সিপিইউ কি? CPU এর গঠন এবং কার্যাবলী

সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU), যে কোনো ডিজিটাল কম্পিউটার সিস্টেমের একটি প্রধান অংশ। সিপিইউ সাধারণত প্রধান মেমরি, কন্ট্রোল ইউনিট এবং অ্যারিথমেটিক-লজিক ইউনিট নিয়ে গঠিত। এটির সাথে ইনপুট/আউটপুট ডিভাইস এবং সেকেন্ডারি স্টোরেজ ইউনিট সহ বিভিন্ন পেরিফেরাল সরঞ্জাম সংযুক্ত রয়েছে। 

আধুনিক কম্পিউটারে, সিপিইউতে একটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপে থাকে যাকে মাইক্রোপ্রসেসর বলা হয়। কম্পিউটারের প্রাণশক্তি হচ্ছে সিপিইউ (CPU)। কম্পিউটারের কাজ করার গতি ও ক্ষমতা মূলত ‘সিপিইউ’র উপর নির্ভরশীল।

CPU কি?

সিপিইউ হল কম্পিউটারের মস্তিষ্ক, যাতে ইনপুট প্রক্রিয়াকরণ, ডেটা সঞ্চয় করা এবং আউটপুট ফলাফলের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত সার্কিট্রি থাকে।

কম্পিউটারে সিপিইউ বা সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট হল ইলেকট্রনিক সার্কিট্রি যা একটি কম্পিউটার প্রোগ্রাম দ্বারা প্রদত্ত নির্দেশ পালন করে। সিপিইউ কম্পিউটারের মস্তিষ্ক হিসাবে বিবেচিত হয়। একটি কম্পিউটারের গতি এবং দক্ষতা বেশিরভাগই তার CPU এর উপর নির্ভর করে।

CPU হল কম্পিউটারের কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট। একটি কম্পিউটারের CPU কম্পিউটারে চলমান হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার থেকে প্রাপ্ত সমস্ত নির্দেশাবলী পরিচালনা করে। উদাহরণস্বরূপ, CPU আপনার কম্পিউটারে এই ওয়েব পেজ অপেন এবং প্রদর্শন করার জন্য একটি ওয়েব ব্রাউজার ব্যবহার করার নির্দেশাবলী প্রক্রিয়া করে।

১৯৭০-এর দশকের গোড়ার দিকে, টেড হফ (Ted Hoff) এবং অন্যান্যদের সহায়তায় ইন্টেল কোম্পানী সর্বপ্রথম CPU উদ্ভাবন এবং বিকাশ করে। ইন্টেল দ্বারা প্রকাশিত প্রথম প্রসেসরটি ছিল ৪০০৪ প্রসেসর।

CPU এর কার্যাবলী

CPU এর প্রধান কাজ হল একটি পেরিফেরাল (কীবোর্ড, মাউস, প্রিন্টার, ইত্যাদি) বা কম্পিউটার প্রোগ্রাম থেকে ইনপুট নেওয়া এবং এর প্রয়োজনীয়তা ব্যাখ্যা করা। এছাড়াও কম্পিউটারের সিপিইউ এর অনেকগুলো কার্যাবলী রয়েছে যেমন, 

• মেমোরি ও ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসের মধ্যে ডেটার আদান-প্রদান করা।
• কম্পিউটারের সব অংশের নিয়ন্ত্রণ ও সময় নির্ধারণ সংকেত প্রদান করা।
• মেমোরি থেকে ডেটা ও ইন্সট্রাকশন নেয়া।
• ইনস্ট্রাকশন ডিকোড করা।
• গাণিতিক ও যুক্তিমূলক কাজ বা সিদ্ধান্তমূলক কাজ করা।
• কম্পিউটারের মেমোরিতে সংরক্ষিত প্রোগ্রাম নির্বাহ করা।
• ইনপুট ও আউটপুট অংশগুলোর সাথে সমন্বয় সাধন।

CPU এর গঠন

সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট বা সিপিইউ তিনটি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত। যথা:

গাণিতিক যুক্তি অংশ

নিয়ন্ত্রণ অংশ

রেজিস্টার

১. গাণিতিক যুক্তি অংশ (Arithmatic & Logic Unit-ALU): অ্যারিথম্যাটিক অ্যান্ড

লজিক্যাল ইউনিট কম্পিউটারের ইনস্ট্রাকশনগুলো নির্বাহ (Execution) করার জন্য ক্ষুদ্র অপারেশনগুলো পরিচালনা করে। এটি কম্পিউটারের গাণিতিক ও যুক্তিমূলক কাজ বা সিদ্ধান্তমূলক কাজ করে।

কার্যাবলী

• যোগ, বিয়োগ, গুণ, ভাগ এর কাজগুলো সম্পাদান করা।
• ছোট, বড় বা সমান যাচাইয়ের জন্য বিয়োগের সহায়তায় দুটি সংখ্যার তুলনা।
• যুক্তি বর্তনীতে ব্যবহৃত AND, OR, NOT, NOR ইত্যাদি কিংবা এদের
• সমন্বয়ে গঠিত জটিল যুক্তিমূলক কাজ সম্পাদান।

২. নিয়ন্ত্রণ অংশ (Control Unit): কন্ট্রোল সিপিইউ-এর রেজিস্টার এবং গাণিতিক যুক্তি অংশের মধ্যে ডেটার আদান-প্রদান তদারকি করে এবং গাণিতিক অংশ কী কাজ করবে তার ইনস্ট্রাকশন প্রদান করে। তাছাড়া কম্পিউটারের সব অংশের নিয়ন্ত্রণ ও সময় নির্ধারণ সংকেত প্রদান করে।

কার্যাবলী

• প্রধান মেমোরি থেকে একটির পর একটি ইনস্ট্রাকশন আহরণ।
• ALU-কে এ ইনস্ট্রাকশন অনুসারে যোগ, বিয়োগ ইত্যাদি কোনো প্রক্রিয়া সম্পাদন করার আদেশ দান।

• ALU-এর গণনার ফলাফল প্রধান মেমোরিতে পাঠানো।
• ইনপুট ও সহায়ক মেমোরির প্রোগ্রাম প্রধান মেমোরিতে আনা।
• প্রধান মেমোরিতে রাখা গণনার ফলাফল আউটপুটে পাঠানো।

৩. রেজিস্টার সেট (Register set): প্রক্রিয়াকরণের সময় অস্থায়ীভাবে ডেটা সংরক্ষনের জন্য সিপিইউ-এর ভেতর ইলেক্ট্রনিক সার্কিট দিয়ে গঠিত রেজিস্টারসমূহ দরকার হয়। এ রেজিস্টারগুলো অ্যাকিউমুলেটর রেজিস্টার, ইনস্ট্রাকশন রেজিস্টার, অ্যাড্রেস রেজিস্টার, সাধারণ রেজিস্টার, ব্যবহারকার্যের রেজিস্টার ইত্যাদি।