หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) หรือ CPU (ซีพียู) หรือ โปรเซสเซอร์ (Processor) เป็นองค์ประกอบที่สำคัญส่วนหนึ่งของเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกประเภทในโลก เปรียบเสมือนกับเป็นมันสมองให้กับคอมพิวเตอร์นั่นเอง ประกอบไปด้วยวงจรทางไฟฟ้ามากมาย ที่อยู่บนแผ่นซิลิกอนซิป ซึ่งมีขนาดเล็กมาก ๆ
Processor อยู่ส่วนไหนของคอมพิวเตอร์
มีแผงวงจรที่เต็มไปด้วยลายวงจร เรียกว่า เมนบอร์ด CPU จะวางอยู่บนเมนบอร์ด ตรงที่มีพัดลมและแผ่นโลหะระบายความร้อน เรียกว่า ฮีตซิงค์ (Heatsink) วางทับอยู่ ส่วนนั้นคือ CPU ภายในจะบรรจุด้วยวงจรทรานซิสเตอร์ ซึ่งมีขนาดเล็กเป็นล้านตัว ภายใต้ตัว CPU จะมีเหล็กแหลม ๆ คล้ายกับเข็มเป็นจำนวนมากส่วนนี้เรียกว่า ขาของ CPU ส่งสัญญาณเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์ต่าง ๆ
หน้าที่ของ Processor
1. —อ่านและแปรคำสั่งที่ถูกเขียนไว้ในโปรแกรม
—2. ประมวลผลตามคำสั่งที่เขียนไว้ในโปแกรม
—3. รับส่งข้อมูลโดยติดต่อกับหน่วยความจำภายในเครื่อง
4. ติดต่อรับส่งข้อมูลกับผู้ใช้ โดยผ่านหน่วยรับข้อมูลและหน่วยแสดงผล
5. ย้ายข้อมูลและคำสั่งจากหน่วยงานหนึ่งไปยังอีกหน่วยงานหนึ่ง
ส่วนประกอบหลัก
มีส่วนประกอบ 3 ส่วนใหญ่ ๆ ซึ่งได้แก่
1. —Execution Unit (EU)
—2. Arithmetic Logic Unit (ALU)
—3. Bus Interface Unit
Execution Unit จะเป็นส่วนที่ทำการคำนวณและประมวลผลคำสั่งที่ถูกนำเข้ามาภายในตัวซีพียู เมื่อกระทำคำสั่งในขั้นตอนนี้แล้ว มีการคำนวณทางด้านคณิตศาสตร์เกิดขึ้นแบบง่าย ๆ ก็จะทำการคำนวณให้เสร็จสิ้น แล้วส่งออกสู่การแสดงผล
Arithmetic Logic Unit เป็นส่วนที่ทำหน้าที่คำนวณและเปรียบเทียบข้อมูล หรือตรวจสอบเงื่อนไขต่างๆ (Math Co Processor) โดยไม่จำเป็นต้องไปส่งให้ส่วนการประมวลผลแบบตัวเลขทศนิยม ทำงาน แค่ ALU ก็พอแล้ว
Bus Interface Unit จะทำหน้าที่ในการที่ทำให้ซีพียูสามารถติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก
ได้โดยผ่านช่องทางของเจ้า Bus Interface Unit ส่วนนี้
โครงสร้างการทำงานของ CPU
ในการทำงานของ cpu หรือโปรเซสเซอร์นั้น เมื่อมีการรับข้อมูลเข้ามาจะนำไปเก็บไว้ในหน่วยความจำ
ก่อนแล้วอ่านค่าจากหน่วยความจำ จากนั้นcpuก็จะประมวลผลอีกทีว่ามีคำสั่งจะให้ทำอะไร ที่ไหน เช่น
ถ้าข้อมูลที่ได้รับมาเป็นการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ก็จะถูกส่งให้ไปที่หน่วยEXECUTION UNIT เมื่อ
กระทำคำสั่งในขั้นตอนนี้แล้ว มีการคำนวณทางด้านคณิตศาสตร์เกิดขึ้นแบบง่าย ๆ ก็จะทำการ
คำนวณให้เสร็จสิ้น แล้วส่งออกสู่การแสดงผล
ชนิดของซีพียู
-— แบบซ็อคเก็ต (Socket)
—- แบบสล็อต (Slot)
แบบที่ 1 ซ็อคเก็ต (Socket)
ซีพียูประเภทนี้จะบรรจุอยู่ในรูปแบบที่เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส
ทำด้วยพลาสติกหรือเซรามิก เมื่อหงายซีพียูดูก็จะพบ
กับจำนวนขาจำนวนมากมายเป็นร้อย ๆ ขาเลย ซีพียู
แบบซ็อคเก็ตจะมีการพัฒนาหลาย ๆ แบบ หลาย ๆรุ่น
ด้วยกัน (แล้วแต่รุ่นของซีพียู)
ตัวอย่าง CPU แต่ละบริษัท(ยกตัวอย่างเพียงบางบริษัท)
อินเทล
ซีพียูของค่ายดังอย่างอินเทล จะมีรุ่นหลัก ๆ ได้แก่ 8086, 8088 ,80286, 80386 ,80486 , Pentium ,
Pentium MMX, Pentium Pro,Pentium Celeron บางรุ่น Pentium II บางรุ่น ,Pentium III บางรุ่น
เอเอ็มดี
ซีพียูของค่ายดังรองลงมาอย่างเอเอ็มดี จะมีรุ่นหลัก ๆ ได้แก่ 286,386SXL,386DXL, 486DX, K5,
K6,K6-II,K6-III,Duron ,Thunder Bird
แบบที่ 2 สล็อต (SLOT)
มีลักษณะเป็นแผ่นวงจรสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ มีพลาสติกสีดำหุ้มห่อไว้เป็นตลับ บนแผ่นวงจรจะ
ซีพียูวางอยู่ตรงกลาง ส่วนด้านข้างที่เหลือก็จัดวางอุปกรณ์ต่าง ๆ การผลิตซีพียูแบบนี้จะใช้ต้นทุนสูงมาก
ดังนั้นจึงทำให้ไม่มีการผลิตออกมาอีก
ฐานสำหรับเสียบซีพียู
หากจะนำซีพียูไปในติดตั้งในแผงวงจรหลัก (Main Board) จะต้องติดตั้งลงในส่วนที่เรียกว่าฐานซึ่งมี
แบบตามชนิดของซีพียูเช่นกันได้แก่
- —ฐานแบบซ็อคเก็ต (Socket)
- ฐานแบบสล็อต (Slot)
ฐานแต่ละรุ่นจะมีลักษณะเฉพาะขึ้นอยู่กับรุ่นของซีพียูที่ออกแบบมาให้ใช้งานร่วมกัน ดังนั้นเราจะไม่
สามารถนำซีพียูที่ออกแบบมาเพื่อใช้อีกแบบหนึ่งไปใช้กับฐานแบบอื่นได้ อย่างไรก็ตามในปัจจุบันผู้ผลิต
จะผลิตซีพียูที่ใช้ฐานเพียงแบบเดียวสำหรับซีพียูแต่ละรุ่นจึงทำให้ไม่ค่อยพบปัญหาที่เกี่ยวกับ
ฐานเท่าไรนัก
การวัดความเร็ว
ความเร็วในการทำงานของซีพียูนี้จะวัดกันในหน่วยเมกะเฮิรตซ์ (MHz = ล้วนรอนต่อวินาที)
- 1 MHz (Mega Hearz) = 1,000,000 Hz หรือ 1 ล้านเฮิรตซ์
- 1 GHz (Gega Hearz) = 1,000,000,000 Hz หรือ 1 พันล้านเฮิรตซ์
อ้างอิง
http://www.docstoc.com/docs/20642181/cpu
http://aboutcpu36440.igetweb.com/?mo=3&art=368735
