អំពី Central Processing Unit (CPU)

     CPU (Central Processing Unit) គឺជាឧបករណ៍មួយដែលសំខាន់ជាងគេក្នុងចំនោមឧបករណ៍ ផ្សេងៗ​របស់កុំព្យូទ័រព្រោះ CPU មាននាទីជាខួរក្បាលរបស់កុំព្យូទ័រ វាអនុវត្តន៍នូវ​ពាក្យបញ្ជា ធ្វើការគណនា និងធ្វើការបំលែងជាមួយសមាសធាតុ Hardware ផ្សេងទៀត​ដែល​ត្រូវការចាំបាច់ដើម្បីដំណើរការ computer ហើយរាល់ដំនើរការអ្វីមួយត្រូវឆ្លងកាត់ CPU ជាអ្នកវិភាគ ។ ជាទូទៅនៅក្នុងកុំព្យូទ័រធម្មតា​មាន CPU តែមួយទេ ប៉ុន្តែចំពោះកុំព្យូទ័រ Server អាចមាន CPU ចាប់ពីរឡើងទៅ ។ CPU មានរាងជា Chips បន្ទះសំប៉ែតតូចមួយដែលភ្ជាប់ទៅ Motherboard តាមរយះម្ជុលឆ្មារៗ ក្នុង System Unite ។ CPU ធ្វើអំពីជាតិស៊ីលីស្យូម​ (Silicon) ​ហើយនៅលើ CPU មានឧបករណ៍ពីរគឺ Heatsink និងកង្ហារ (Fan) សំរាប់រក្សាសីតុណ្ហភាពរបស់ CPU ព្រោះនៅពេលកុំព្យូទ័រធ្វើការច្រើនអាចបណ្តាលអោយ CPU មានកំដៅក្តៅ ។

CPU

Fan

ល្បឿនរបស់ CPU ជាទូទៅគិតជា MHz (megahertz) និង GHz (gigahertz) ហើយប្រសិនបើ CPU
របស់លោក​អ្នកមាន​ល្បឿន 900MHz មានន័យថា CPU អាចធ្វើការ 900000 ជុំក្នុងមួយវិនាទី ។  CPU cache គឺជាទំហំ Memoryដ៏តូចស្ថិត​នៅក្នុង CPU ដែលធ្វើការយ៉ាងលឿន ហើយរាល់ដំនើរការរបស់CPU គឺទាក់​ទងទៅនឹង CPU cache ។ នៅពេល CPU រវល់នឹងការងារច្រើន CPU cache ជាអ្នកចងចាំនូវការងារទាំងនោះ ហើយបញ្ចូនទៅអោយ CPU ដើម្បីធ្វើការតាម​លំដាប់លំដោយ ។

 ដំណើរការរបស់ CPU ដូចដែលយើងបានដឹងហើយថាCPU ជាកន្លែងសំរាប់ដំណើរការ នូវ Instruction របស់ Software data ដើម្បីដំណើរការពត៌មាន។ CPUត្រូវបានរៀបចំឡើងជា ពីរផ្នែកគឺ control Unit and arithmetic Logic Unit ។ ផ្នែកទាំងពីរនេះត្រូវបានរៀបចំឡើង ដោយប្រភេទផ្លូវ អេឡិច ត្រូនិច (Electronic read way) ហើយត្រូវបានហៅថា Bus មួយ។

- Control Unit (CU) : វាប្រាប់ទៅលើសមាសធាតុរបស់ប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រពីរបៀបនៃការ បញ្ជូនចេញ នៃ Instruction របស់កម្មវិធីមួយ។ វាគឺជាចលនានៃសញ្ញាអគ្គិសនីរវាង Main Memory and Arithmetic Logic Unit ។​វាក៍ជាសញ្ញាអគ្គីសនីដោយផ្ទាល់រវាង Main memory and input / output ផងដែរ។

            - Arithmetic Logic Unit (ALU): គឺជាទំរង់នៃដំណើរការប្រមាណវិធីនិងដំណើរការ   Logical ហើយ ត្រូតពិនិត្យល្បឿននៃដំណើរការទាំងអស់នោះ។

តួនាទីរបស់ CPU

ក្នុងដំណើរការPower Supply ពេលនោះCPU ក៏មានតួនាទី៤ចំនុចសំខាន់ៗគឺ

·         នៅពេលយើងបើកកុំព្យូទ័រ​ដំណើរការមួយដែលគេហៅថាpost (power – on self-test) ក៏ចាប់ផ្តើម ដោយសញ្ញាអគ្គីសនីដែនបានកំនត់កម្មវិធីទៀងទាត់ជាបន្តបន្ទាប់នៅលើ​CPU រឺ​Microprocessor ។​ហើយបន្ទាប់មកទៀត​Computer ប្រើប្រព័ន្ធ​Hexadecimal Number គឺF0000​លេខនេះនៅក្នុង​កម្មវិធី​មាននាទីរៀបរាប់ប្រាប់ទៅ CPU ពីកន្លែងនៃការណែនាំ​បន្ទាប់ដែលត្រូវការដំណើរការ​។​ករណី​នេះ​Address ​ក៏ជាការចាប់ផ្តើមរបស់កម្មវិធី​Boot ដែលគេរក្សាទុកជាអចិន្ត្រៃយ៏នៅ​Address F0000​នៅក្នុងRom Chip ដែលមានBios របស់​ Computer (Basic Input / Output System).

·                                 CPU ប្រើប្រាស់​Address នេះដើម្បីសែ្វងរកនិងធ្វើអោយ Rom Bios ដំណើរការកម្មវិធី​ Boot Program ហើយបន្ទាប់មកទៀតធ្វើអោយមានការត្រួតពិនិត្យ​កម្មវិធី Post ដោយអានលេខ​កូដ (Code) ដែលគេបានផ្ទុកចូលទៅក្នុងទីតាំងផ្សេងៗនិងផ្ទៀងផ្ទាត់ វាជាមួយនិងការកត់ត្រា​ដោយ​ឡែកៗ​ដែលគេបានផ្ទុកជាអចិន្ត្រៃយ៏នៅក្នុង​Bios Chip Set.

· CPU បញ្ជេញសញ្ញាតាមរយះ System bus circuits ដែលបានភ្ជាប់នូវរាល់សមាសធាតុ ទាំងអស់ទៅវិញទៅមក។ដើម្បីធានាដោយប្រាកដថាគ្រប់សមាសធាតុទាំងអស់កំពុងតែធ្វើការងារ​រៀងៗ​ខ្លូន។

·    CPU ក៍ត្រូវត្រួតពិនិត្យផងដែរទៅលើប្រព័ន្ធពេលវេលា ឬ(Real-Time Clock) ដែលមានមុខងារ កំណត់ល្បឿនរបស់សញ្ញាអគ្គិសនីដើម្បីធានាឲ្យប្រាកដថា រាល់ ប្រតិបតិ្តការទាំងអស់របស់ កុំព្យូទ័រធ្វើការដោយមានរបៀបរៀបរយ និងស៊ីចង្វាក់គ្នា។

History of CPU

            នេះគឺជាប្រវត្តិរឿងរ៉ាវខ្លីៗរបស់ CPU ដែលវាគឺបានដើរតួយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុង PC កាល​ដែលកន្លងទៅច្រើនឆ្នាំហើយ ។ ហើយបច្ចុប្បន្ននេះ ក្រុមហ៊ន Intel បានផលិត CPU ពីរប្រភេទ​សំរាប់ computer desktop គឺ Intel និង AMD ដែលជាក្រុមហ៊ុនផលិត CPU ធំជាងគេ ហើយនៅ​ក្នុងក្រុមហ៊ុន​នីមួយៗក៏មានផលិត CPU ច្រើនប្រភេទ និងជំនាន់ផ្សេងគ្នា ។

          នេះគឺជារឿងរ៉ាវអំពី CPU ជំនាន់ចាស់ៗ៖

Processor	Description	Core Photo
Intel 4004 (1971)	Intel ជាដំបូងជា microprocessor ។​វាគឺបានរក​ឃើញនៅក្នុងបច្ចេក​វិទ្យា  Computer, កម្លាំង​តែមួយ​គត់នៃការគណនា​ដំបូងបំផុត​នៃ​គ្រឿងអេឡិច​ត្រូ​និច ។ Intel's   first   microprocessor.   It   was   a breakthrough   in computer technology, powering   one   of   the   first   electronic Calculators.
Intel 8008 (1979)	នេះគឺជា Chip ដំបូងដែលបានប្រើនៅក្នុង PC​វាអាច Run 4 MHz ហើយ Support រហូតដល់​ 1 MB នៃ System RAM ។ This is the first chip that was used in a PC. It could run at 4 MHz and supported up to 1 MB of system RAM.
Intel 80186 (1980)	186 ជា CPU មានការនិយមខ្លាំងណាស់ ។ វា​មានពីរដំណាក់កាល គឺ 8 bit និង16 bit (ចំនួន​នៃ bit បានអនុញ្ញាតឲ្យដាក់បញ្ចូលនៅក្នុង​ត្រនិចរង្វិលជុំ) ។ 186 នេះពេលខ្លះ​អាច​ឡើងរហូតដល់ល្បឿន 25 MHz, ថាមពល​អគ្គី​សនីប្រើ 3 volts ។ The 186 was a very popular CPU. There are two   versions,   an 8-bit   or 16-bit (the amount of bits allowed to be inputted each clock cycle). The 186 eventually reached a speed of 25 MHz, using 3 volts.
Intel 80286 (1982)	នេះ គឺជាដំណើរការ 16 bit ដែល Support ឡើងរហូតដល់ 16 MB នៃ RAM ។ វាគឺជាដំ-​នើរការដំបូងដែលអាចធ្វើឲ្យសំណុំកម្មវិធីមាន​ដំណើរការ (Run multiple programs at a time), ប៉ុន្តែ OS នៅពេលនោះមិនអាចទទួលគុណ​សម្បត្តិពីវាទេ ។ ឯ Chip វិញមានដំណើរខ្ពស់​កើនឡើងដល់ 20 MHz ។
Intel 80386 (1988)	នេះគឺជា Chip ដែលបានបដិវត្តសំរាប់ឧស្សា- កម្មកុំព្យូទ័រ ។ វាគឺជា 32-bit processor ដំបូង, ដែលមានន័យថា វាអាចប្រើទ្វេដងដូចជា Data នៅ​លើ Clock Cycle នីមួយៗ ។ 386 ក៏អាច​ប្រើប្រាស់ 16 bytes នៃ cache ។ Speed របស់​វា​ ចាប់ពី 12.5 MHz ដល់ 33 MHz, វាគឺជា​វិធានការដ៏​ធំមួយសំរាប់កុំព្យូទ័រ, និងទាក់ទងអ្វី​មួយជា​ពិសេសទៅនឹងកុំព្យូទ័រ ។
Intel 80486 (1991)	Intel 486 នេះដូចគ្នាទៅនឹង 386 ដែរ, ប៉ុន្តែវាបាន​បន្ថែមនូវ ដំណើរការ ការគណនារួមគ្នា, ដែល​បានធ្វើឲ្យ​មានល្បឿនកាន់តែលឿន អាចឡើង​ដល់ 120 MHz ។ វាក៏បានបញ្ចូលមកនៅក្នុង Chip តែមួយឈ្មោះថា SX ដែលមាន​តម្លៃថោក ព្រោះ គ្មានការប្រើប្រាស់ការគណនារួមគ្នា ។ The 486 used much of the 386 architecture,    but it added a math Coprocessor, which made it much faster. It can go up to 120MHz. It also came in an SX version, which was cheaper to make because no math coprocessor was utilized.
Intel Pentium (1993)	Intel Pentium គឺបានបង្កើតឡើងក្នុងល្បឿនចាប់​ពី 75 MHz គ្រប់ផ្នែកទាំងអស់ រហូតដល់ 233 MHz ។ នៅផ្នែកខាងក្នុង, វាមាន Chip 32 bit ដល់​ទៅពីរដែលធ្វើការផ្គួបគ្នា ។ Chip ប្រភេទនេះ​មាន 16 kb នៃ Cache ។
Intel Pentium II (1997)	Intel Pentium II ត្រូវបាន Built ជាមួយ Transistor ជាច្រើនរហូតដល់ 7.5 លាន, នេះជាដំណើរ​ការមួយដែលបានរួមបញ្ចូលនូវបច្ចេកវិទ្យា MMX, គឺប្រើដើម្បីដំណើរការ Video និង audio ឲ្យបានលឿន ។ CPU នេះបានប្រើ Cartridge ដើម្បីភ្ជាប់ទៅ Motherboard ។ វាត្រូវបាន Built នៅក្នុង L2 Cache ហើយវាមានល្បឿនលឿន ។
AMD Athlon (1999)	ដំណើរការដំបូងបំផុតរបស់វា គឺមានល្បឿន​លឿនជាង Intel ដែលជាដៃគូររបស់វា ។ Athlon AMD ក៏បានធ្វើឲ្យទៅជាប្រវត្តិរឿងរ៉ាវ ។ វាមាន លក្ខណៈពិសេសដែលមានល្បឿន 256 kb នៃ Cache, ក៏ដូចជាលក្ខណៈសិក្សាអញ្ចឹងដែរ ។ ឥឡូវលំណែនាំទាំងអស់នោះត្រូវត្រូវបានរចនា​ឡើងដើម្បីបង្កើន FPU ។ វាប្រើប្រាស់ Bus ក្នងល្បឿនលឿនចាប់ពី 256 MHz ដែលមាន​ល្បឿនលឿនទ្វេគុណស្មើនឹង Pentium III អញ្ចឹងដែរ ។ AMD បានបង្កើតរួមគ្នាជាមួយ​ Athlon ដែលអាចបំបែកឯកត្តកម្ម ជាហេតុធ្វើ​ឲ្យ​ល្បឿនមានរហូតដល់ 1 GHz ។
Intel Pentium III (1999)	ប្រតិបត្តិការរបស់ Intel Pentium III ស្រដៀងទៅ​នឹង AMD Athlon, ប៉ុន្តែលក្ខណៈពិសេសនៃ Cache របស់ Intel Pentium III គឺ 256 kb ។ ល្បឿនរបស់វាចាប់​ផ្តើមចេញពី 450 MHz គ្រប់​ផ្នែកទាំងអស់ រហូតដល់ 1.13 GHz ។
Intel Pentium 4 (2001)	ជាក់ស្តែង Chip ប្រភេទនេះ គឺវាមានល្បឿនយឺត​ជាងស៊េរីមុន, ប៉ុន្តែគុណសម្បត្តិនៃ MHz គឺវា​មានកំរិតខ្ពស់ជាង Intel Pentium III ដែលធ្វើឲ្យ​មានល្បឿនលឿនជាង ។ ជាពិសេសល្បឿន​របស់កម្មវិធី Internet មានដំណើរការលឿន, បើ​ទោះបីជាវាមិនអាចប្រកួតប្រជែងជាមួយ AMD ដែលជាដៃគូរបស់ខ្លួន នៅទីកន្លែងផ្សេងក៏​ដោយ ។
AMD Thunderbird (2001)	ថ្មីៗនេះ Processor របស់កុំព្យូទ័រនៅលើទីផ្សា​ដែលល្អបំផុតនោះ គឺប្រភេទ AMD បានគ្រប់​ដណ្តប់ទៅលើពិភព Game ដែលជាលក្ខណៈ 3D ក៏ដូចជាកម្មវិធីដែលមានលក្ខណៈ Professional អញ្ចឹងដែរ ។ វាស្ថិតនៅក្នុងលំដាប់លេខ ១ ស្ទើ​តែគ្រប់ពេលនៃការសាកល្បងទាំងអស់, ទោះបី​ជា Clock របស់វាមានល្បឿនយឺតជាង Pentium 4 រហូតដល់ 0.5 GHz ក៏ដោយ ។

Posted in: CPU Lesson