Computer >> บทช่วยสอนคอมพิวเตอร์ >  >> ฮาร์ดแวร์ >> ฮาร์ดแวร์

ทำความเข้าใจ CPU: หน่วยประมวลผลกลางที่ขับเคลื่อนคอมพิวเตอร์ของคุณ

คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องจักรอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถดำเนินการคำนวณเลขคณิตและตรรกะหลายอย่างได้ เพื่อทำหน้าที่ขั้นสูงทั้งหมด คอมพิวเตอร์ต้องอาศัยพลังของหน่วยประมวลผลที่สามารถจัดการฟังก์ชันซับซ้อนทั้งหมดที่ผู้ใช้ดำเนินการ หากคุณวางแผนซื้อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ และสงสัยว่าหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ตัวไหนจะเหมาะกับอุปกรณ์ของคุณ เราแนะนำให้อ่านเกี่ยวกับ CPU และการใช้งานของ CPU

CPU (Central Processing Unit) คืออะไร?

เรียกอีกอย่างว่า Processor, Central Processor หรือ Microprocessor CPU คือหน่วยประมวลผลหลักของคอมพิวเตอร์ หน้าที่ของ CPU ของคอมพิวเตอร์คือการรันคำสั่งระหว่าง Hardware และ Software ให้ทำงานราบรื่นโดยไม่มีปัญหา มันยังถูกเรียกว่า "สมองของระบบคอมพิวเตอร์" เพราะฟังก์ชันสำคัญทั้งหมด เช่น การคำนวณ, การรันโปรแกรม และการจัดการกิจกรรมหลายอย่างพร้อมกัน ถูกจัดการโดย CPU

Processor วางและยึดติดอยู่ใน CPU Socket ที่เข้ากันบน Motherboard Processor ผลิตความร้อน จึงถูกปิดทับด้วย Heatsink เพื่อป้องกันการปล่อยความร้อน ชิป CPU เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพื่อให้เก็บใน Socket ได้ง่าย ด้านล่างของชิปมี Connector Pins หลายร้อยตัว ที่เสียบเข้าช่องที่ตรงกันใน Socket

ทุก CPU ในปัจจุบันมีการออกแบบและฟังก์ชันคล้ายกันมาก อย่างไรก็ตาม Intel และ AMD มีชิปขนาดใหญ่กว่าที่สามารถเก็บบน Motherboard ได้ นอกจากนี้ยังมี Socket หลายแบบบน Motherboard แต่ละ Socket มี Layout ที่แตกต่างกัน และมีฟังก์ชันเฉพาะในการเก็บ Processor

ส่วนประกอบของ CPU

Processor คอมพิวเตอร์ตัวแรกถูกนำเสนอโดยนักออกแบบ Intel ชื่อ Ted Hoff ในทศวรรษ 1970s Processor ตัวแรกถูกเรียกว่า 4004 โดย Intel โดยหลักๆ Processor คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้ -

  • Memory หรือ Storage Unit
  • Control Unit
  • ALU (Arithmetic Logic Unit)

Arithmetic Logic Unit (ALU)

Arithmetic Logic Unit ทำหน้าที่ทางคณิตศาสตร์ ตรรกะ และช่วยในกระบวนการตัดสินใจ หน่วยนี้ประกอบด้วย 2 ส่วนย่อย คือ

  • Arithmetic Section (ส่วนคณิตศาสตร์): ทำหน้าที่ดำเนินการคำนวณเช่น บวก, ลบ, คูณ, หาร การดำเนินการซับซ้อนทั้งหมดทำได้โดยการใช้ซ้ำการดำเนินการข้างต้น
  • Logic Section (ส่วนตรรกะ): ทำหน้าที่ดำเนินการตรรกะ เช่น เปรียบเทียบ, เลือก, จับคู่ และรวมข้อมูล

Control Unit (CU)

Control Unit ดึงคำสั่งจากหน่วยความจำ ถอดรหัสและดำเนินการ เรียกใช้ ALU เมื่อจำเป็น

หน้าที่ของหน่วยนี้คือ -

  • รับผิดชอบควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลและคำสั่งระหว่างหน่วยอื่นๆ ของคอมพิวเตอร์
  • จัดการและประสานงานหน่วยทั้งหมดของคอมพิวเตอร์
  • รับคำสั่งจากหน่วยความจำ ตีความ และควบคุมการดำเนินงานของคอมพิวเตอร์
  • สื่อสารกับอุปกรณ์ Input/Output สำหรับถ่ายโอนข้อมูลหรือผลลัพธ์จากที่เก็บข้อมูล
  • ไม่ได้ประมวลผลหรือเก็บข้อมูล

Memory หรือ Storage Unit

หน่วยนี้สามารถเก็บคำสั่ง, ข้อมูล และผลลัพธ์ระหว่างทางได้ หน่วยนี้จัดหาข้อมูลให้หน่วยอื่นๆ ของคอมพิวเตอร์เมื่อจำเป็น มันยังเรียกว่า Internal Storage Unit หรือ Main Memory หรือ Primary Storage หรือ Random Access Memory (RAM)

ขนาดของมันส่งผลต่อความเร็ว พลัง และความสามารถ Primary Memory และ Secondary Memory เป็น 2 ประเภทของหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ หน้าที่ของหน่วยความจำคือ -

  • เก็บข้อมูลและคำสั่งทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการประมวลผล
  • เก็บผลลัพธ์ระหว่างทางของการประมวลผล
  • เก็บผลลัพธ์สุดท้ายของการประมวลผลก่อนปล่อยให้อุปกรณ์ Output
  • Input และ Output ทั้งหมดถ่ายโอนผ่าน Main Memory

ประวัติศาสตร์ของ CPU

ในระหว่างประวัติศาสตร์ ความเร็วและประสิทธิภาพของ CPU ได้พัฒนาอย่างมาก CPU ตัวแรกที่ Intel นำเสนอ คือ Intel 4004 ที่วางจำหน่ายวันที่ 15 พฤศจิกายน 1971 มี Transistor 2,300 ตัว และดำเนินการ 60,000 Operations ต่อวินาที และ Intel Platinum ล่าสุดในปัจจุบันเสนอ Transistor 3,300,000 ตัว และดำเนินการประมาณ 188,000,000 Instructions ต่อวินาที คุณสามารถเปรียบเทียบความแตกต่างของประสิทธิภาพและความเร็วของ CPU ทั้งสองได้ง่าย

ผู้ก่อตั้ง CPU คือใคร?

CPU ตัวแรกคือ Intel 4004 ที่ Intel ปล่อยในปี 1971 Federico Faggin เป็น Lead Designer ของ CPU ทางการค้าตัวแรก เขาเป็นหนึ่งในคนหลักที่ได้รับเครดิตการประดิษฐ์ CPU

Year (ปี) Computer processor introduced (หน่วยประมวลผลที่นำเสนอ)
1823 Baron Jons Jackob Berzelius ค้นพบซิลิคอน (Si) ซึ่งวันนี้เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของ Processor
1903 Nikola Tesla รजิสเตอร์ (patented) วงจรตรรกะไฟฟ้า เรียกว่า "Gates" หรือ "Switches" ในปี 1903
1947 John Bardeen, Walter Brattain, และ William Shockley ประดิษฐ์ Transistor ตัวแรกที่ Bell Laboratories วันที่ 23 ธันวาคม 1947
1948 John Bardeen, Walter Brattain, และ William Shockley รจิสเตอร์ Transistor ตัวแรกในปี 1948
1956 John Bardeen, Walter Brattain, และ William Shockley ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์สำหรับงานเกี่ยวกับ Transistor
1958 Integrated Circuit ตัวแรกพัฒนาโดย Robert Noyce ของ Fairchild Semiconductor และ Jack Kilby ของ Texas Instruments สาธิต IC ตัวแรกวันที่ 12 กันยายน 1958
1960 IBM พัฒนาสถานีผลิต Transistor แบบอัตโนมัติแรกใน New York ปี 1960
1968 Intel Corporation 成立 (founded) โดย Robert Noyce และ Gordon Moore ในปี 1968
1969 AMD (Advanced Micro Devices) 成立 วันที่ 1 พฤษภาคม 1969
1971 Intel ด้วยความช่วยเหลือของ Ted Hoff นำเสนอ Microprocessor ตัวแรก Intel 4004 วันที่ 15 พฤศจิกายน 1971 มี 2,300 Transistors, 60,000 OPS, Address 640 bytes memory, ราคา $200
1972 Intel นำเสนอ 8008 Processor วันที่ 1 เมษายน 1972
1974 Microprocessor ชิปที่ปรับปรุงของ Intel นำเสนอวันที่ 1 เมษายน 1974; 8080 กลายเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์
1976 Intel นำเสนอ 8085 Processor เดือนมีนาคม 1976
1976 Intel 8086 นำเสนอวันที่ 8 มิถุนายน 1976
1979 Intel 8088 ปล่อยวันที่ 1 มิถุนายน 1979
1979 Motorola 68000 Processor 16/32-bit ปล่อย และถูกเลือกเป็น Processor สำหรับ Apple Macintosh และ Amiga
1982 Intel 80286 นำเสนอวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 1982
1985 Intel นำเสนอ 80386 ตัวแรกเดือนตุลาคม 1985
1987 SPARC Processor นำเสนอครั้งแรกโดย Sun
1988 Intel 80386SX นำเสนอในปี 1988
1991 AMD นำเสนอ AM386 Microprocessor Family เดือนมีนาคม 1991
1991 Intel นำเสนอ Intel 486SX Chip เดือนเมษายน เพื่อช่วยนำ Processor ราคาถูกกว่าสู่ตลาด PC ขาย $258
1992 Intel ปล่อย 486DX2 Chip วันที่ 2 มีนาคม 1992 พร้อม Clock Doubling สร้างความเร็วทำงานสูงกว่า
1993 Intel ปล่อย Pentium Processor วันที่ 22 มีนาคม 1993 Processor 60 MHz, 3.1 ล้าน Transistors, ขาย $878
1994 Intel ปล่อยรุ่นที่ 2 ของ Intel Pentium Processors วันที่ 7 มีนาคม 1994
1995 Intel นำเสนอ Intel Pentium Pro เดือนพฤศจิกายน 1995
1996 Intel ประกาศความพร้อมของ Pentium 150 MHz with 60 MHz bus และ 166 MHz with 66 MHz bus วันที่ 4 มกราคม 1996
1996 AMD นำเสนอ K5 Processor วันที่ 27 มีนาคม 1996 ความเร็ว 75-133 MHz Bus 50/60/66 MHz K5 เป็น Processor แรกที่ AMD พัฒนาเองทั้งหมด
1997 AMD ปล่อย K6 Processor Line เดือนเมษายน 1997 ความเร็ว 166-300 MHz Bus 66 MHz
1997 Intel Pentium II นำเสนอวันที่ 7 พฤษภาคม 1997
1998 AMD นำเสนอ K6-2 Processor Line วันที่ 28 พฤษภาคม 1998 ความเร็ว 266-550 MHz Bus 66-100 MHz
1998 Intel ปล่อย Xeon Processor ตัวแรก Pentium II Xeon 400 (512K/1M Cache, 400 MHz, 100 MHz FSB) เดือนมิถุนายน 1998
1999 Intel ปล่อย Celeron 366/400 MHz วันที่ 4 มกราคม 1999
1999 AMD ปล่อย K6-III Processors วันที่ 22 กุมภาพันธ์ 1999 ความเร็ว 400/450 MHz Bus 66-100 MHz มี On-die L2 Cache
1999 Intel Pentium III 500 MHz ปล่อยวันที่ 26 กุมภาพันธ์ 1999
1999 Intel Pentium III 550 MHz ปล่อยวันที่ 17 พฤษภาคม 1999
1999 AMD นำเสนอ Athlon Processor Series วันที่ 23 มิถุนายน 1999 ผลิต 6 ปี ความเร็ว 500 MHz ถึง 2.33 GHz
1999 Intel Pentium III 600 MHz ปล่อยวันที่ 2 สิงหาคม 1999
1999 Intel Pentium III 533B/600B MHz ปล่อยวันที่ 27 กันยายน 1999
1999 Intel Pentium III Coppermine Series นำเสนอครั้งแรกวันที่ 25 ตุลาคม 1999
2000 วันที่ 5 มกราคม 2000 AMD ปล่อย 800 MHz Athlon Processor
2000 Intel ปล่อย Celeron 533 MHz 66 MHz Bus วันที่ 4 มกราคม 2000
2000 AMD ปล่อย Duron Processor ครั้งแรกวันที่ 19 มิถุนายน 2000 ความเร็ว 600 MHz - 1.8 GHz Bus 200-266 MHz
2000 Intel ประกาศวันที่ 28 สิงหาคม จะ Recall 1.3 GHz Pentium III เนื่องจาก Glitch
2001 วันที่ 3 มกราคม 2001 Intel ปล่อย 800 MHz Celeron 100 MHz Bus
2001 วันที่ 3 มกราคม 2001 Intel ปล่อย 1.3 GHz Pentium 4 Processor
2001 AMD ประกาศ Branding Scheme ใหม่วันที่ 9 ตุลาคม 2001 ใช้ Model Numbers แทน Clock Speed (1500+, 1600+...)
2002 Intel ปล่อย Celeron 1.3 GHz 100 MHz Bus 256 kB L2 Cache
2003 Intel Pentium M นำเสนอเดือนมีนาคม 2003
2003 AMD ปล่อย Single-core Opteron Processors แรก วันที่ 22 เมษายน 2003 ความเร็ว 1.4-2.4 GHz 1024 KB L2 Cache
2003 AMD ปล่อย Athlon 64 Processors แรก 3200+ และ Athlon 64 FX แรก FX-51 วันที่ 23 กันยายน 2003
2004 AMD ปล่อย Sempron Processor แรก วันที่ 28 กรกฎาคม 2004 1.5-2.0 GHz Clock 166 MHz Bus
2005 AMD ปล่อย Dual-core Processor แรก Athlon 64 X2 3800+ (2.0 GHz, 512 KB L2 Cache per core) วันที่ 21 เมษายน 2005
2006 Intel ปล่อย Core 2 Duo E6320 (4M Cache, 1.86 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 22 เมษายน 2006
2006 Intel นำเสนอ Core 2 Duo Processors ด้วย E6300 (2M Cache, 1.86 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 27 กรกฎาคม 2006
2006 Intel นำเสนอ Core 2 Duo สำหรับ Laptop ด้วย T5500 และ T Series อื่นๆ เดือนสิงหาคม 2006
2007 Intel ปล่อย Core 2 Quad Q6600 (8M Cache, 2.40 GHz, 1066 MHz FSB) เดือนมกราคม 2007
2007 Intel ปล่อย Core 2 Duo E4300 (2M Cache, 1.80 GHz, 800 MHz FSB) วันที่ 21 มกราคม 2007
2007 Intel ปล่อย Core 2 Quad Q6700 (8M Cache, 2.67 GHz, 1066 MHz FSB) เดือนเมษายน 2007
2007 Intel ปล่อย Core 2 Duo E4400 (2M Cache, 2.00 GHz, 800 MHz FSB) วันที่ 22 เมษายน 2007
2007 AMD เปลี่ยนชื่อ Athlon 64 X2 เป็น Athlon X2 ปล่อย Brisbane Series (1.9-2.6 GHz, 512 KB L2) วันที่ 1 มิถุนายน 2007
2007 Intel ปล่อย Core 2 Duo E4500 (2M Cache, 2.20 GHz, 800 MHz FSB) วันที่ 22 กรกฎาคม 2007
2007 Intel ปล่อย Core 2 Duo E4600 (2M Cache, 2.40 GHz, 800 MHz FSB) วันที่ 21 ตุลาคม 2007
2007 AMD ปล่อย Phenom X4 Processors แรก (2M Cache, 1.8-2.6 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 19 พฤศจิกายน 2007
2008 Intel ปล่อย Core 2 Quad Q9300 และ Q9450 เดือนมีนาคม 2008
2008 Intel ปล่อย Core 2 Duo E4700 (2M Cache, 2.60 GHz, 800 MHz FSB) วันที่ 2 มีนาคม 2008
2008 AMD ปล่อย Phenom X3 Processors แรก (2M Cache, 2.1-2.5 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 27 มีนาคม 2008
2008 Intel ปล่อย Intel Atom Series แรก Z5xx Series เดือนเมษายน 2008 Single-core with 200 MHz GPU
2008 Intel ปล่อย Core 2 Duo E7200 (3M Cache, 2.53 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 20 เมษายน 2008
2008 Intel ปล่อย Core 2 Duo E7300 (3M Cache, 2.66 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 10 สิงหาคม 2008
2008 Intel ปล่อย Core 2 Quad หลายตัวในสิงหาคม 2008: Q8200, Q9400, Q9650
2008 Intel ปล่อย Core 2 Duo E7400 (3M Cache, 2.80 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 19 ตุลาคม 2008
2008 Intel ปล่อย Core i7 Desktop Processors แรกในพฤศจิกายน 2008: i7-920, i7-940, i7-965 Extreme Edition
2009 AMD ปล่อย Phenom II X4 (Quad-core) แรก (6M Cache, 2.5-3.7 GHz, 1066/1333 MHz FSB) วันที่ 8 มกราคม 2009
2009 Intel ปล่อย Core 2 Duo E7500 (3M Cache, 2.93 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 18 มกราคม 2009
2009 AMD ปล่อย Phenom II X3 (Triple-core) แรก (6M Cache, 2.5-3.0 GHz, 1066/1333 MHz FSB) วันที่ 9 กุมภาพันธ์ 2009
2009 Intel ปล่อย Core 2 Quad Q8400 (4M Cache, 2.67 GHz, 1333 MHz FSB) เดือนเมษายน 2009
2009 Intel ปล่อย Core 2 Duo E7600 (3M Cache, 3.06 GHz, 1066 MHz FSB) วันที่ 31 พฤษภาคม 2009
2009 AMD ปล่อย Athlon II X2 (Dual-core) แรก (1024KB L2 Cache, 1.6-3.5 GHz, 1066/1333 MHz FSB) เดือนมิถุนายน 2009
2009 AMD ปล่อย Phenom II X2 (Dual-core) แรก (6M Cache, 3.0-3.5 GHz, 1066/1333 MHz FSB) วันที่ 1 มิถุนายน 2009
2009 AMD ปล่อย Athlon II X4 (Quad-core) แรก (512 KB L2 Cache, 2.2-3.1 GHz, 1066/1333 MHz FSB) เดือนกันยายน 2009
2009 Intel ปล่อย Core i7 Mobile Processor แรก i7-720QM เดือนกันยายน 2009 Socket G1, 1.6 GHz, 6 MB L3 Cache
2009 Intel ปล่อย Core i5 Desktop Processor แรก 4 Cores i5-750 (8M Cache, 2.67 GHz, 1333 MHz FSB) วันที่ 8 กันยายน 2009
2009 AMD ปล่อย Athlon II X3 (Triple-core) แรก เดือนตุลาคม 2009
2010 Intel ปล่อย Core 2 Quad Q9500 (6M Cache, 2.83 GHz, 1333 MHz FSB) เดือนมกราคม 2010
2010 Intel ปล่อย Core i5 Mobile Processors แรก i5-430M และ i5-520E เดือนมกราคม 2010
2010 Intel ปล่อย Core i5 Desktop Processor แรกเกิน 3.0 GHz i5-650 เดือนมกราคม 2010
2010 Intel ปล่อย Core i3 Desktop Processors แรก i3-530, i3-540 วันที่ 7 มกราคม 2010
2010 Intel ปล่อย Core i3 Mobile Processors แรก i3-330M, i3-350M วันที่ 7 มกราคม 2010
2010 AMD ปล่อย Phenom II X6 (Hex/Six core) Processors แรก วันที่ 27 เมษายน 2010
2010 Intel ปล่อย Core i7 Desktop Processor แรก 6 Cores i7-970 เดือนกรกฎาคม 2010 3.2 GHz, 12 MB L3 Cache
2011 Intel ปล่อย Core i5 4 Cores 7 ตัว i5-2xxx Series เดือนมกราคม 2011
2011 AMD ปล่อย Mobile Processors A4 Line แรก A4-3300M, A4-3310MX วันที่ 14 มิถุนายน 2011
2011 AMD ปล่อย Mobile Processors A6 Line แรก A6-3400M, A6-3410MX วันที่ 14 มิถุนายน 2011
2011 AMD ปล่อย Mobile Processors A8 Line แรก A8-3500M, A8-3510MX, A8-3530MX วันที่ 14 มิถุนายน 2011
2011 AMD ปล่อย Desktop Processor A6 Line แรก A6-3650 (4M L2 Cache, 2.6 GHz, 1866 MHz FSB) วันที่ 30 มิถุนายน 2011
2011 AMD ปล่อย Desktop Processor A8 Line แรก A8-3850 (4M L2 Cache, 2.9 GHz, 1866 MHz FSB) วันที่ 30 มิถุนายน 2011
2011 AMD ปล่อย Desktop Processors A4 Line แรก A4-3300, A4-3400 วันที่ 7 กันยายน 2011
2012 AMD ปล่อย Desktop Processors A10 Line แรก A10-5700, A10-5800K วันที่ 1 ตุลาคม 2012
2013 AMD ปล่อย Athlon II X2 280 (หนึ่งใน Processor Desktop ที่เร็วที่สุด) วันที่ 28 มกราคม 2013 2 Cores, 3.6 GHz
2013 Intel ปล่อย Processor แรกใช้ BGA-1364 Socket และ Iris Pro Graphics 5200 GPU เดือนมิถุนายน 2013 3.2 GHz, 6 MB L3 Cache
2014 AMD นำเสนอ Socket AM1 Architecture และ Processor ที่เข้ากันได้ เช่น Sempron 2650 เดือนเมษายน 2014
2014 AMD ปล่อย Pro A Series APU Processors แรก A6 Pro-7050B, A8 Pro-7150B, A10 Pro-7350B เดือนมิถุนายน 2014 1-2 Cores, 1.9-2.2 GHz
2017 AMD ปล่อย Ryzen 7 Processors แรก 1700, 1700X, 1800X วันที่ 2 มีนาคม 2017 8 Cores, 3.0-3.6 GHz, 16 MB L3 Cache
2017 AMD ปล่อย Ryzen 5 Processors แรก 1400, 1500X, 1600, 1600X วันที่ 11 เมษายน 2017 4-6 Cores, 3.2-3.6 GHz, 8-16 MB L3 Cache
2017 Intel ปล่อย Core i9 Desktop Processor แรก i9-7900X เดือนมิถุนายน 2017 LGA 2066, 3.3 GHz, 10 Cores, 13.75 MB L3 Cache
2017 AMD ปล่อย Ryzen 3 Processors แรก Pro 1200, Pro 1300 วันที่ 29 มิถุนายน 2017 4 Cores, 3.1-3.5 GHz, 8 MB L3 Cache
2017 Intel ปล่อย Desktop Processor 12 Cores แรก Core i9-7920X เดือนสิงหาคม 2017 2.9 GHz, 16.50 MB L3 Cache
2017 AMD ปล่อย Processor 16 Cores แรก Ryzen Threadripper 1950X วันที่ 10 สิงหาคม 2017 3.4 GHz, 32 MB L3 Cache
2017 Intel ปล่อย Desktop Processor 14 Cores แรก Core i9-7940X เดือนกันยายน 2017 3.1 GHz, 19.25 MB L3 Cache
2017 Intel ปล่อย Desktop Processor 16 Cores แรก Core i9-7960X เดือนกันยายน 2017 2.8 GHz, 22 MB L3 Cache
2017 Intel ปล่อย Desktop Processor 18 Cores แรก Core i9-7980X เดือนกันยายน 2017 2.6 GHz, 24.75 MB L3 Cache
2018 Intel ปล่อย Core i9 Mobile Processor แรก i9-8950HK เดือนเมษายน 2018 BGA 1440, 2.9 GHz, 6 Cores, 12 MB L3 Cache

Source: Computerhope

ฟังก์ชันหลักของ CPU คืออะไร?

ไม่ต้องสงสัยว่าประสิทธิภาพของ CPU พัฒนาขึ้นอย่างมากในไม่กี่ปีที่ผ่านมา แตฟังก์ชันพื้นฐานของ CPU ยังคงเหมือนเดิม การใช้งานของ CPU เกลียวรอบฟังก์ชัน 3 อย่างเดียวกันที่สร้างขึ้นมาตั้งแต่แรก ฟังก์ชันพื้นฐานของ CPU คือ -

Fetching (การดึงคำสั่ง)

เข้าใจง่ายว่า การใช้งานหลักของ CPU คือการรับคำสั่ง คำสั่งถูกรับในรูปแบบชุดตัวเลขที่ถ่ายโอนจาก CPU ไปยัง RAM แต่ละส่วนของข้อมูลถูกแบ่งเป็นหน่วยเล็กๆ นั่นคือเหตุผลที่ CPU ต้องรู้ว่าข้อมูลชุดไหนจะมาถัดไป คำสั่งตั้งอยู่ที่ Program Counter แต่เมื่อคำสั่งเคลื่อนที่ จะถูกแทนที่ใน Instruction Register (IR) เพื่อให้ Program Counter เก็บชุดคำสั่งถัดไปได้

Decode (การถอดรหัส)

เมื่อคำสั่งถูกเก็บใน Instruction Register CPU จะส่งคำสั่งไปยังวงจรที่เรียกว่า Instructor Decode ในวงจรนี้ คำสั่งจะถูกแปลงเป็นสัญญาณที่ส่วนอื่นๆ ของคอมพิวเตอร์เข้าใจง่าย นี่เป็นการใช้งาน CPU ที่สำคัญมาก เพราะถ้าส่วนอื่นๆ ของคอมพิวเตอร์ไม่เข้าใจคำสั่งที่ให้ พวกเขาจะไม่สามารถทำหน้าที่ที่ออกแบบไว้ได้ คล้ายกับฟังก์ชันของสมองเมื่อสมองส่งสัญญาณไปยังอวัยวะอื่นๆ เพื่อปฏิบัติหน้าที่

Execute (การดำเนินการ)

ตอนนี้ การใช้งานสำคัญสุดท้ายของ CPU คือการ Execute (ดำเนินการ) คำสั่งที่ Fetch และ Decode มาก่อนหน้านี้ นี้จะสั่งให้ส่วนอื่นๆ ของคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่ที่กำหนด ผลลัพธ์มักจะเขียนลง CPU Register ซึ่งสามารถอ้างอิงได้จากคำสั่งต่อไป คิดเหมือนฟังก์ชัน Memory บนเครื่องคิดเลข หมายความว่าคำสั่งที่ดำเนินการแล้วจะถูกเก็บในหน่วยความจำของ CPU เพื่อให้คำสั่งถัดไปทำงานตามคำสั่งก่อนหน้า ตามที่พูดไปแล้วว่าคำสั่งถูกแบ่งเป็นชุดตัวเลขเล็กๆ

Store (การเก็บ)

CPU ต้องให้ Feedback หลัง Execute คำสั่ง และ Output Data จะถูกเขียนลง Memory

การใช้งานของ CPU ชัดเจนและเข้าใจง่าย คือหน้าที่ของ CPU ในการ Fetch คำสั่งจากผู้ใช้ Decode คำสั่งเป็นสัญญาณที่ส่วนอื่นๆ เข้าใจ และให้แน่ใจว่าฟังก์ชันถูก Execute อย่างถูกต้อง CPU ยังต้องให้แน่ใจว่าคำสั่งถัดไปเกี่ยวข้องกับคำสั่งที่อยู่ระหว่างกระบวนการ

CPU มีประเภทไหนบ้าง?

มีผู้ผลิต Microprocessor คอมพิวเตอร์หลัก 2 แห่ง Intel และ Advanced Micro Devices (AMD) นำตลาดด้านความเร็วและคุณภาพ Desktop CPUs ของ Intel รวมถึง Celeron, Pentium และ Core Desktop Processors ของ AMD รวมถึง Sempron, Athlon และ Phenom อ่าน: Which processor is best Intel's Core i7 vs AMD's Ryzen? (Choose the Right processor for Desktop/Laptop)

CPU จึงเป็นหนึ่งในหน่วยประมวลผลหลักของคอมพิวเตอร์ เนื่องจากการทำงานของ Processor อื่นๆ ขึ้นอยู่กับมัน

อ่านเพิ่มเติม:

  • Intel Processor ไหนดีสำหรับคุณ? Intel Core i5, i7 หรือ i9 อธิบาย
  • ความแตกต่างระหว่าง CPU (Central Processing Unit) และ RAM (Random Access Memory)
  • ความแตกต่างระหว่าง Windows 10 และ Processor 32-Bit และ 64-Bit
  • เปรียบเทียบความเร็วและประสิทธิภาพ SSD vs HDD
  • Integrated vs Dedicated Graphics Card ควรใช้ตัวไหนและทำไม?
  • Complete Laptop Buying Guide 2020 – Specifications of a Good Laptop