പങ്ക് വെക്കാം

നിരവധി ഇലക്ട്രോണിക് ഘടഗങ്ങളാല്‍ കൂട്ടിഇണക്കി നിര്‍മ്മിച്ചിട്ടുള്ള ഇൻറഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടാണ് മൈക്രോപ്രോസസ്സര്‍. കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സെൻട്രൽ പ്രോസ്സസിംഗ് യൂണിറ്റായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുക  എന്നതാണ് അവയുടെ പ്രധാന ധര്‍മ്മം. പുറത്തു നിന്നും നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ നല്‍കി കൊണ്ട് ഇവയെ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുകയും പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യാം. ക്ലോക്ക് എന്നറിയപ്പെടുന്ന സിഗ്നലുകള്‍ വഴിയാണ്  ഇവ  പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ബൈനറി നമ്പര്‍ സിസ്റ്റം എന്ന സാങ്കേതികത ഉപയോകിച്ചാണ് ഇവയിലേക്കു നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ നല്‍കുന്നത്. പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത വിവരങ്ങള്‍ ഉപയോക്താവിന് തിരിച്ചുനല്കുന്നതും ബൈനറി സിസ്റ്റത്തില്‍ തന്നെയാണ്.  ഉപയോക്താവ് നല്‍കുന്ന വിവരങ്ങളും നിര്‍ദേശങ്ങളും പ്രോസ്സസ് ചെയ്യുമ്പോള്‍ അവ താല്‍ക്കാലികമായി സൂക്ഷിക്കുവാനായി ചില രജിസ്റ്ററുകള്‍ അവക്കുണ്ട് A,B,C,D,E എന്നീ പേരുകളിലാണ് രജിസ്റ്ററുകള്‍ അറിയപ്പെടുന്നത്. ‘A’ എന്ന പേരുള്ള അക്കുമുലേറ്റെര്‍ എന്ന രജിസ്റ്ററാണ് ഇവയില്‍ പ്രധാനി. കണക്കുകള്‍ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന അരിതമെറ്റിക്ക് ലോജിക്കല്‍ യുണിറ്റാണ് (ALU) ഇവയുടെ പ്രധാന ഭാഗം. ഇവയുടെ എല്ലാ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളേയും ഏകോപിപ്പിക്കുന്ന  ഒരു നിയന്ത്രണ യൂണിറ്റും (കണ്ട്രോള്‍ യൂണിറ്റ്) ഇവക്കുണ്ട്.

ഇന്‍പുട്ട് ഉപകരണങ്ങളില്‍ നിന്ന് വിവരങ്ങള്‍ ശേഖരിച്ച് അവ സ്റ്റോറേജ് യൂണിറ്റില്‍ സൂക്ഷിച്ചിട്ടുള്ള നിര്‍ദേശങ്ങള്നുസരിച്ച് പ്രോസ്സസ് ചെയ്ത് സ്റ്റോറേജ് യൂണിറ്റില്‍ സൂക്ഷിക്കുകയോ മറ്റേതെങ്കിലും ഔട്പുട്ട് ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് നല്കുകയോ ചെയ്യുക എന്നതാണ് മൈക്രോപ്രോസസ്സറുകളുടെ പ്രധാന പ്രവര്‍ത്തനം.

മൈക്രോപ്രോസസ്സറിന്‍റെ മേന്മകള്‍

ചെലവുകുറഞ്ഞത് – ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ടെക്നോളജി മൂലം മൈക്രോപ്രോസസ്സറുകള്‍   കുറഞ്ഞ വിലയിൽ ലഭ്യമാണ്. ഇത് ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ സംവിധാനത്തിന്‍റെ ചിലവ് കുറയ്ക്കും.

ഉയർന്ന വേഗത – അതിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന  സാങ്കേതികത മൂലം മൈക്രോപ്രൊസസ്സർ ചിപ്പുകൾ വളരെ വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. സെക്കൻഡിൽ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് നിർദ്ദേശങ്ങൾ പ്രോസ്സസ് ചെയ്യാന്‍ (നടപ്പിലാക്കാൻ) ഇത് പ്രാപ്തമാണ്.

വളരെ ചെറുത് – വളരെ വലിയ നിരക്കില്‍, വളരെ വലിയ അളവിലുള്ള ഏകീകരണ സാങ്കേതികവിദ്യ, മൈക്രോപ്രോസസർ വളരെ ചെറുതാക്കി നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ സാധ്യമാക്കുന്നു . ഇത് മുഴുവൻ കമ്പ്യൂട്ടർ സിസ്റ്റത്തിന്റെ വലിപ്പവും കുറയ്ക്കും.

വ്യതിരിക്തത (Versatile) – വ്യതിരിക്തത നിറഞ്ഞ ഒന്നാണ് മൈക്രോപ്രോസസ്സര്‍ കാരണം സ്റ്റോറേജ് യൂണിറ്റില്‍ സൂക്ഷിച്ച പ്രോഗ്രാമുകള്‍ക്ക് മാറ്റം വരുത്തി പല ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കും  മൈക്രോപ്രോസസ്സര്‍  ഉപയോഗിക്കാം.

വളരെ ചെറിയ വൈദ്യുതി ഉപയോഗം – സാധാരണഗതിയിൽ മെറ്റല്‍  ഓക്സൈഡ് സെമികണ്ടക്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചാണ്  മൈക്രോപ്രോസസറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് , അതിൽ MOSFET കൾ (മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് സെമികണ്ടക്ടക്ടർ ഫീൽഡ് എഫക്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ) സാച്ചുറേഷനിലും(മുഴുവനായും ഓണ്‍ ആവുന്ന അവസ്ഥ) കട്ട്‌ ഓഫിലും ( മുഴുവനായും ഓഫ്  ആവുന്ന അവസ്ഥ)ആണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത് . അതുകൊണ്ട് വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം മറ്റുള്ളവയെ      അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കുറവാണ്.

കുറഞ്ഞ താപം – പണ്ടുണ്ടായിരുന്ന  വാക്വം ട്യൂബ് ഉപകരങ്ങളെ  അപേക്ഷിച്ച്, അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ വളരെ കുറഞ്ഞ തപമേ  പുറപ്പെടുവിക്കുകയുള്ളു.

വിശ്വസനീയം (Reliable) – മൈക്രോപ്രൊസസ്സറുകൾ വളരെ വിശ്വസനീയമാണ്, അർദ്ധചാലക സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാല്‍ കേടുവരുന്നതിന്‍റെ തോത് വളരെ കുറവാണ്.

കൊണ്ടുനടക്കാവുന്നത് (Portable) – മൈക്രോപ്രോസസറുകളിൽ നിർമ്മിച്ച യന്ത്രോപകരണമോ അല്ലെങ്കിൽ കമ്പ്യൂട്ടർ സംവിധാനമോ ചെറിയ വലിപ്പവും താഴ്ന്ന ഊർജ്ജോപയോഗമുള്ളതുമായാത് കൊണ്ടും കൊണ്ടുനടക്കാവുന്ന രീതിയില്‍ ഉണ്ടാക്കാം.


മൈക്രോപ്രോസസ്സറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പൊതുവായ ഘടഗങ്ങള്‍ 

ഇവിടെ നമുക്ക് മൈക്രോപ്രോസസ്സറുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ചില ഘടഗങ്ങള്‍      എന്താണെന്നു നോക്കാം.

ബസ്‌(BUS)  മൈക്രോപ്രൊസസറിലെ വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങളിലേക്ക് വിവരം അല്ലെങ്കിൽ വിലാസം കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഉപാധികള്‍ അല്ലെങ്കില്‍ പാതകളെയാണ് ബസ്‌ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. സാധാരണയായി ഒരു മൈക്രോപ്രൊസസ്സറിന് 3 തരത്തിലുള്ള ബസുകൾ ഉണ്ട്: ഡാറ്റാ ബസ്, കൺട്രോൾ ബസ്, അഡ്രസ്‌ ബസ്. ഒരു 8-ബിറ്റ് പ്രോസസറിന്  8-ബിറ്റ് വ്യാപ്തിയുള്ള  ബസാണ് ഉണ്ടാവുക.

നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ (Instruction Set)  –  മൈക്രോപ്രോസസറിന് മനസ്സിലാക്കാന്‍ കഴിയുന്ന ഒരുകൂട്ടം അജ്ഞാപനങ്ങള്‍ അഥവാ കമ്മാന്‍ഡുകളെയാണ് നിര്‍ദേശങ്ങള്‍ അഥവാ ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ സെറ്റ്  എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ഹാര്‍ഡ്‌വെയറും സോഫ്റ്റ്‌വെയറും(സ്റ്റോറേജ് യൂണിറ്റില്‍ സൂക്ഷിച്ച പ്രോഗ്രാമുകള്‍) തമ്മില്‍ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒന്നാണ് ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ സെറ്റ്. ഡാറ്റയിൽ ചില മാറ്റങ്ങള്‍  നടത്താൻ ഉചിതമായ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളിലേക്ക് മാറാൻ ഒരു നിർദ്ദേശം പ്രോസസ്സറിനെ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്. ADD, A, B; രജിസ്റ്റെര്‍ A, B എന്നിവയിൽ സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് സംഖ്യകൾ തമ്മില്‍ കൂട്ടുവാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

വേര്‍ഡ്‌ ലെങ്ങ്ത് (Word Length) – ഒരു പ്രൊസസറിന്റെ ആന്തരിക ഡാറ്റാ ബസിലുള്ള ബിറ്റുകളുടെ എണ്ണം അല്ലെങ്കിൽ ഒരു പ്രൊസസ്സർ ഒരു സമയത്ത് പ്രോസസ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ബിറ്റുകളുടെ എണ്ണം ആണ് വേര്‍ഡ്‌ ലെങ്ങ്ത്. ഉദാഹരണത്തിന്. ഒരു 8-ബിറ്റ് പ്രൊസസ്സറിന് ഒരു 8-ബിറ്റ് ഡാറ്റാ ബസ്, 8-ബിറ്റ് രജിസ്റ്ററുകൾ  എന്നിവ ഉണ്ടാകും, ഒപ്പം ഒരേ സമയം 8-ബിറ്റ് പ്രോസസ്സിംഗ് നടത്തുകയും ചെയ്യും. ഉയർന്ന ബിറ്റുകൾ (32-ബിറ്റ്, 16-ബിറ്റ്) പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നതിനായി, അത് 8-ബിറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയായി ചെയ്യുകയും  ചെയ്യുന്നു.

ക്യാഷെ മെമ്മറി (Cache Memory) – ക്യാഷെ മെമ്മറി എന്നത്പ്രോ സസ്സറിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന റാൻഡം ആക്സസ് മെമ്മറിയാണ്. അതിനാൽ, ഒരു റാമിൽ നിന്നും ക്യാഷെ മെമ്മറിയിൽ ഡേറ്റാ പ്രൊസസ്സറിന് കൂടുതൽ വേഗം ലഭ്യമാകും. സിപിയു മെമ്മറിയെന്നും ഇതിനെ വിളിക്കുന്നു. ഓപ്പറേഷന്‍റെ സമയത്ത് സോഫ്റ്റ്‌വെയറോ     പ്രോഗ്രാമോ പതിവായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡാറ്റയോ നിർദ്ദേശങ്ങളോ സംഭരിക്കുന്നതിന് ക്യാഷെ മെമ്മറി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അങ്ങനെ അത് പ്രവർത്തനത്തിന്‍റെ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കും.

ക്ലോക്ക് സ്പീഡ് (Clock Speed) – നിർദ്ദേശങ്ങൾ എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നിരക്ക്, മറ്റ് ആന്തരിക ഘടകങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കുക, അവയ്ക്കിടയിൽ ഡാറ്റ കൈമാറ്റം നിയന്ത്രിക്കാൻ മൈക്രോകമ്പ്യൂട്ടർ ഒരു ക്ലോക്ക് സിഗ്നൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതുകൊണ്ട് മൈക്രോപ്രോസസർ നിർദ്ദേശങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്ന വേഗതയെ ക്ലോക്ക് സ്പീഡ് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് സാധാരണയായി ഹെർട്സ് ആണ് അളക്കുന്നത്. മെഗാഹേർട്സ് (എംഎച്ച്ജി), ജിഗാഹെർട്സ് (ജിഎച്ച്ജി) തുടങ്ങിയവയിൽ ഇത് പ്രകടമാകുന്നു.

മൈക്രോപ്രോസസറുകളുടെ തരംതിരിവ് (Classification of Microprocessor)

വേര്‍ഡ്‌ ലെങ്ങ്ത് പ്രകാരം – മുകളില്‍ വേര്‍ഡ്‌ ലെങ്ങ്ത് നെ കുറിച്ച് വായിച്ചു എന്ന് മനസിലാക്കുന്നു. വേര്‍ഡ്‌ ലെങ്ങ്ത് അടിസ്ഥാനമാക്കി മൈക്രോപ്രോസസറുകളെ  8-ബിറ്റ്, 16-ബിറ്റ്, 32-ബിറ്റ്, 64-ബിറ്റ് എന്നിങ്ങനെ വേര്‍തിരിക്കാം.

RISC – റെഡ്യൂസ്ഡ്‌ ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ സെറ്റ് കമ്പ്യൂട്ടര്‍  (Reduced Instruction Set Computer)

RISC എന്നത് ഒരു തരം മൈക്രോപ്രൊസസ്സർ ആർക്കിടെക്ചറാണ്, ഇത് പൊതുവായ  വളരെ കുറഞ്ഞ നിര്‍ദേശങ്ങളും വളരെ ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും ചെയ്തിട്ടുള്ള ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ സെറ്റ് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന പ്രോസസ്സറാണ്.RISC ന്‍റെ എതിരാളികളായിട്ടുള്ള SISC ആർക്കിടെക്ചറുള്ള പ്രോസസ്സറുകളെക്കാളും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ച വെക്കുന്നു. ഓരോ പ്രൊസസ്സറിലും എക്സിക്യൂഷൻ ഡാറ്റ ഒരു പ്രത്യേക സർക്യൂട്ട് ആവശ്യപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ നിർദ്ദേശങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ, പ്രോസസർ ലളിതമായ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയും വേഗത്തിൽ പ്രവർത്തനം നടത്തുകയും ചെയ്യും.

  • ലളിതമായ ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ സെറ്റ്
  • നീളംകൂടിയ വലിയ പ്രോഗ്രാം
  • ധാരാളം രജിസ്റ്ററുകള്‍ ഉണ്ട് 
  • ലളിതമായ പ്രോസസ്സർ സര്‍ക്ക്യൂട്ട് (കുറച്ച്  ട്രാന്‍സിസ്റ്ററുകള്‍)
  • ധാരാളം റാം ഉപയോഗം ആവശ്യമാണ്.
  • നിശ്ചിത എണ്ണം നിർദ്ദേശങ്ങളാണുള്ളത്.
  • അഡ്രസ്‌ നല്‍കുന്ന രീതി ലളിതമാണ്.
  • സാധാരണയായി ഒരു ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ നിര്‍വഹിക്കാന്‍ (എക്സിക്യുട്ട് ചെയ്യാന്‍) നിശ്ചിത എണ്ണം ക്ലോക്ക് സൈക്കിള്‍ മതിയാകും.

CISC – കോംപ്ലക്സ്‌  ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ സെറ്റ് കമ്പ്യൂട്ടര്‍ (Complex Instruction Set Computer)

RISC- ന്‍റെ  എതിരാളികളായ മൈക്രോപ്രൊസസ്സറാണ് CISC. ഒരു പ്രോഗ്രാമിലെ  നിർദേശങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നതിനാണ് ഇവ ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത്. സങ്കീർണമായ നിർദ്ദേശങ്ങൾ നേരിട്ട് ഹാര്‍ഡ്‌വെയറില്‍ പ്രോസസ്സർ സങ്കീര്‍ണ്ണമാവുകയും അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിൽ വേഗത കുറക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രോഗ്രാമിന്റെ ദൈർഘ്യം കുറച്ചുകൊണ്ട് മെമ്മറി ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തതാണ് ഇവ.

  • സങ്കീര്‍ണ്ണമായ ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ സെറ്റ്.
  • വളരെ ചെറിയ പ്രോഗ്രാം.
  • കുറഞ്ഞ രജിസ്റ്ററുകളാണുള്ളത്.
  • സങ്കീര്‍ണ്ണമായ പ്രോസസ്സർ സര്‍ക്ക്യൂട്ട് (ധാരാളം ട്രാന്‍സിസ്റ്ററുകള്‍)
  • കുറഞ്ഞ റാം ഉപയോഗം.
  • വ്യതസ്ത നീളത്തിലുള്ള ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍സ്.
  • വ്യത്യസ്തമായ അഡ്രസിംഗ് രീതികള്‍
  • ഒരോ  ഇന്‍സ്ട്രക്ഷന്‍ നിര്‍വഹിക്കാനും (എക്സിക്യുട്ട് ചെയ്യാന്‍) വ്യതസ്ത ക്ലോക്ക് സൈക്കിളുകള്‍ വേണ്ടിവരും.

പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്കുള്ള പ്രോസസ്സറുകള്‍  

ചില പ്രോസസ്സറുകള്‍ ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത് ചില പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങള്‍ക്ക് വേണ്ടി മാത്രമാണ് 

  • ഡി എസ് പി (DSP) – ഡിജിറ്റല്‍ സിഗ്നല്‍  പ്രോസസ്സറുകള്‍ (Digital Signal Processors)
  • സഹപ്രോസസ്സറുകള്‍(Co processors) – പ്രധാന പ്രോസസ്സറുകളുടെ കൂടെ ഉപയോഗിക്കുന്നവ (8087 മാത്ത് -സഹപ്രോസസ്സറുകള്‍ 8086 എന്ന മെയിന്‍ പ്രോസസ്സറുകളുടെ കൂടെ ഉപയോഗിക്കുന്നു)
  • ഇന്പുട്ട് /ഔട്പുട്ട് പ്രോസസ്സറുകള്‍ (Input/Output processors)
  • ട്രാന്‍സ്പൂട്ടര്‍ (Transputer)   ട്രാന്‍സിസ്റ്റര്‍ കമ്പ്യൂട്ടര്‍ : ഒരു അതിന്‍റെ തന്നെ ലോക്കല്‍ മെമ്മറി യോട് കൂടിയ മൈക്രോപ്രോസസ്സറുകള്‍.

ചില മൈക്രോപ്രോസസ്സറുകള്‍

  • ഇന്‍റെല്‍ 4004 (Intel 4004) – ആദ്യത്തെ മൈക്രോപ്രോസസ്സര്‍
  • ഇന്‍റെല്‍ 8085 (Intel 8085)
  • ഇന്‍റെല്‍ 8086 (Intel 8086)
  • ഇന്‍റെല്‍ പെന്റിയം 4 (Intel Pentium 4)
  • ഇന്‍റെല്‍ കോര്‍ ഐ 7 (Intel Core i7)
  • എ എമ് ഡി അത്ലോണ്‍  (AMD Athlon)

പങ്ക് വെക്കാം

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *