வன்பொருள் கற்போம் - கணனியின் மத்திய செயற்பாட்டகம் - CPU

இதை எழுதியவர்: Rathees

கணனியின் மத்திய செயற்பாட்டகம் அல்லது மையச்செயலகம்(central processing unit - CPU) என்பது ஓர் கணனியின் மூளை என்றே கூறலாம். கணனியில் செயற்படுத்தப்படும் மென்பொருட்களை விளங்கிக் கொள்ளக்கூடிய ஓர் இலத்திரனியல் சதனமே இதுவாகும். இது பல ஆயிரம், பல மில்லியன் திரான்சிஸ்டர்களின் (transistors) ஓர் ஒருங்கிணைந்த கூட்டாகும். வழங்கப்படும் தகவல்களை ஒருங்கமைத்து செயற்படுத்தி அவற்றுக்கான தீர்வுகளை கொடுப்பதில்... இவற்றின் பங்கு இன்றியமையாதன. அத்துடன் கணனியின் அதிகமான விடையங்களை செயற்படுத்தும் அல்லது தீர்மானிக்கும் அடமாகவும் இதுவே விளங்குகின்றது. இந்தப்பெயர் 1960 களில் இருந்து கணனித் தொழில்நுட்பத்தில் கையாளப்பட்டுவரும் ஒன்றாகும். ஆனால் இன்று உள்ள மையச்செயலகங்கள் பெருமளவிற்கு தமது வடிவம் மற்றும் செயற்றிறன் கட்டமைப்புக்களில் மாற்றங்களை உள்வாங்கி வளர்ச்சியடைந்து வந்துவிட்டன.

இருப்பினும் அதன் அடிப்படை கட்டமைப்புக்கள் இன்றும் பேணப்படுகின்றது. மத்திய செயற்பாட்டகங்கள் தகவல்களை தற்காலிக சேமிப்பகங்களில் இருந்து பெறுவது தொடக்கம் அவற்றினை இன்னோர் தகவலுடன் இணைத்து நோக்குதல் மற்றும் விடையங்களை தர்க்க ரீதியில் தரம் பிரித்தல் போன்ற செயல்களான கணனியின் மிக அடிப்படையான விடையங்களை செய்கின்றன. ஓர் மத்திய செயற்பாட்டகம் ALU, Registers, and the Control Store (ALU என்பது சிறிய செயற்பாடுகளை விளங்கிக் கொள்வதற்கான பகுதி

உதாரணமமாக NOT, Left Shift, Right Shift, Add, Subtract, AND, and OR என்பனவற்றை குறிப்பிடலாம) என மூன்று முக்கியமான உள்ளடக்கங்களை கொண்டிருக்கும் தகவல்களை பெற்றுக்கொள்ளல், அவற்றினை புரிந்துகொள்ளக்கூடிய மொழியில் (எண் முறைமைக்கு) மாற்றுதல் செயலாற்றுதல் இறுதியில் விடையங்களை திருப்பி பதிவு செய்தல் போன்ற நான்கு விடையங்களை ஒரு மத்திய செயற்பாட்டுத்தொகுதி ஓர் கணனியில் செய்கின்றது. ஆரம்பகாலங்களில் மிகவும் நுணுக்கமான மத்திய செய்ற்பாட்டகங்கள் 1970 களிலேயே வெளிவரத்தொடங்கின.

முதன்முதலில் the Intel 4004 மத்திய செயலகங்கள் வெளிவந்தன ஆனால் the Intel 8080 கள் வந்தவேளையிலேயே அவை பிரபல்யமடைந்தன. அதிகமான மென்பொருள்கள் ஓர் கணனியில் இயங்குவதற்கு தேவையான மத்திய செயற்பாட்டகங்களின் வேகங்கள் பல மென்பொருள் அமைப்பாளர்களால் குறிப்பிடப்படுவதுண்டு. ஏனெனில் கணனியின் செயற்படும் வேகத்தினை தீர்மானிக்கும் பல காரணிகளில் இம் மத்திய செயலகங்கள் முக்கிய பங்கு கொண்டவை. இவற்றி வேகங்கள் குறையும்போது கணனி மெதுவாக செயற்பட ஆரம்பிக்கின்றது.

பொதுவாக கணனிகளை அவற்றின் மத்திய செயற்பாட்டகங்களின் வேகங்களை கொண்டே இனங்காண்பதுண்டு. Intel and Advanced Micro Devices (AMD) இன்றைய கணனிச் சந்தையில் விற்பனையில் இருக்கும் இரண்டு வகையான மத்தியசெயற்பாட்டகங்கள எனலாம். இவை இரண்டும் ஒவ்வோர் வகையில் பிரசித்தி பெற்றவை, அதனை அடுத்து ஓர் கட்டுரையில் விரிவாக நோக்கலாம். தற்காலங்களில் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட உள்ளீட்டு மையங்களை உடைய மிகவும் சிறிய மத்திய செயற்பாட்டகங்கள்; பாவனையில் வரத்தொடங்கிவிட்டன. எதிர்காலத்தில் இவற்றின் வளர்ச்சிகள் மிகத்துரிதமாக நடைபெறலாம்.