কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট - CPU (Central Processing Unit)
Table of Content:
Basic Computer Organisation (বেসিক কম্পিউটার অর্গানাইজেশন)
কম্পিউটার সিস্টেমের কাঠামো বা সংগঠন বিভিন্ন উপাদান নিয়ে গঠিত, যা একসাথে কাজ করে তথ্য প্রক্রিয়াকরণের জন্য। এই উপাদানগুলোর মধ্যে প্রধান উপাদানগুলো হলো:
1. CPU (Central Processing Unit - কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট)
CPU হলো কম্পিউটারের মূল অংশ যা তথ্য প্রক্রিয়াকরণের প্রধান কাজ সম্পন্ন করে। মেমোরি ইউনিট ডেটা সংরক্ষণ করে এবং প্রক্রিয়াজাত তথ্য আউটপুট ডিভাইসের মাধ্যমে ব্যবহারকারীর কাছে পৌঁছে দেয়।
CPU কম্পিউটারের 'মস্তিষ্ক' হিসেবে কাজ করে। এটি সমস্ত গাণিতিক এবং যৌক্তিক কাজ করে থাকে, এবং কম্পিউটারের অন্যান্য অংশের সাথে তথ্য আদান-প্রদান করে। CPU তিনটি প্রধান অংশে বিভক্ত:
অ্যারিথমেটিক এবং লজিক ইউনিট (ALU) (Arithmetic Logic Unit):ALU ডেটার উপর সমস্ত গাণিতিক এবং লজিক্যাল অপারেশন (যুক্তির কাজ) সম্পন্ন(সম্পাদন) করে।
কন্ট্রোল ইউনিট (CU) (Control Unit): CU হলো CPU-এর কাজগুলো নিয়ন্ত্রণকারী অংশ। এটি কম্পিউটারের কার্যক্রম নিয়ন্ত্রণ করে। এটি মেমোরি থেকে নির্দেশনা (প্রোগ্রাম) নিয়ে আসে এবং এই নির্দেশনার উপর ভিত্তি করে ALU এবং অন্যান্য অংশের মধ্যে ডেটার প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে।
রেজিস্টার (Registers): CPU তে দ্রুত তথ্য সঞ্চয়ের জন্য ছোট, দ্রুত মেমরি ইউনিট। রেজিস্টার হলো CPU-এর ভেতরে থাকা উচ্চ-গতির স্টোরেজ যা প্রক্রিয়াকরণের সময় সাময়িকভাবে নির্দেশনা বা ডেটা ধরে রাখে। রেজিস্টার ফ্লিপ-ফ্লপ দিয়ে তৈরি এবং এগুলো কম্পিউটারের দ্রুততম মেমোরি উপাদান। এর বিপরীতে, মেমোরি ইউনিট CPU-র প্রক্রিয়াকরণের আগে বা পরে নির্দেশনা এবং ডেটা সংরক্ষণ করে।
CPU-এর বৈশিষ্ট্যসমূহ (Attributes of the CPU)
(a) ডেটা উইডথ (Data Width): ডেটা উইডথ হলো CPU-তে একবারে প্রক্রিয়াকৃত ডেটার বিট সংখ্যা। এটিকে কম্পিউটারের ওয়ার্ড সাইজ বলেও উল্লেখ করা হয়।
- কম্পিউটারের ডেটা প্রস্থ ৮ থেকে ৬৪ বিট পর্যন্ত হতে পারে।
- বেশি ডেটা প্রস্থ মানে CPU দ্রুতগতিতে ডেটা প্রক্রিয়াকরণে সক্ষম।
- একটি বেশি ডেটা প্রস্থের CPU আরও শক্তিশালী।
(b) ঠিকানা পরিসীমা (Address Range):
ঠিকানা পরিসীমা এমন মেমোরি নির্দেশ করে যা CPU সরাসরি পড়তে বা লিখতে পারে।
(c) ঘড়ির গতি (Clock Speed):
CPU-এর গতি Clock Speed নামে পরিচিত। কম্পিউটার মূলত ছোট ছোট ডিভাইস নিয়ে গঠিত, যা চালু বা বন্ধ করে ১ বা ০ নির্দেশ করতে পারে।
- একসঙ্গে কয়েক হাজার ডিভাইস তাদের অবস্থা পরিবর্তন করে। এই সব উপাদান একসাথে পরিবর্তনের জন্য CPU একটি অভ্যন্তরীণ ঘড়ি ব্যবহার করে।
- ঘড়ির প্রতিটি টিক-এ সমস্ত সুইচ, যা তাদের অবস্থান পরিবর্তন করতে প্রয়োজন, তা সম্পূর্ণ সামঞ্জস্যে করে।
- প্রতি সেকেন্ডে বেশি টিকের সংখ্যা থাকলে, CPU-এর গতি দ্রুত হয়।
- অভ্যন্তরীণ ঘড়ির প্রতি সেকেন্ডের টিক মেগাহার্টজ (MHz) এবং গিগাহার্টজ (GHz)-এ পরিমাপ করা হয়।
হার্টজ (Hertz):
- হার্টজ ফ্রিকোয়েন্সির একক।
- ১ MHz = প্রতি সেকেন্ডে ১ মিলিয়ন টিক, ১ GHz = ১০০০ MHz।
- ঘড়ির গতি যত বেশি হবে, কম্পিউটার তত দ্রুত কাজ করবে।
I/O Devices (ইনপুট/আউটপুট ডিভাইস)
ইনপুট ডিভাইসের মাধ্যমে ব্যবহারকারী কম্পিউটারে তথ্য প্রদান করে, এবং আউটপুট ডিভাইসের মাধ্যমে কম্পিউটার প্রক্রিয়াকৃত তথ্য ব্যবহারকারীর কাছে প্রদর্শন করে।
Input Devices: কীবোর্ড, মাউস, স্ক্যানার, মাইক্রোফোন।
Output Devices: মনিটর, প্রিন্টার, স্পিকার।
Summary (সারাংশ)
কম্পিউটার সংগঠন বা কম্পিউটারের মৌলিক কাঠামো বিভিন্ন উপাদান নিয়ে গঠিত, যেমন:
CPU: কম্পিউটার এর 'মস্তিষ্ক' যা সকল প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করে।
Primary Memory (RAM, ROM, Cache): কম্পিউটার চলাকালীন তথ্য সঞ্চয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।
Secondary Storage Devices (HDD, SSD): দীর্ঘমেয়াদী সঞ্চয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।
I/O Devices: তথ্যের প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণ করে (ইনপুট ও আউটপুট)।
Units of Memory: তথ্য সঞ্চয়ের মাপের একক (Bit, Byte, KB, MB, GB, TB, PB)।
এই উপাদানগুলির মধ্যে সমন্বয় কম্পিউটারকে কার্যক্ষম ও কার্যকরী করে তোলে।