16/07/2024
ကွန်ပျူတာဦးနှောက်ခေါ် CPU ဘယ်လိုအလုပ်လုပ်သလဲ👨💻
Computer ရဲ့ ဦးနှောက်လို့ တင်စားခေါ်ဝေါ်လေ့ရှိတဲ့ Microprocessor (ဝါ) CPU သည် transistor သန်းပေါင်းများစွာဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး motherboard (သို့) circuit board ပေါ်တွင် တိုက်ရိုက်တပ်ဆင်အသုံးပြုရသည့် အကြီးမားဆုံးသော Chip တစ်ခုပင်ဖြစ်ပါတယ်။ (၁၉၇၁) ခုနှစ်တွင် Intel company မှ 4004 processor ကိုပထမဦးဆုံး စီးပွားဖြစ် တီထွင်ထုတ်လုပ် ရောင်းချခဲ့ပါတယ်။ ထို 4004 processor ကို transistor ပေါင်း ၂၃၀၀ ခန့်ဖြင့် တည်ဆောက်ထားပြီး 60 kHz ဖြင့် အလုပ်လုပ်ဆောင်ပါတယ်။ 60 kHz ဆိုတာကတော့ တစ်စက္ကန့်မှာ တွက်ချက်မှုပေါင်း ၆ သန်းခန့်ကို လုပ်ဆောင်နိုင်ခြင်းပင် ဖြစ်ပါတယ်။ ယနေ့ခေတ်ပေါ် processor များကိုတော့ သန်းနှင့်ချီသော transistor များဖြင့် တည်ဆောက်ထားပြီး တစ်စက္ကန့်မှာ တွက်ချက်မှုပေါင်း သန်းထောင်ချီပြီး လုပ်ဆောင်နိုင်ကြပြီ ဖြစ်ပါတယ်။
Microprocessor ရဲ့ပါတ်လည်အနားတစ်လျှောက်မှာ ရာနှင့်ချီသော pin များကို တွေ့ရပါလိမ့်မယ်။ ထို pin များထဲမှ အချို့ဟာ Bus (data carrier) များမှလာသော Signal Line များနှင့် ချိတ်ဆက်ရန်ဖြစ်ပြီး အချို့ကတော့ Chip ကို ပါဝါပေးရန်ဖြစ်ပါတယ်။ CPU တစ်ခုကို ပကတိ မျက်စိဖြင့်ကြည့်မယ်ဆိုရင် Component တစ်ခုတည်းအဖြစ်သာ မြင်ရမှာဖြစ်ပြီး အတွင်ပိုင်းမှာတော့ ALU (Arithmetic Logic Unit) ၊ Register ၊ CU (Control Unit) အစရှိသော အစိတ်အပိုင်းများကို စုပေါင်းပြီး ထည့်သွင်း တည်ဆောက်ထားပါတယ်။ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံများသည် CUP အမျိုးအစားပေါ်မူတည်ပြီး အမျိုးမျိုးကွဲပြားကြသော်လည်း အခြေခံကျသော သဘောတရားများမှာတော့ အတူတူပင်ဖြစ်ပါတယ်။ CPU သည် Calculation နှင့် Data များကို Program မှညွှန်ကြားသော Instruction များအတိုင်း process လုပ်ရသော တာဝန်များကို ဆောင်ရွက်ရပါတယ်။ Instruction များဆိုတာကတော့ ရောက်ရှိလာတဲ့ data များကို CPU မှဘယ်လိုထိန်းချုပ်လုပ်ဆောင်ရမလဲဆိုတာကို ညွှန်ကြားတဲ့ command များပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ဥပမာ 2 + 7 ရဲ့အဖြေကို တွက်ထုတ်တဲ့အခါမှာ + (Add) သည်အခြေခံကျဆုံး instruction တစ်ခုပဲဖြစ်ပါတယ်။ 2 နဲ့ 7 ကိုတော့ calculate မလုပ်ခင်မှာ ခုနကပြောခဲ့တဲ့ Register ဆိုတဲ့ အခန်းငယ်လေးထဲမှာ ခဏသိမ်းထားပါတယ်။
အလားတူပဲ program တစ်ခု (ဥပမာ Microsoft Word) ကိုအသုံးပြုပြီး file တစ်ခုရေးဖွဲ့တဲ့နရာမှာဆို ထို file အတွင်းပါ စာသားများ ၊ ရုပ်ပုံများဟာ data များပင်ဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီ file ကိုသိမ်းဆည်းရန် (သို့) printer ထုတ်ရန်အတွက် Print (သို့) Save တွင် click နှိပ်ပြီး command ပေးရပါမယ်။ ထို Print (သို့) Save သည် CPU အား data များအပေါ်မှာ ဘယ်လိုပြုမှုဆောင်ရွက်ရမလဲဆိုတာကို ညွှန်ကြားသော Program (ဝါ) series of instructions များပဲဖြစ်ပါတယ်။ CPU ဟာ Instruction တစ်ခုလာတဲ့အခါ ထို instruction သည် ဘာကိုလုပ်ဆောင်ဖို့ရန် ခိုင်းစေသလဲဆိုတာကို နားလည်ဖို့လိုပါတယ်။ CPU အပါအဝင် computer အစိတ်အပိုင်း အားလုံးအသီးသီတို့သည် Lowest-level programming language ဖြစ်သော machine language ကိုသာလျှင် နားလည်ပါတယ်။ ထို machine language ကို CPU မှအလွယ်တကူ နားလည်လက်ခံနိုင်သော်လည်း လူသားများအတွက်တော့ ရေးဖို့ဖတ်ဖို့ရန်မဖြစ်နိုင်ပါ။
ဘာဖြစ်လို့လဲဆိုတော့ machine language တွင် number (1 & 0) များသာပါဝင်သောကြောင့် ဖြစ်ပါတယ်။
ဥပမာ - 0000 0001 0010 1000 0101 1100 00111 ဒါကြောင့် software ရေးသားသူ programmer များက Assembly (သို့) high level programming language လို့ခေါ်တဲ့ C ၊ Fortran ၊ Pascal တို့ကိုအသုံးပြုပြီး software များကို ရေးသားရပါတယ်။ ဟိုး ယခင် Programming ခေတ်ဦးကာလတုန်းကဆိုရင် Program အားလုံးတို့ကို Assembly language ဖြင့်သာ ရေးသားခဲ့ကြပါတယ်။ Assembly language သည် machine language နှင့်ဆင်တူသော Structure နှင့် Command များပါရှိပါတယ်။
သို့သော် number များအစား name များဖြင့် ရေးသားနိုင်ပါတယ်။ ဥပမာ - add $r2, $r3, $r4 ယနေ့အချိန်မှာတော့ Assembly language အသုံးပြုမှုနည်းပါးသွားပြီဖြစ်ပြီး high level language များဖြစ်ကြသော C ၊ Fortran ၊ Pascal တို့ကိုသာအဓိကထားအသုံးပြုပြီး program များကိုရေးသားလျက်ရှိပါတယ်။ ထို high level language များသည် human language နှင့်ဆင်တူသည့်အတွက်ကြောင့် Program များကို အလွယ်တကူရေးနိုင် ဖတ်နိုင် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းနိုင်ကြပါတယ်။ သို့သော်လည်း speed သည် အရေးကြီးပြီး high level language နှင့်ရေးသားဖို့ရန်မဖြစ်နိုင်သော operation များအတွက် assembly language ကို ယနေ့တိုင် အသုံးပြုရဆဲဖြစ်ပါတယ်။
Program တစ်ခုကို မည်သည့် language နဲ့ ရေးဖွဲ့စေကာမူ နောက်ဆုံးတစ်ချိန်မှာ CPU နားလည်လက်ခံနိုင်သော machine language အဖြစ်သို့ translate လုပ်ပေးရပါတယ်။ ထိုသို့ translate လုပ်နိုင်ရန်အတွက် high level language မှ machine language သို့ပြောင်းလဲပေးသော compiler ၊ interpreter ၊ assembly မှ machine language သို့ပြောင်းလဲပေးနိုင်သော assembler တို့ဖြင့် translate လုပ်ပေးရပါတယ်။ Micro-processor စျေးကွက်ကို လွှမ်းမိုးထားပြီး ယနေ့ computer အများစုတို့တွင် အသုံးပြုလျက်ရှိသော Micro-processor များကို အဓိကထုတ်လုပ်သူ company ကြီး ၂ ခုသာ ရှိပါတယ်။ Intel နဲ့ AMD (Advanced Micro Device) တို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။
Intel သည် processor စျေးကွက်ကို လွှမ်းမိုးထားပြီး စျေးကွက်ဝေစုအများဆုံး ပိုင်ဆိုင်ထားသော CPU ထုတ်လုပ်သည့် company ဖြစ်ပါတယ်။ အစောပိုင်း CPU တွေကို အမည်ပေးတဲ့နေရာမှာ နံပါတ်တွေနဲ့ ပေးခဲ့ပါတယ်။
8080 ၊ 286 ၊ 486 အစရှိတဲ့ အမည်များနဲ့ ဖြစ်ပါတယ်။ 486 နောက်ပိုင်းအမည်ပေးတဲ့ နေရာမှာ Pentium ၊ Celeron ၊ အစရှိတဲ့ Pentium မျိုးဆက်ပဲဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီနောက်ပိုင်းမှာတော့ Pentium မဟုတ်ပဲ Core အမည်များနဲ့လာပါတယ်။ Core 2 Duo ၊ Core 2 Quad ကနေစပြီး ယနေ့နောက်ဆုံးပေါ် Core i3 ၊ Core i5 ၊ Core i7 တို့ထိအောင်ဖြစ်ပါတယ်။ CPU အလုပ်လုပ်ပုံ Computer ပေါ်မှာ software တစ်ခုကို install လုပ်ခြင်းသည် series of instruction များပါဝင်သော program code များနှင့် ဆက်စပ်လျက်ရှိသော file များကို hard disk ပေါ်တွင် သိုလှောင်သိမ်းဆည်းထားခြင်းပင် ဖြစ်ပါတယ်။ အလားတူပင် image များ document များအစရှိသော data များသည်လည်း storage device လို့ခေါ်သည်။ Hard disk များ CD ROM များပေါ်တွင် သိမ်းဆည်းထားပါတယ်။ Program ကို run တဲ့အခါမှာသော်လည်းကောင်း data များ storage device ထဲမှနေပြီး RAM (Random Access Memory) ပေါ်သို့ copy ကူးယူလိုက်ပါတယ်။ ထို RAM မှတစ်ဆင့် data များကို Bus များမှတစ်ဆင့် အသုံးပြုပြီး CPU မှစတင် process လုပ်ပါလိမ့်မယ်။ အလားတူပင် process လုပ်ပြီးသွားသော data များကို CPU မှ RAM ပေါ်သို့ RAM မှ storage device (Hard Disk) ပေါ်သို့ အဆင့်ဆင့် ပြန်ရေးရပါတယ်။ ဒီလိုနဲ့ data တွေကို memory ပေါ် ခဏတင်ထားပြီး CPU မှ process လုပ်ကာ အသုံးပြုသူက save လိုက်တာနဲ့ တစ်ပြိုင်နက် hard disk ထဲကို ပြန်သိမ်းပေးပါတယ်။
