयू एक सरल कार्य करता है यह जानते हुए कैसे आप पीसी डिजाइन में विकास पीसी के प्रदर्शन में सुधार हुआ है कैसे समझने में मदद मिलेगी .

उपयोगकर्ता ( संख्या जोड़ सकते हैं जो कैलकुलेटर की तरह एक कार्यक्रम में , ) एक नंबर कुंजी धक्का जब , कीस्ट्रोक नए डेटा के साथ क्या करना है पर निर्देश के लिए पूछने के लिए माइक्रोप्रोसेसर के prefetch इकाई का कारण बनता है . डेटा ( चलो यह 2 = एक कॉल) है पीसी राम को पता बस के माध्यम से भेजा जाता है और अनुदेश कैश में रखा गया है , एक संदर्भ कोड के साथ .

Prefetch इकाई कोड की एक प्रतिलिपि प्राप्त है और शिक्षा के साथ क्या करना है उन्हें बताने के लिए यह बाइनरी कोड की एक स्ट्रिंग में अनुवाद किया और घन कराई है जहां समझाना इकाई , और डेटा कैश करने के लिए भेजता है. घन प्रक्रिया के अगले भाग का इंतजार करने के लिए डेटा कैश में एक्स नामक एक पते पर भेजता है.

प्लस ( +) कुंजी दबाया जाता है, prefetch इकाई को फिर से नए डेटा के साथ क्या करना है के बारे में निर्देश के लिए अनुदेश कैश पूछता है . Prefetch इकाई कोड तब्दील हो और एक जोड़ समारोह बाहर किया जाएगा कि ALU अलर्ट जो घन और डेटा कैश करने के लिए यह गुजरता है. उपयोगकर्ता 2 कुंजी प्रेस जब प्रक्रिया को दोहराया है .

अगला (हाँ , अभी भी अधिक है ) , घन कोड लेता है और alu के लिए वास्तविक कार्ट आदेश भेजता है. वे डेटा कैश से ऊपर भेजा गया है के बाद ALU रकम ए और बी एक साथ जोड़ रहे हैं . ALU एक पते रजिस्टर में जमा करने के लिए 4 के लिए कोड भेजता है.

बराबर चिह्न दबाने (=) कुंजी उपयोगकर्ता जवाब मिल रहा से पहले अमल करना होगा अंतिम कार्य है , लेकिन कंप्यूटर अभी भी इसे आगे काम करने का एक अच्छा सा है . Prefetch इकाई नई कीस्ट्रोक से निपटने में मदद के लिए अनुदेश कैश की जाँच करता है . परिणामस्वरूप अनुदेश संग्रहीत किया जाता है , और कोड की एक प्रतिलिपि प्रसंस्करण के लिए समझाना इकाई के लिए भेजा है . वहाँ , अनुदेश बाइनरी कोड में अनुवाद किया और घन कराई है . अब राशि का अभिकलन किया गया है कि , एक प्रिंट कमांड , उचित पते retrieves सामग्री रजिस्टरों , और उन्हें प्रदर्शित करता है. (है कि हम के बारे में चिंता नहीं होगी , जो प्रदर्शन प्रणाली में गतिविधि का एक अलग घबराहट शामिल है. )

आप देख सकते हैं , एक माइक्रोप्रोसेसर निष्कर्ष पर पहुंचने के लिए केवल मनुष्य की तुलना में कई अधिक कदम के माध्यम से जाना चाहिए 2 + 2 = 4 कि . कंप्यूटर , कोड प्रबंधन, यह जगह है, और स्मृति से यह लाने के लिए एक जटिल अनुक्रम अमल करना चाहिए , तो यह इसके साथ क्या करना है कहा जा सकता है . आप अनुरोध कर सकते हैं प्रकार के रूप में अभी तक परिणाम आमतौर पर उपवास के रूप में प्रकट होता है. तुम इसलिए , प्रोसेसर गति , प्रदर्शन पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव है , कि घड़ी चक्र देख सकते हैं . प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले अन्य मुद्दों स्मृति उपयोग और गति है, साथ ही इस तरह के प्रदर्शन प्रणाली के रूप में घटकों की प्रतिक्रिया समय शामिल है.

पीसी माइक्रोप्रोसेसर विकास और सुविधाएँ (PC Microprocessor Developments and Features)

पीसी माइक्रोप्रोसेसर डिजाइन हर पीढ़ी के साथ और अधिक जटिल होती है, और सीपीयू पैकेजिंग अतिरिक्त सुविधाओं और संचालन आवश्यकताओं के लिए कमरा उपलब्ध कराने के लिए बदलता रहता है. माइक्रोप्रोसेसरों आज की उच्च गति पेन्टियम में पहले बताया 4004 से विकसित किया है . प्रत्येक नया प्रोसेसर उच्च प्रदर्शन लाया और नई तकनीक पैदा की है. छह बुनियादी तत्वों प्रथानुसार एक सीपीयू डिजाइन का प्रदर्शन और क्षमता गेज करने के लिए उपयोग किया जाता है .

स्पीड . मेगाहर्टज में मापा घड़ी चक्र की अधिकतम संख्या . गति अधिक है, जल्दी कोई आदेश क्रियान्वित किया जाएगा .

ट्रांजिस्टर की संख्या . अधिक स्विच अधिक कंप्यूटिंग शक्ति का मतलब है.

रजिस्टर . आंतरिक रजिस्टरों की (बिट्स में ) आकार . रजिस्टरों बड़े, अधिक एक ही चरण में कार्रवाई की जा सकती है कि आदेशों जटिल .

बाहरी डेटा बस . डेटा बस आकार बढ़ता है, तो कंप्यूटर में सभी उपकरणों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है कि कोड की राशि और जटिलता ( जानकारी ) करता है .

बस पता . पता बस के आकार के सीपीयू से संबोधित किया जा सकता है कि स्मृति की अधिकतम राशि निर्धारित करता है.

आंतरिक कैश . आंतरिक कैश प्रोसेसर में निर्मित उच्च गति स्मृति है . यह बजाय ऐसे रैम और हार्ड डिस्क ड्राइव के रूप में धीमी उपकरणों ( गति कंप्यूटर में रिश्तेदार है ) को भेजने का अक्सर इस्तेमाल किया डेटा स्टोर करने के लिए एक जगह है . यह प्रोसेसर में बनाया गया है और गति पर एक नाटकीय प्रभाव पड़ता है . हम बाद में इस पाठ में अधिक विस्तार से कैश को कवर किया.

मूल आईबीएम पीसी पेश किया गया था के बाद से इंटेल पीसी सीपीयू शेयर बाजार के सबसे आयोजित किया गया है . निकट से एक नया इंटेल प्रक्षेपण के बाद, इस तरह के एडवांस्ड माइक्रो डिवाइसेस (AMD ) और Cyrix जैसे प्रतिद्वंद्वियों आम तौर पर इंटेल के मॉडल के साथ संगत कर रहे हैं कि वैकल्पिक चिप्स की पेशकश की है . यह विकास , बारी में , कीमतों में गिरावट ड्राइव और सीपीयू डिजाइन के एक नए दौर spurs . एक अन्य खिलाड़ी मोटरोला , दूसरों के बीच में कंप्यूटर के एप्पल परिवार में इस्तेमाल किया माइक्रोप्रोसेसरों बनाती है कि एक फर्म है .

इंटेल की 8086 और 8088: पीसी का जन्म (Intel's 8086 and 8088: The Birth of the PC)

हम पहले से ही "पूर्व पीसी" CPUs शुरू की है. सस्ती, सामान्य प्रयोजन कंप्यूटर: अब हम आधुनिक दुनिया का सबसे नाटकीय घटनाओं में से एक संचालित है कि मॉडल पर एक नज़र रखना. 

6 जून 1978 को इंटेल ने 8086 के रूप में जाना जाता है इसके पहले 16 बिट माइक्रोप्रोसेसर, की शुरुआत की. यह स्मृति के 1 एमबी का उपयोग करने की अनुमति देने के लिए 29,000 ट्रांजिस्टर, 16 बिट रजिस्टर, एक 16 बिट बाह्य डेटा बस, और एक 20 बिट पता बस थी. आईबीएम कंप्यूटर व्यवसाय में प्रवेश किया, 8086 में अपनी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए भी शक्तिशाली (और महंगी) था. 

इंटेल तो एक 8 बिट बाह्य डेटा बस और एक धीमी शीर्ष घड़ी दर के लिए छोड़कर 8086 के समान था जो 8088 प्रोसेसर, जारी किया. यह (समय में अधिक आम) 8 बिट घटक पीसी के निर्माण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, और पहले की मशीनों के लिए लिखा 8 बिट अनुप्रयोगों पीसी इस्तेमाल के लिए परिवर्तित किया जा सकता था. निम्न तालिका 8088 और 8086 चिप्स तुलना.

Chip	Number of Transistors	CPU Speed (MHz)	Register Width	External Data Bus	Address Bus	Internal Cache
Intel 8088	29,000	4.77-8	16-bit	8-bit	20-bit	None
Intel 8086	29,000	4.77-10	16-bit	16-bit	20-bit	None

बाद के संस्करणों 8 मेगाहर्ट्ज पर भाग गया, जबकि प्रारंभिक 8088 प्रोसेसर, 4.77 मेगाहर्ट्ज पर भाग गया. 8086 और 8088 प्रोसेसर लगभग 29,000 ट्रांजिस्टर युक्त एक 40 पिन डुबकी (दोहरी इनलाइन पैकेज) के रूप में आया था. चित्रा 4.8 के रूप में दिखाया डुबकी इसलिए, क्योंकि प्रोसेसर के दोनों तरफ पिन के दो पंक्तियों के नाम पर है. ये मदरबोर्ड पर एक उठाया सॉकेट पर उतारने का एक सेट में फिट बैठते हैं. एक डुबकी शैली सीपीयू के एक छोर पर छोटे यू के आकार का निशान 1 पिन है कि अंत को दर्शाता है. स्थापना के दौरान, आप इसे सही ढंग से अप लाइन के लिए यह सुनिश्चित करने की जरूरत है या आप इस प्रक्रिया को दोहराने के लिए हो सकता है. इस आपरेशन अब बहुत दुर्लभ है, यह एक समय में एक बार किया जाना चाहिए है.

नोट

-------------------------------------------------- ------------------------------

8088 और 8086 सॉफ्टवेयर संगत वे ( अन्य उलझी कारक नहीं है कि उन का उपयोग पीसी संभालने) वास्तव में एक ही प्रोग्राम चला सकते हैं . एक 8086 का उपयोग कर के लाभ के अपने 16 बिट बाह्य डेटा बस है . यह एक 8086 आधारित कंप्यूटर तेजी से एक ही घड़ी की गति के साथ एक 8088 कंप्यूटर से एक ही सॉफ्टवेयर को निष्पादित करने की अनुमति देता है.

विशेष रुप से 8086 और 8088 के चिप्स के आधार पर जल्दी आईबीएम पर्सनल कंप्यूटर

स्मृति के 16 KB

एक कैसेट टेप रिकॉर्डर या प्रोग्राम और डेटा भंडारण के लिए एक फ्लॉपी डिस्क ड्राइव

एक nongraphics मोनोक्रोम मॉनिटर और मोनोक्रोम प्रदर्शन एडाप्टर ( एमडीए)

तीसरे पक्ष के विक्रेताओं Add-ons और मूल डिजाइन के बेहतर मॉडल निर्माण शुरू कर दिया , जैसे ही एक नए उद्योग का जन्म हुआ . रंग और बेहतर संकल्प , घड़ियां, अतिरिक्त मेमोरी , और इस तरह के प्रिंटर के रूप में बाह्य उपकरणों के साथ ग्राफिक्स कार्ड, नए उपकरण की सुविधाओं को बढ़ाया. "क्लोन " एक कम कीमत चाहता था और आईबीएम जैसी बड़ी कंपनी से खरीद के आराम की जरूरत नहीं थी , जो खरीदारों को आकर्षित करने के लिए एक रास्ते के रूप में , बहुत प्रतिस्पर्धी कीमतों पर इन एक्स्ट्रा कलाकार से कुछ की पेशकश की.

नोट

-------------------------------------------------- ------------------------------

क्लोन 386 के माध्यम से जल्दी आईबीएम पीसी के सुनहरे दिनों में इस्तेमाल किया गया था कि एक कंप्यूटर शब्द है. यह वही माइक्रोप्रोसेसर निहित है कि एक कंप्यूटर चिह्नित और एक बेहतर , ज्ञात अधिक प्रतिष्ठित है, और अक्सर अधिक महंगा मशीन के रूप में एक ही कार्यक्रमों में भाग गया .

8088 के अधिकांश - और 8086 आधारित पीसी एमएस डॉस के कुछ बदलाव किया करते थे. विविधताओं क्योंकि वे एमएस डॉस के संस्करणों के बीच प्रस्तुत संगतता समस्याओं का सॉफ्टवेयर बाजार के विकास को सीमित . खरीदारों एक कार्यक्रम एमएस डॉस की उनकी विशिष्ट संस्करण पर चला जाएगा कि यकीन किया जा सकता था .

उपयोगकर्ताओं को पीसी की शक्ति का लाभ लेने के लिए और अधिक तरीकों पाया के रूप में, डेवलपर्स और मालिकों एक जैसे जल्द ही मूल आईबीएम पीसी डिजाइन की सीमाओं को महसूस किया . जो इसे बनाया इंजीनियरों रैम से अधिक 16 कश्मीर के लिए आवश्यकता के अनुरूप कभी नहीं . " कौन कभी उस से भी अधिक की आवश्यकता होगी? " एक यह कहते हुए उद्धृत किया गया था . कैसेट ड्राइव एक बड़ा विक्रेता कभी नहीं था, ज्यादातर खरीदार एक या दो 5.25 इंच फ्लॉपी डिस्क ड्राइव , और कई जल्द ही तड़पा रंग ग्राफिक्स और उचित रूप में बड़े पैमाने पर 5 से अंतरिक्ष के लिए चुना है - और 10 एमबी हार्ड डिस्क ड्राइव .

मांग बढ़ रही है, आईबीएम एक हार्ड डिस्क ड्राइव का लाभ ले सकता है जो एक और अधिक मजबूत पीसी , एक्सटी (विस्तारित प्रौद्योगिकी ) , शुरू की है कि पूरा करने के लिए . यह एक मोनोक्रोम या चार रंग प्रदर्शन और अधिक रैम के साथ या तो आया . क्लोन निर्माताओं जल्द ही यही किया.

आभासी स्मृति (Virtual Memory)

वर्चुअल स्मृति तुरंत प्रोसेसर के द्वारा जरूरी नहीं डेटा रखने के लिए हार्ड डिस्क स्थान का उपयोग करने की कला है , जरूरत के रूप में यह राम के अंदर और बाहर रखा गया है . आभासी स्मृति का उपयोग ( इलेक्ट्रॉनिक राम एक यांत्रिक हार्ड ड्राइव की तुलना में ज्यादा तेजी से होता है ) सिस्टम धीमा है, यह 286 स्मृति का 1 गीगाबाइट (1 जीबी = 1000 एमबी ) ( वास्तविक स्मृति के 16 एमबी और 984 एमबी के लिए ऊपर को संबोधित करने की अनुमति दी आभासी स्मृति ) . वर्चुअल स्मृति जैसे माइक्रोसॉफ्ट विंडोज, आईबीएम ओएस / 2 , और शंघाई सहयोग संगठन की यूनिक्स की ( सांताक्रूज ऑपरेशन) पीसी संस्करण के रूप में उत्पादों के विकास के लिए अग्रणी , एमएस डॉस से अधिक उन्नत ऑपरेटिंग सिस्टम के उपयोग की आवश्यकता है.

वास्तविक मोड बनाम संरक्षित मोड (Real Mode vs. Protected Mode)

286 पुराने हार्डवेयर पुराना हो सकता है , लेकिन इंटेल उद्योग गुस्सा आह्वान और सभी नए सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों की आवश्यकता द्वारा नई चिप की गोद लेने की धीमी गति की इच्छा नहीं थी . असली और संरक्षित : परिणाम दो ऑपरेटिंग मोड के साथ एक सीपीयू था .

वास्तविक मोड में, कभी कभी एक 286 8086 प्रोसेसर और पते स्मृति का केवल प्रथम 1 एमबी emulates , संगतता मोड कहा जाता है . यह मोड पुराने सॉफ्टवेयर को चलाने के लिए प्रयोग किया जाता है . सुरक्षित मोड शारीरिक और आभासी प्रणाली , पर सभी स्मृति का उपयोग करने की अनुमति देता है . सुरक्षित मोड में , एक कार्यक्रम के विभिन्न कार्यक्रमों के लिए आवंटित विशिष्ट स्मृति ब्लॉकों के साथ , यह करने के लिए आवंटित की स्मृति को ही लिख सकते हैं . इस विधा मल्टीटास्किंग चलने वाली एक समय में एक से अधिक प्रोग्राम की संभावना खोलने , "सच" स्मृति के 16 एमबी अच्छी तरह से परे जा सकते हैं .

इस विकास के नए , अधिक शक्तिशाली ऑपरेटिंग सिस्टम और अनुप्रयोगों की आवश्यकता है, लेकिन वे आने में धीमी थी . वे बाजार पर पहुंचे, 286 कार्यात्मक अप्रचलित था , लेकिन यह इस तरह माइक्रोसॉफ्ट विंडोज 95 , विंडोज 98 , विंडोज एनटी , और Windows 2000 के रूप में आज के शक्तिशाली मल्टीटास्किंग के वातावरण के लिए रास्ता बनाया . 286 की स्मृति प्रबंधन योजना के लिए एक और बड़ी खामी असली और संरक्षित मोड के बीच बदलते जब सिस्टम को रिबूट करने के लिए अपनी जरूरत थी .

मूल 286 प्रोसेसर डुबकी (पहले से ही दिखाया गया है) , पिन ग्रिड सरणी ( पीजीए ) , और PLCC ( प्लास्टिक leadless चिप वाहक ) डिजाइन में पैक आया . PLCC इसकी परिधि के चारों ओर पतली टांगों की व्यवस्था से पहचाना जा सकता है . PLCC के प्रमुख लाभ हटाने या स्थापना के दौरान क्षति के लिए इसे और अधिक कठिन बनाने के लिए जो अपने मजबूत सुराग ( पिन) , है . वे इसे आसानी से एक तेजी से सीपीयू के साथ एक पीसी के उन्नयन के लिए बनाया क्योंकि PLCCs लोकप्रिय बन गया.

80386 औसत (The 80386 Arrives)

16 जून 1985 को इंटेल ( आमतौर पर 386 के रूप में जाना जाता है) मूल 80386 की शुरुआत की. यह सच 32 बिट प्रोसेसर एक 32 बिट बाह्य डेटा बस , 32 बिट रजिस्टर, और एक 32 बिट पता बस से सुसज्जित किया गया . पहला मॉडल 16 मेगाहर्ट्ज के एक घड़ी की गति के साथ भेज दिया , और सीपीयू 275,000 ट्रांजिस्टर निहित . यह सीधे राम की 4 जीबी और आभासी स्मृति के 64 टेराबाइट (टीबी = लगभग 1 खरब बाइट्स ) को संबोधित कर सकता है . इंटेल के अनुसार, 386 कि पता स्थान में पृथ्वी पर हर व्यक्ति की एक आठ पृष्ठ के इतिहास पकड़ सकता है . 386 सच multitasking क्षमता है, यह वास्तव में एक समय में एक से अधिक कार्यक्रम चला सकता है साथ पीसी कंप्यूटिंग में एक सच्चे पीढ़ीगत छलांग , था . यही कारण ( वर्चुअल मशीन कहा जाता है) स्वतंत्र एमएस डॉस सत्र में एक बार ही सिस्टम पर एक समय में होना करने के लिए अनुमति दी है जो आभासी वास्तविक मोड बुलाया एक तिहाई स्मृति मोड , के लिए गया था . यह अनुकूलन ( और समस्याओं का निवारण ) आभासी स्मृति के और अधिक जटिल दुनिया के लिए बनाया गया स्मृति प्रबंधकों बुलाया कार्यक्रमों की एक मेजबान पैदा की.

12 या 16 मेगाहर्ट्ज की गति के साथ भेज मूल 80386 चिप्स . इंटेल तेजी संस्करणों -25 और 33 मेगाहर्ट्ज और AMD एक 40 मेगाहर्टज संस्करण निर्मित उत्पादन किया. 386 286 में उपलब्ध दोनों वास्तविक और सुरक्षित मोड प्रदान की .

अप्रैल 1989 तक, 386 33 मेगाहर्ट्ज की घड़ी की गति पर चल रहा था , और इंटेल एक कम लागत मॉडल , 386SX से अलग करने 80386DX यह बुला रहा था .

superscalar प्रौद्योगिकी

एक प्रोसेसर रजिस्टर, decoders , और के मुख्य घटक ALUs रहे हैं सामूहिक निर्देश पाइपलाइन के रूप में जाना जाता है . एक एकल अनुदेश बाहर ले जाने के लिए , एक प्रोसेसर चाहिए

पठन अनुदेश

अनुदेश समझाना

ऑपरेंड लायें ( गणित कार्यों के लिए )

निर्देश पर अमल

परिणाम वापस लिखें

जल्दी प्रोसेसर एक समय में इन कदमों को बाहर किया . एक घड़ी चक्र में इन चरणों का मेल, pipelining के रूप में जाना एक प्रक्रिया है, जिससे प्रसंस्करण की गति बढ़ जाती है. Superscalar प्रौद्योगिकी पेंटियम वी पाइपलाइन एक सीमित संख्या में निष्पादित कर सकते हैं , जबकि दो अनुदेश पाइपलाइनों तथाकथित यू और वी.यू पाइप लाइन , पेंटियम निर्देश की पूरी रेंज पर अमल कर सकते हैं करने के लिए अनुमति देता है. जब संभव हो, पेंटियम प्रोसेसर पेंटियम एक साथ दो सरल निर्देशों पर अमल करने की इजाजत दी , तो पाइपलाइनों के बीच साझा कर रहे हैं कि असतत कार्यों में एक कार्यक्रम को तोड़ती है. सॉफ्टवेयर विशेष रूप से बहु सूत्रण के रूप में जाना जाता है जो इस नई सुविधा का लाभ लेने के लिए लिखा होना चाहिए .

पर बोर्ड कैश पेंटियम (Pentium On-Board Cache)

मूल पेंटियम श्रृंखला दो 8 KB कैश एक डेटा के लिए और के लिए एक साथ आए थे प्रोग्राम कोड की तुलना में ( DX4 पर 16 KB) 486 पर एकल 8 KB कैश के साथ . 486 चिप के साथ वर्णित है, कैश डेटा या प्रोग्राम कोड प्रोसेसर द्वारा अगले आवश्यकता होगी लगता है क्या करने के लिए अपनी क्षमता में सुधार करने के लिए एक तकनीक बुलाया शाखा भविष्यवाणी का उपयोग करता है .

इंटेल प्रतियोगिता (Intel's Competitors)

प्रतियोगियों दूर बस इंटेल प्रोसेसर के क्लोन बनाने से चले गए हैं. वे वर्तमान में अनूठी विशेषताओं के साथ अपने स्वयं के प्रोसेसर डिजाइन कर रहे हैं . AMD और Cyrix सबसे अच्छा ज्ञात में से एक हैं . अभी हाल तक , सभी इंटेल प्रोसेसर एक CISC ( जटिल अनुदेश सेट कम्प्यूटिंग) वास्तुकला पर आधारित किया गया था . RISC ( कम इंस्ट्रक्शन सेट कम्प्यूटिंग ) पर आधारित प्रोसेसर 1980 के मध्य के बाद से उच्च स्तरीय मशीनों में इस्तेमाल किया गया है . इंटेल बहुत प्रोसेसर की गति बढ़ाने के निर्देश के एक बहुत छोटे और सरल सेट का उपयोग करता है कि एक RISC - आधारित प्रोसेसर के अपने संस्करण का उत्पादन किया गया .

पेंटियम प्रो (Pentium Pro)

इंटेल पेंटियम डिजाइन की , विभिन्न मॉडलों में , विभिन्न सुविधाओं की पेशकश , और भी अधिक जटिल पेंटियम प्रो की शुरूआत के साथ 1995 में सीपीयू चयन किया . यह प्रोसेसर ऐसे सीएडी ( कंप्यूटर एडेड डिजाइन ) , मैकेनिकल इंजीनियरिंग , और उन्नत वैज्ञानिक गणना के रूप में एक 32 बिट सर्वर और कार्य केंद्र स्तर के अनुप्रयोगों के उद्देश्य से किया गया था . पेंटियम प्रो एक दूसरे की गति बढ़ाने कैश मेमोरी चिप के साथ पैक किया है, और यह 5.5 करोड़ ट्रांजिस्टर दावा किया गया था . नवंबर 1995 में शुरू की, यह एक CISC - RISC अनुवादक , तीन तरह superscalar निष्पादन , और गतिशील निष्पादन के साथ एक आंतरिक RISC वास्तुकला शामिल है. इंटेल लाइन के लिए पिछले सभी सॉफ्टवेयर के साथ संगत करते हुए पेंटियम प्रो 32 बिट सॉफ्टवेयर को चलाने के लिए अनुकूलित है. अपने पिन संरचना और माउंट एक विशेष ZIF गर्तिका की आवश्यकता होती है , बुनियादी पेंटियम से भिन्न होते हैं. कुछ motherboards पेंटियम और पेंटियम प्रो चिप्स दोनों के लिए कुर्सियां ​​है , लेकिन अधिकांश मशीनों एक या दूसरे के लिए बनाया गया माँ बोर्ड का उपयोग करें . पैकेज , 2.66 इंच 387 पिन पीजीए विन्यास से एक 2.46 इंच , एक पेंटियम प्रो कोर प्रोसेसर और एक पर बोर्ड L2 कैश घरों. एक पीजीए डिवाइस पर मुहिम शुरू की है, वे दो आईसीएस हैं . एक एकल , सोना चढ़ाया तांबे और टंगस्टन गर्मी स्प्रेडर उन्हें एक सिंगल चिप का आभास देता है.

मुख्य सीपीयू और 16 KB प्रथम स्तर ( एल 1 ) कैश 55 लाख ट्रांजिस्टर से मिलकर , दूसरा चिप एक 256 है - 15 करोड़ ट्रांजिस्टर के साथ या 512 KB दूसरे स्तर ( एल 2 ) कैश . एक 133 मेगाहर्ट्ज Pentium प्रो प्रक्रियाओं दो बार के रूप में तेजी से एक 100 मेगाहर्ट्ज Pentium के रूप में के बारे में डेटा .

बेहतर प्रदर्शन के लिए एक कारण यह गतिशील निष्पादन नामक एक तकनीक है. प्रक्रिया से पहले , डाटा प्रवाह विश्लेषण किया है और इष्टतम निष्पादन के लिए अनुक्रम . तो फिर सिस्टम प्रोग्राम प्रक्रिया में आगे लग रहा है और निर्देश की अगली शाखा या समूह वे जरूरत से पहले पांच निर्देशों के ऊपर प्रसंस्करण , स्मृति में पाया जा सकता है जहां भविष्यवाणी की है. वे जैसे ही उनके आदानों की परवाह किए बिना कार्यक्रम के क्रम में उपलब्ध हैं, के रूप में संसाधित किया जा सकता है ताकि डाटा प्रवाह विश्लेषण के रूप में जाना तकनीक का उपयोग करके, पेंटियम प्रो डेटा आइटम्स के बीच निर्भरता का निर्धारण कर सकते हैं .

Pentium MMX

जल्द ही, और अधिक विकल्प रास्ते पर थे . 166 मेगाहर्ट्ज पेन्टियम भेज दिया समय के बारे में , इंटेल ग्राफिक्स और खेल की तरह डेटा की भूख अनुप्रयोगों के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए बनाया MMX (मल्टीमीडिया एक्सटेंशन ) तकनीक शुरू की . बड़े डेटा और कोड कैश के साथ , MMX प्रौद्योगिकी के साथ पेन्टियम ही घड़ी की गति के साथ एक गैर MMX सीपीयू की तुलना में लगभग 10 से 20 प्रतिशत तेज गैर MMX बढ़ाकर सॉफ्टवेयर चला सकते हैं.

नए प्रोसेसर का पूरा लाभ लेने के लिए, MMX बढ़ाकर सॉफ्टवेयर 57 विशेष मल्टीमीडिया निर्देश का उपयोग करता है . इन नए MMX ऑपरेटरों SIMD ( एकल निर्देश एकाधिक डेटा ) स्ट्रीम प्रसंस्करण नामक प्रौद्योगिकी का उपयोग करें. SIMD विभिन्न प्रसंस्करण तत्व अलग डेटा एक केंद्रीय नियंत्रक एक ड्रिल सार्जेंट " के बारे में चेहरा , " एक पूरी पलटन बताने के बजाय व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक सिपाही को हिदायत है कि एक ही रास्ते में सभी संसाधन तत्वों को निर्देश प्रसारण पर एक ही कार्रवाई करने के लिए अनुमति देता है.

MMX चिप्स भी क्रियान्वित किया जा करने के लिए निर्देश की सबसे अधिक संभावना सेट की भविष्यवाणी करने के लिए शाखा लक्ष्य बफर ( बीटीबी ) का उपयोग कर गतिशील शाखा भविष्यवाणी का लाभ ले .

MMX पेंटियम प्रोसेसर भी पेंटियम प्रो से अधिक उम्र के 16 बिट सॉफ्टवेयर के साथ संगत है , नतीजतन , यह जल्द ही पीसी कंप्यूटिंग के backwaters के लिए प्रो बर्बाद . पेंटियम के सभी बाद के संस्करणों MMX के कुछ बदलाव शामिल है और इस पर सुधार हुआ है. मूल पेंटियम डेस्कटॉप रेखा ने जून 1997 में 233 मेगाहर्ट्ज MMX के रिलीज के साथ समाप्त हो गया.

Pentium द्वितीय

1997 तक , मल्टीमीडिया मुख्यधारा होता जा रहा था , और एक ग्राफिकल यूजर वातावरण में उच्च प्रदर्शन सीपीयू बाजार सफलता के लिए महत्वपूर्ण था . इंटेल एक कट्टरपंथी नया स्वरूप के साथ 1997 में अपने प्रतियोगियों के लिए प्रतिस्पर्धा बढ़ी . पहले 233 मेगाहर्ट्ज , 7.5 लाख ट्रांजिस्टर , Pentium द्वितीय प्रोसेसर MMX प्रौद्योगिकी शामिल है और एक उच्च गति कैश मेमोरी चिप ( 4.12 आंकड़ा देखें) के साथ पैक किया गया था . इंटेल पेंटियम अप करने के लिए 450 मेगाहर्ट्ज की गति में ऑपरेटिंग द्वितीय संस्करण जारी . इस अवधि में 100 मेगाहर्ट्ज प्रणाली बस की शुरूआत के रूप में चिह्नित.

Pentium द्वितीय अपने पुराने डिजाइन की सुविधाओं को शामिल और सहित संवर्द्धन के एक नंबर , कहा:

एकाधिक शाखा भविष्यवाणी . प्रोसेसर के लिए काम के प्रवाह में तेजी , कई शाखाओं के माध्यम से कार्यक्रम के क्रियान्वयन भविष्यवाणी की है.

डाटा प्रवाह विश्लेषण . निर्देश के बीच डेटा निर्भरता का विश्लेषण करके निर्देश के एक अनुकूलित , फिर क्रम अनुसूची बनाता है .

सट्टा निष्पादन . इस अनुकूलित अनुसूची के आधार पर अनुमान के आधार पर निर्देश और बाहर किया जाता है, प्रोसेसर superscalar निष्पादन इकाइयों समग्र प्रदर्शन को बढ़ाने में व्यस्त रहते हैं कि सुनिश्चित करता है.

एकल बढ़त कनेक्टर ( एसईसी) कारतूस पैकेजिंग . इंटेल द्वारा विकसित, यह उच्च मात्रा की उपलब्धता के लिए सक्षम बनाता है और सुधार से निपटने के संरक्षण और भविष्य उच्च प्रदर्शन प्रोसेसर के लिए एक आम फार्म कारक प्रदान करता है . इस विकास गलती CPU की स्थापना या हटाने के दौरान तुला पिन के कारण समस्याओं का सफाया कर दिया .

उच्च प्रदर्शन दोहरी स्वतंत्र बस ( डीआईबी ) वास्तुकला . प्रणाली बस और कैश बस .

बैंडविड्थ की उपलब्धता बढ़ाने के लिए कई बकाया लेनदेन का समर्थन करता है कि प्रणाली बस . यह भी अप करने के लिए दो प्रोसेसर के लिए " glueless " सहायता प्रदान करता है . यह मल्टीटास्किंग ऑपरेटिंग सिस्टम और थ्रेड अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन को बढ़ावा उपलब्ध कराने , कम लागत , दो तरह सममित बहु सक्षम बनाता है . कई सस्ती motherboards यह आसान Windows NT या Windows 2000 की तरह ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ प्रयोग के लिए एक दोहरा प्रोसेसर प्रणाली का निर्माण कर रही है, दो स्लॉट 1 कुर्सियां ​​प्रदान करते हैं.

512 KB एकीकृत , nonblocking , L2 कैश . औसत स्मृति उपयोग समय को कम करने और हाल ही में उपयोग निर्देश और डेटा के लिए तेजी से पहुँच प्रदान करके प्रदर्शन में सुधार . प्रदर्शन एक समर्पित 64 बिट कैश बस के माध्यम से बढ़ाया है . L2 कैश की गति कोर प्रोसेसर आवृत्ति के साथ तराजू. यह प्रोसेसर भी अलग 16 KB , एल 1 कैश, निर्देश के लिए एक और डेटा के लिए एक को शामिल किया गया .

450 , 400 , और 350 मेगाहर्ट्ज में उपलब्ध मॉडल . स्मृति अंतरिक्ष के लिए 4 जीबी के लिए स्मृति कैश का समर्थन करें.

त्रुटि सुधार L2 कैश बस पर ( ईसीसी ) कार्यक्षमता कोडिंग . डेटा तीव्रता और विश्वसनीयता के लिए आवश्यक हैं , जिनमें अनुप्रयोगों के लिए.

Pipelined FPU ( चल बिन्दु यूनिट ) . आईईईई ( इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स संस्थान ) मानक 754 है, साथ ही एक 80 बिट प्रारूप में निर्दिष्ट 32 बिट और 64 बिट स्वरूपों का समर्थन करता है .

समता संरक्षित पता / अनुरोध और प्रतिक्रिया प्रणाली बस का संकेत है. उच्च डेटा अखंडता और विश्वसनीयता के लिए एक फिर से प्रयास करें तंत्र शामिल.

संभव अपग्रेड परिदृश्य (Possible Upgrade Scenarios)

एक सीपीयू उन्नयन या पूरी तरह एक मशीन को बदलने के लिए जब तय है कि के बारे में सोचने के लिए मुद्दों की एक संख्या हैं. शायद सबसे महत्वपूर्ण मुद्दा उन्नयन का मूल्य है. सुझाव उन्नयन है कि कंप्यूटर के लिए परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करेगा? उन्नत किया जा सकता है के लिए सीमा और उन्नयन से उम्मीद की जा सकती है कि परिणाम हैं. एक गरीब उन्नयन कुल विफलता के लिए नेतृत्व कर सकते हैं और अंततः मदरबोर्ड के प्रतिस्थापन की आवश्यकता सकता है. फिर, सीपीयू उन्नयन के बारे में जानकारी का सबसे अच्छा स्रोत मदरबोर्ड के साथ आता है कि दस्तावेज है. निम्न तालिका एक सीपीयू उन्नयन के लिए कई संभावित परिदृश्यों को सूचीबद्ध करती है.

Existing CPU	Recommendation
8086/8088	Cannot be upgraded.
80286 through 486	Replace the system. It may be possible to use isolated components, but not worth the effort.
80386SX	Same as for 80286. Replace the motherboard.
Pentium I	Replace a Pentium I motherboard, display adapter, and sound card with newer components. Depending on the customer's needs and budget, you may save floppy drives, mouse, and other minor components.
Pentium II	May upgrade either just the CPU or CPU and motherboard, depending on the system, the case, and the BIOS. In the case of AT-style PCs, you may need to change the case to an ATX form factor, and upgrade the motherboard, keyboard, and mouse to newer designs.
Pentium III	Possible to just upgrade CPU; it may require a new motherboard if the CPU is not supported by the chip set.

औसत पर, यह यह एक सीपीयू उन्नयन है की तुलना में एक पूरी मदरबोर्ड को बदलने के लिए और अधिक लागत प्रभावी है. हालांकि, अगर आप खुद के लिए न्याय करने के लिए है. नया मदरबोर्ड स्थापना शुरू करने से पहले कंप्यूटर के मामले (चेक आकार और विस्तार बसों के संरेखण) में फिट होगा सुनिश्चित करें. सत्ता पुराने मामले की आपूर्ति और नई मदरबोर्ड (जैसे एटी, ATX के रूप में) उचित connectors के साथ एक ही प्रकार के हैं कि सुनिश्चित करें. हमेशा वे फिट नहीं होगा यदि आप विक्रेता के लिए एक सीपीयू और माँ बोर्ड लौट सकते हैं सुनिश्चित करें. आप पैकेजिंग या घटकों को स्थापित करने के प्रयास को खोलने से पहले यह निर्धारित करने के लिए सुनिश्चित करें. कई आपूर्तिकर्ताओं के रिटर्न के लिए 15 से 20 प्रतिशत की एक restocking शुल्क चार्ज ध्यान रखें कि.

एक सीपीयू डालने (Inserting a CPU)

सीपीयू कुर्सियां ​​के कई प्रकार के उपलब्ध हैं. आज लगभग सभी डेस्कटॉप पीसी एसईसी पैकेजिंग के कुछ बदलाव के साथ आते हैं. अन्य CPUs आम तौर पर उन्नयन के लायक नहीं हैं और पैकेज के दो आम प्रकार से एक हो सकता है: 

कम प्रविष्टि बल (lif) 

शून्य प्रविष्टि बल (ZIF) 

नोट 

-------------------------------------------------- ------------------------------ 

आप एक व्यक्ति को एक कंप्यूटर नहीं है, जो एक रिश्तेदार या दोस्त के लिए एक पुराने कंप्यूटर से हाथ करना चाहता है, जहां एक की स्थिति आ सकती है. पूर्णता के लिए, हम इन पुराने फार्म कारकों के बारे में जानकारी शामिल है. आप एक 486 से अधिक पुराने मशीनों का सामना शायद ही कभी होगा, और अपने अनुभव का सबसे पेंटियम वर्ग मशीनों के साथ किया जाएगा.

LIF सॉकेट 

एक LIF सॉकेट से एक पुराने सीपीयू निकालना एक पेशी व्यापार है! सौभाग्य से, इस बात के लिए बनाया गया विशेष उपकरण हैं. हालांकि, एक विस्तार कार्ड स्लॉट के लिए एक फ्लैट सिर पेचकश या एक प्लेट कवर भी काम सिर्फ होगा सीपीयू चारों ओर समान रूप से जिज्ञासा या आप सीपीयू, सॉकेट, या दोनों हानिकारक जोखिम होगा सुनिश्चित करें. 

नोट 

-------------------------------------------------- ------------------------------ 

एक LIF सॉकेट के एक कोने में एक पायदान है. सीपीयू भी एक पायदान और सही ढंग से सीपीयू संरेखित मदद करने के लिए बनाया गया एक कोने में एक बिंदु, होगा. सीपीयू का सूचकांक कोने सॉकेट पर निशान के साथ अप लाइन चाहिए. मजबूती से यकीन है कि सभी पिन लाइन में खड़ा कर रहे हैं, जिससे पीजीए सॉकेट में सीपीयू दबाएँ.

ZIF गर्तिका (ZIF Socket)

चित्रा 4.14 में दिखाया ZIF गर्तिका, सबसे लोकप्रिय 486 के साथ डेस्कटॉप और टावर पीसी और जल्दी पेंटियम CPUs के लिए माउंट था.

एक ZIF गर्तिका सरल हटाने और CPU की स्थापना के लिए अनुमति देता है एक लीवर हाथ है. ZIF कुर्सियां ​​एक उपयोगकर्ता के अनुकूल सीपीयू उन्नयन प्रदान करने का एक सुरक्षित साधन के रूप में 1990 के दशक के दौरान शुरू किए गए थे. पहले ZIF गर्तिका 169 पिंस था और 486SX सिस्टम पर इस्तेमाल किया गया था. ये सिस्टम पहले से ही एक पीजीए सॉकेट में स्थापित एक 486SX चिप के साथ बेचा जाता है और एक 486 ओवरड्राइव चिप, 486 कंप्यूटर की गति को बढ़ाने के लिए बनाया गया एक विशेष प्रोसेसर के लिए एक ZIF गर्तिका प्रदान किया गया. (यह बहुत मानक घड़ी दोहरीकरण प्रोसेसर-DX2 और DX4 से इस्तेमाल 486 motherboards पर की तरह काम करता है.) अक्सर, यह मदरबोर्ड जगह के बिना एक कंप्यूटर की गति बढ़ाने का एक अच्छा तरीका है. 

निम्न तालिका ZIF कुर्सियां ​​के प्रकार का वर्णन करता है.

CPU Type	Number of Pins	Pin Layout	Voltage
486SX/SX2, DXUDX2, DX4ODPR	169	17 × 17 PGA	5v
SX/SX2, DX/DX2, DX4ODPR, Pentium OverDrive	238	19 × 19 PGA	5v
SX/SX2, DX/DX2, DX4ODP, Pentium OverDrive	237	19 × 19 PGA	5v/3.3v
Pentium 60/66	273	21 × 21 PGA	5v
Pentium 75/90/100/120	320	37 × 37 SPGA	3.3v
486 DX4, Pentium OverDrive	235	19 × 19 PGA	3.3v
Pentium 75-200	321	21 × 21 SPGA	VRM

नोट 

-------------------------------------------------- ------------------------------ 

ODPR तेज प्रोसेसर प्रतिस्थापन के लिए खड़ा है. पीजीए एक पिन ग्रिड सरणी है. SPGA एक कंपित पिन ग्रिड सरणी है, और VRM एक वोल्टेज नियामक मॉड्यूल है.

निम्नलिखित बातों पर इस अध्याय में महत्वपूर्ण अवधारणाओं को संक्षेप.

सीपीयू एक आज के कंप्यूटर के केंद्र माइक्रोप्रोसेसर है .

घड़ी की गति एक प्रोसेसर के समग्र प्रदर्शन की पहचान करने में केवल एक निर्धारण कारक है .

प्रोसेसर आम तौर पर उनकी गति , बाहरी डेटा बस के आकार , और पता बस के आकार के द्वारा परिभाषित कर रहे हैं .

80286 प्रोसेसर के विकास के असली और संरक्षित मोड शुरू की अवधारणाओं और स्मृति के लिए 16 एमबी का उपयोग की अनुमति दी .

80386 प्रोसेसर के विकास के बारे में 32 बिट प्रसंस्करण लाया और स्मृति के 4 जीबी तक की अनुमति दी.

80486 प्रोसेसर 80386 की एक " souped अप " संस्करण है और यह कैश स्मृति के उपयोग की शुरुआत की.

पेंटियम चिप के लिए पहली बार एक इंटेल माइक्रोप्रोसेसर में RISC और सच multithreading क्षमताओं को शामिल , प्रोसेसर और प्रौद्योगिकी की एक नई लाइन शुरू किया.

Pentium द्वितीय चिप आगे पीसी की शक्ति का विस्तार और सीपीयू हैंडलिंग और भी बहुत सरल अपग्रेड कर दिया कि एक नई पैकेजिंग पद्धति की शुरुआत की.

इंटेल पेंटियम III आगे उन्नत कैश प्रौद्योगिकी और सुव्यवस्थित कोड से निपटने के साथ पीसी प्रदर्शन बढ़ाया.

आज की मानक प्रोसेसर 500 मेगाहर्ट्ज और तेजी से प्रोसेसर गति के साथ , पेंटियम III है .

चिप्स की जगह और उन्नयन

एक कंप्यूटर तकनीशियन कंप्यूटर की पीढ़ी द्वारा किए गए तकनीकी विकास पता करने के लिए यह महत्वपूर्ण है .

बस सीपीयू उन्नयन अक्सर एक कंप्यूटर के जीवन काल लंबा कर सकते हैं .

Navneet Shakya नवनीत शाक्य