माइक्रोप्रोसेसर क्या है: जनरेशन और इसके प्रकार

सबसे पहला माइक्रोप्रोसेसर जैसे इंटेल 4004 का आविष्कार टेड हॉफ, मासातोशी शिमा, फेडरिको फगिन और स्टेनली मजोर ने किया था। इन प्रोसेसर का आकार 8 बिट प्रोसेसर है (यह एक समय में केवल 1 बाइट पढ़ता है या लिखता है), 16 बिट (यह एक समय में केवल 2bytes पढ़ता है या लिखता है), 32 बिट (यह एक समय में केवल 4 बाइट्स पढ़ता है या लिखता है) और 64 बिट यह एक बार में केवल बाइट पढ़ता है या लिखता है)। यह सभी संचालन करता है या कार्य उस कार्यक्रम पर निर्भर करता है जो प्रोग्रामर द्वारा विधानसभा भाषा में लिखा गया है और इसका जीवनकाल 3000 घंटे से अधिक है। लगभग सभी घरेलू इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में एक माइक्रोप्रोसेसर होता है, कुछ उदाहरण वाशिंग मशीन, फ्रिज, गीजर, अलार्म सिस्टम, माइक्रोवेव ओवन, लैपटॉप आदि हैं।

माइक्रोप्रोसेसर क्या है?

माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग ज्यादातर में किया जाता है एम्बेडेड नियंत्रण अनुप्रयोगों जैसे घरेलू अनुप्रयोगों, ऑटोमोबाइल, और कंप्यूटर बाह्य उपकरणों। यह एक एकीकृत है विद्युत सर्किट जो कंप्यूटर या अन्य डिजिटल उपकरणों के CPU, या केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई के सभी कार्यों को नियंत्रित करता है। सीपीयू का संपूर्ण कार्य एक एकल एकीकृत सर्किट द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो बाइनरी डेटा को इनपुट के रूप में स्वीकार करता है और दिए गए निर्देशों के अनुसार उस डेटा को संसाधित करता है। इस प्रोसेसर में लाखों छोटे घटक शामिल हैं ट्रांजिस्टर , रजिस्टर, और डायोड। इस प्रोसेसर का ब्लॉक आरेख नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।

माइक्रोप्रोसेसर-ब्लॉक-आरेख

माइक्रोप्रोसेसर के घटक

इस प्रोसेसर के घटक ALU, नियंत्रण इकाई, इनपुट-आउटपुट डिवाइस और रजिस्टर सरणी हैं।

• ALU (अंकगणित तर्क इकाई) अंकगणित और तार्किक संचालन दोनों करता है। अंकगणित संचालन जैसे कि जोड़, घटाव, गुणा, भाग और तार्किक संचालन जैसे NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR इत्यादि।
• नियंत्रण इकाई का उपयोग निर्देशों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है और यह अन्य घटकों को संचालित करने के लिए संकेतों को उत्पन्न करता है।
• रजिस्टर सरणी में रजिस्टर होते हैं। रजिस्टर प्रोग्रामर द्वारा उपयोग किया जाता है कि डेटा को मनमाने ढंग से स्टोर करने के लिए सामान्य-उद्देश्य रजिस्टर के रूप में जाना जाता है और डेटा को स्टोर करने के लिए प्रोग्रामर द्वारा उपयोग नहीं किए जाने वाले रजिस्टरों को आरक्षित रजिस्टरों के रूप में जाना जाता है। रजिस्टर की लंबाई को कंप्यूटर की शब्द लंबाई के रूप में जाना जाता है।
• इनपुट-आउटपुट डिवाइस का उपयोग माइक्रो कंप्यूटर और बाहरी उपकरणों के बीच डेटा स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

माइक्रोप्रोसेसर कैसे बनाए जाते हैं?

माइक्रोप्रोसेसर सिलिकॉन या जर्मेनियम द्वारा बनाए जाते हैं। सिलिकॉन और जर्मेनियम अर्धचालक हैं, इन अर्धचालकों द्वारा लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक घटक बनाए जाते हैं।

माइक्रोप्रोसेसर की पीढ़ी

इस प्रोसेसर की पांच पीढ़ियां हैं जिनमें मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं।

• पहली पीढ़ी के माइक्रोप्रोसेसर : पहली पीढ़ी के प्रोसेसर 1971 - 1972 में शुरू किए गए 4-बिट माइक्रोप्रोसेसर हैं।
• दूसरा जनरेशन माइक्रोप्रोसेसर : दूसरी पीढ़ी के प्रोसेसर 1973 में पेश किए गए 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर हैं।
• तीसरा जनरेशन माइक्रोप्रोसेसर : तीसरी पीढ़ी के प्रोसेसर 1978 में पेश किए गए 16-बिट माइक्रोप्रोसेसर हैं।
• चौथी जनरेशन माइक्रोप्रोसेसर : चौथी पीढ़ी के प्रोसेसर 32 - बिट माइक्रोप्रोसेसर हैं।
• पांचवां जनरेशन माइक्रोप्रोसेसर : पांचवीं पीढ़ी के प्रोसेसर 64 - बिट माइक्रोप्रोसेसर हैं।

माइक्रोप्रोसेसर का कार्य करना

आउटपुट प्राप्त करने के लिए, पहला माइक्रोप्रोसेसर कंप्यूटर मेमोरी से निर्देश प्राप्त करता है और फिर इसे डीकोड करता है और उन निर्देशों को एक द्विआधारी रूप में निष्पादित करता है। दिए गए माइक्रोप्रोसेसर की शक्ति को बिट्स के संदर्भ में मापा जाता है।

यह प्रोसेसर निम्नलिखित चरणों का उपयोग करके निर्देश को निष्पादित करता है

काम-का-माइक्रोप्रोसेसर

• प्राप्त (IF): यह माइक्रोप्रोसेसर का पहला चरण है जो मेमोरी से निर्देश प्राप्त करता है।
• डिकोडिंग (आईडी): यह निर्देश को डिकोड करने के लिए उपयोग किए जाने वाले माइक्रोप्रोसेसर का दूसरा चरण है।
• निष्पादन (EX): यह इस प्रोसेसर का अंतिम चरण है जो निर्देशों और आउटपुट को निष्पादित करता है।

माइक्रोप्रोसेसरों के प्रकार

प्रोसेसर के प्रकार नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।

• वेक्टर प्रोसेसर: वेक्टर प्रोसेसर वेक्टर संगणना के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह ऑपरेंड की एक सरणी है। यह उच्च-तीव्रता डेटा प्रसंस्करण के लिए बड़ी संख्या में चर को संग्रहीत करने के लिए वैक्टर का उपयोग करने की प्रक्रिया है। मौसम की भविष्यवाणी, मानव जीनोम मैपिंग, जीआईएस डेटा वेक्टर प्रोसेसर के कुछ उदाहरण हैं आईबीएम 390 / VF, DEC'S vS 9000, आदि।
• प्रोसेसर या SIMD प्रोसेसर: एक सरणी प्रोसेसर भी वेक्टर संगणना के लिए डिज़ाइन किया गया है और यह एक एकल निर्देश एकाधिक डेटा (SIMD) प्रोसेसर है। SIMD के अनुप्रयोगों में इमेज प्रोसेसिंग, 3 डी रेंडरिंग, स्पीच रिकग्निशन, नेटवर्किंग, डीएसपी फ़ंक्शंस आदि शामिल हैं।

प्रकार के माइक्रोप्रोसेसर

• स्केलर और सुपरस्लेकर प्रोसेसर: स्केलर डेटा को निष्पादित करने वाले प्रोसेसर को स्केलर प्रोसेसर के रूप में जाना जाता है। स्केलर प्रोसेसर शायद RISC स्केलर प्रोसेसर या CISC स्केलर प्रोसेसर है। सुपरस्लेकर प्रोसेसर प्रति घड़ी चक्र में एक से अधिक निर्देशों को निष्पादित करता है और इसमें कई पाइपलाइनें होती हैं।
• डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर: डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर का उपयोग सिग्नल को डिजिटल रूप में संसाधित करने के लिए किया जाता है। डीएसपी के अनुप्रयोग ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग, डिजिटल इमेज प्रोसेसिंग, वीडियो संपीड़न, ऑडियो संपीड़न, भाषण प्रसंस्करण और मान्यता आदि हैं। डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर मोटोरोला 56000, राष्ट्रीय एलएम 32900 आदि हैं।
• आरआईएससी प्रोसेसर: RISC का फुल फॉर्म इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटर है। इस प्रोसेसर में निर्देश जटिल नहीं हैं। इसका उपयोग वीडियो-प्रोसेसिंग, दूरसंचार और छवि प्रसंस्करण जैसे उच्च-अंत अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• CISC प्रोसेसर: CISC का पूर्ण रूप एक जटिल अनुदेश सेट कंप्यूटर है। इस प्रोसेसर में निर्देश जटिल हैं। इसे गणनाओं के लिए एक बाहरी मेमोरी की आवश्यकता होती है। CISC-RGB सिक्योरिटी का इस्तेमाल लो-एंड ऐप्लिकेशन जैसे सिक्योरिटी सिस्टम, होम ऑटोमेशन आदि में किया जाता है।
• ASIC प्रोसेसर: ASIC अनुप्रयोग-विशिष्ट एकीकृत सर्किट के लिए है। यह विशेष कार्यों या अनुप्रयोगों के लिए लागू किया जाता है।

माइक्रोप्रोसेसर की सर्वश्रेष्ठ कंपनियां

AMD (उन्नत माइक्रो डिवाइस), Intel, Nvidia, Marvell Technology Group, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adaptevaare इस प्रोसेसर की कुछ बेहतरीन कंपनियां हैं। AMD (उन्नत माइक्रो डिवाइस) कंपनी ने हाल ही में AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x इत्यादि को लागू किया और इंटेल का सर्वश्रेष्ठ माइक्रोप्रोसेसर इंटेल कोर i9-9900k है।

अनुप्रयोग

इस प्रोसेसर के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• जुआ
• वेब ब्राउज़िंग
• दस्तावेज बनाना
• गणितीय गणना
• सिमुलेशन
• फोटो एडिटींग
• घरेलू उपकरणों में
• मोटर वाहन इलेक्ट्रॉनिक्स में
• पैमाइश में
• मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स में
• में बिल्डिंग ऑटोमेशन आदि

लाभ

इस प्रोसेसर के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं

• कम लागत
• उच्च गति
• छोटे आकार का
• कम बिजली की खपत
• बहुमुखी
• विश्वसनीय
• पोर्टेबल
• लागू करने में आसान
• संशोधित करने के लिए आसान है

नुकसान

इस प्रोसेसर के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

• फ़्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन समर्थित नहीं हैं।
• कभी-कभी यह गर्म हो सकता है।

इस प्रकार, यह सब के बारे में एक सिंहावलोकन है माइक्रोप्रोसेसर । जैसा कि हम जानते हैं कि यह प्रोसेसर सबसे अच्छी तकनीक में से एक है जिसका उपयोग लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में किया जा सकता है। इसका उपयोग दिन-प्रतिदिन बढ़ रहा है, अन्य तकनीकों की तुलना में लागत कम है और माइक्रोप्रोसेसर की गति अधिक है। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है- वर्तमान में उपयोग करने वाला अग्रिम माइक्रोप्रोसेसर क्या है?