जब भी हम कंप्यूटर या स्मार्टफोन खरीदने की बात करते हैं, तो सबसे पहले CPU या प्रोसेसर का नाम दिमाग में आता है। लेकिन क्या आप जानते हैं कि वास्तव में CPU क्या है और यह काम कैसे करता है? साधारण शब्दों में कहें तो, सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU) कंप्यूटर का वह हिस्सा है जो हमारे द्वारा दिए गए हर निर्देश (Command) को समझता है और उसे प्रोसेस करता है। इसीलिए इसे कंप्यूटर का दिमाग (Brain of Computer) कहा जाता है। चाहे आप कीबोर्ड से एक बटन दबाएं या कोई भारी सॉफ्टवेयर चलाएं, पर्दे के पीछे सारी मेहनत CPU ही करता है।
आज की इस पोस्ट में हम CPU के बारे में सब कुछ विस्तार से जानेंगे—इसकी परिभाषा से लेकर इसके कार्य, प्रकार और आंतरिक संरचना (Architecture) तक।
CPU क्या है? परिभाषा और आसान जानकारी (What is CPU in Hindi)
CPU (Central Processing Unit) कंप्यूटर का वह मुख्य हिस्सा है जिसे हम कंप्यूटर का दिमाग कहते हैं। इसका मुख्य काम हमारे द्वारा दिए गए निर्देशों (Commands) को पढ़ना, उन्हें समझना और तेज गति से प्रोसेस करना है। यह एक जटिल इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होता है जो रैम (RAM) से डेटा प्राप्त करता है, उस पर गणितीय (Mathematical) और तार्किक (Logical) गणनाएं करता है, और फिर सही परिणाम हमें आउटपुट के रूप में देता है।
CPU को तकनीकी भाषा में मुख्य प्रोसेसर (Main Processor) या माइक्रोप्रोसेसर भी कहा जाता है। यह मदरबोर्ड पर बने एक खास CPU सॉकेट में फिट होता है। कंप्यूटर के अंदर होने वाली हर छोटी-बड़ी गतिविधि, जैसे माउस क्लिक से लेकर भारी गेम चलाने तक, सब कुछ CPU के नियंत्रण में ही होता है।
क्या आप जानते हैं? एक आधुनिक CPU चिप के अंदर अरबों सूक्ष्म ट्रांजिस्टर (Microscopic Transistors) होते हैं। ये ट्रांजिस्टर बिजली के संकेतों को स्विच की तरह ऑन-ऑफ करके डेटा को प्रोसेस करते हैं। यही सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक CPU को इतना छोटा और अत्यधिक शक्तिशाली बनाती है।
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CPU का मुख्य कार्य कंप्यूटर के अंदर होने वाली गतिविधियों का प्रबंधन करना है। यह तीन मुख्य चरणों में काम करता है:
1. Fetching (निर्देश प्राप्त करना)
CPU सीधे कंप्यूटर की मेमोरी (RAM) से जुड़ा होता है। जब आप कोई कार्य करते हैं—जैसे कोई फाइल खोलना—तो वह निर्देश मेमोरी में स्टोर हो जाता है। CPU का पहला काम उस निर्देश को मेमोरी से खोजकर अपने पास (Registers में) लाना है।
2. Decoding (निर्देश समझना)
मेमोरी से मिले निर्देश बाइनरी कोड या मशीन भाषा में होते हैं। CPU का कंट्रोल यूनिट (CU) इस जटिल कोड का विश्लेषण करता है और यह पता लगाता है कि यूजर वास्तव में क्या करना चाहता है और इस काम के लिए किन कंपोनेंट्स की जरूरत पड़ेगी।
3. Executing (निर्देश का पालन करना)
एक बार निर्देश समझ में आ जाने के बाद, CPU उसे निष्पादित (Execute) करता है। यदि कोई गणितीय गणना है, तो ALU उसे हल करता है। अंत में, CPU परिणाम तैयार करता है और उसे दोबारा मेमोरी में सेव कर देता है या स्क्रीन पर आउटपुट के रूप में दिखा देता है।
सीपीयू के प्रमुख घटक और कार्य (Components of CPU)
CPU के कंपोनेंट्स कंप्यूटर के मस्तिष्क के भीतर की महत्वपूर्ण इकाइयाँ होती हैं, जो सभी प्रोसेसिंग कार्यों को अंजाम देती हैं। इन कंपोनेंट्स के बिना, CPU का संचालन संभव नहीं होता है। सीपीयू के मुख्य घटक निम्न हैं-
- कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit - CU)
- अर्थमेटिक लॉजिक यूनिट (Arithmetic Logic Unit - ALU)
- रजिस्टर (Register)
- कैश मेमोरी (Cache Memory)
कण्ट्रोल यूनिट (Control Unit - CU)
कंट्रोल यूनिट (Control Unit) CPU का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो कंप्यूटर के अन्य भागों के साथ समन्वय बनाए रखने के लिए जिम्मेदार होता है। इसे सीयू (CU) भी कहा जाता है। इसका मुख्य कार्य कंप्यूटर के संचालन को नियंत्रित करना और निर्देशों को निष्पादित करने की प्रक्रिया को समन्वित करना है।
अर्थमेटिक लॉजिक यूनिट (Arithmetic Logic Unit - ALU)
ALU गणितीय और तार्किक ऑपरेशन करने के लिए जिम्मेदार है। यह जोड़, घटाव, गुणा, भाग, तुलना (जैसे कि A<B, A>B) आदि सभी प्रकार की गणनाएं कर सकता है। ALU तार्किक निर्णय लेने में भी मदद करता है, जैसे कि यदि A बड़ा है B से, तो यह कार्य करो।
रजिस्टर (Register)
रेजिस्टर्स CPU के महत्वपूर्ण भाग होते हैं, जो प्रोसेसर के अंदर डेटा और निर्देशों को अस्थायी रूप से स्टोर करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। ये बहुत ही तेज़ और छोटी मेमोरी इकाइयाँ होती हैं जो प्रोसेसिंग की गति को बढ़ाने में मदद करती हैं।
कैश मेमोरी (Cache Memory)
कैश मेमोरी एक विशेष प्रकार की उच्च गति की मेमोरी होती है जो CPU के अंदर या उसके बहुत करीब स्थित होती है। इसका मुख्य उद्देश्य उन डेटा और निर्देशों को तेजी से एक्सेस करने में मदद करना है जो CPU द्वारा बार-बार उपयोग किए जाते हैं।
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- कंप्यूटर की प्रोसेसिंग स्पीड को मूल रूप से हर्ट्ज़ (Hz) में मापा जाता है, लेकिन वर्तमान में यह गीगाहर्ट्ज़ (GHz) में मापी जाती है।
- CPU केवल बाइनरी भाषा (0 और 1) को ही समझता है। हमारे निर्देशों को कंपाइलर द्वारा बाइनरी में बदला जाता है।
- L1 Cache सबसे तेज़ होती है लेकिन इसकी क्षमता सबसे कम होती है। L3 Cache सबसे बड़ी होती है लेकिन L1 की तुलना में धीमी होती है।
- CPU के मुख्य तीन भाग ALU, CU और Registers होते हैं। RAM इसका हिस्सा नहीं है, वह एक अलग मेमोरी यूनिट है।
सीपीयू के प्रकार (Types of CPU in Hindi)
कंप्यूटर की कार्यक्षमता और स्पीड मुख्य रूप से उसके Cores (कोर्स) पर निर्भर करती है। प्रोसेसर में जितने ज्यादा कोर होंगे, वह उतना ही अधिक मल्टीटास्किंग कर पाएगा। यहाँ मुख्य प्रकार के CPU दिए गए हैं:
- सिंगल-कोर (Single-Core)
- ड्यूल-कोर (Dual-Core)
- क्वाड-कोर (Quad-Core)
- हेक्सा-कोर (Hexa-Core)
- ऑक्टा-कोर (Octa-Core)
- डेका-कोर (Deca-Core)
- मल्टी-कोर (Multi-Core)
सिंगल-कोर (Single-Core)
सिंगल-कोर CPU में केवल एक कोर होता है, जो एक समय में केवल एक ही कार्य को संभाल सकता है। ये प्रोसेसर पुराने समय के कंप्यूटरों में आम होते थे।
Intel 4004 पहला सिंगल-कोर प्रोसेसर था, जिसे 15 नवंबर 1971 को Intel द्वारा जारी किया गया था।
ड्यूल-कोर (Dual-Core)
ड्यूल-कोर CPU में दो कोर होते हैं, जो एक ही समय में दो अलग-अलग कार्यों को संभाल सकते हैं। इससे मल्टीटास्किंग में सुधार होता है और कंप्यूटर की गति बढ़ती है।
क्वाड-कोर (Quad-Core)
क्वाड-कोर CPU में चार कोर होते हैं, जो एक साथ चार अलग-अलग कार्यों को संभाल सकते हैं। यह वीडियो एडिटिंग, गेमिंग, और भारी सॉफ़्टवेयर चलाने के लिए उपयुक्त होता है।
हेक्सा-कोर (Hexa-Core)
हेक्सा-कोर CPU में छह कोर होते हैं, जो बड़े और जटिल कार्यों को तेजी से प्रोसेस करने में सक्षम होते हैं।
ऑक्टा-कोर (Octa-Core)
ऑक्टा-कोर CPU में आठ कोर होते हैं, जो बहुत भारी और मल्टीटास्किंग कार्यों के लिए बनाए जाते हैं। यह उच्च प्रदर्शन वाले कंप्यूटरों में उपयोग किया जाता है।
डेका-कोर (Deca-Core)
डेका-कोर CPU में दस कोर होते हैं, जो प्रोफेशनल ग्रेड के कार्यों, जैसे कि 3D मॉडलिंग और उच्च स्तर की गेमिंग, के लिए उपयोगी होते हैं।
मल्टी-कोर (Multi-Core)
● हम डुअल-कोर, क्वाड-कोर, हेक्सा-कोर, ऑक्टा-कोर, और डेका-कोर प्रोसेसर के बारे में जान चुके हैं। ऐसे प्रोसेसर जिनमें एक से अधिक कोर होते हैं, उन्हें मल्टी-कोर प्रोसेसर कहा जाता है। मल्टी-कोर प्रोसेसर में 12, 16, 32, या उससे अधिक कोर हो सकते हैं, जो उच्च प्रदर्शन और कुशलता के लिए उपयोग किए जाते हैं। जैसे सर्वर, वर्कस्टेशन, और प्रोफेशनल ग्रेड एप्लिकेशन।
सीपीयू आर्किटेक्चर के मुख्य प्रकार (Types of CPU Architecture)
CPU आर्किटेक्चर कंप्यूटर प्रोसेसर की संरचना और डिजाइन को दर्शाता है, जिसमें प्रोसेसर के काम करने के तरीके और उसके विभिन्न Components के बीच डेटा के प्रवाह को Define किया जाता है। यह आर्किटेक्चर यह निर्धारित करता है कि CPU कितनी तेजी से और कुशलता से काम करेगा, और यह किन प्रकार के सॉफ़्टवेयर और ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ संगत होगा।
मुख्य CPU आर्किटेक्चर के प्रकार (Types of main CPU architectures)
सीपीयू आर्किटेक्चर मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं , जो निम्न हैं :
RISC (Reduced Instruction Set Computing)
इसमें कम और सरल निर्देश सेट होते हैं, जिससे प्रोसेसर तेजी से काम कर सकता है। इसका उपयोग अधिकतर स्मार्टफोन और टैबलेट में होता है।
CISC (Complex Instruction Set Computing)
इसमें जटिल और विस्तृत निर्देश सेट होते हैं, जो प्रोसेसर को जटिल कार्यों को सीधे निष्पादित करने की क्षमता देते हैं। लेकिन थोड़ा धीमा हो सकता है। इसका उपयोग आमतौर पर डेस्कटॉप और लैपटॉप में होता है।
दुनिया की सबसे बड़ी प्रोसेसर बनाने वाली कंपनियां (Top CPU Brands)
आज बाजार में कई कंपनियां प्रोसेसर बना रही हैं, लेकिन प्रतियोगी परीक्षाओं और सामान्य जानकारी के लिए इन दिग्गज कंपनियों का इतिहास जानना बेहद जरूरी है:
1. Intel (इंटेल)
● स्थापना: 18 जुलाई, 1968 | मुख्यालय: कैलिफोर्निया, अमेरिका (USA)
Intel दुनिया की सबसे बड़ी चिप निर्माता कंपनी है। इसके Core i3, i5, i7 और i9 सीरीज पर्सनल कंप्यूटर के लिए प्रसिद्ध हैं। सर्वर के लिए यह Xeon ब्रांड का उपयोग करती है।
2. AMD (Advanced Micro Devices)
● स्थापना: 1 मई, 1969 | मुख्यालय: कैलिफोर्निया, अमेरिका (USA)
AMD ने अपने Ryzen सीरीज के साथ बजट और हाई-परफॉरमेंस दोनों सेगमेंट में क्रांति ला दी है। सर्वर मार्केट में इनका EPYC प्रोसेसर इंटेल का सबसे बड़ा प्रतिद्वंद्वी है।
3. Apple
● स्थापना: 1 अप्रैल, 1976 | मुख्यालय: कैलिफोर्निया, अमेरिका (USA)
Apple ने अपनी M-Series (M1, M2, M3) चिप्स के साथ कंप्यूटर आर्किटेक्चर को पूरी तरह बदल दिया है। ये प्रोसेसर अपनी अविश्वसनीय पावर एफिशिएंसी (बैटरी बचत) के लिए जाने जाते हैं।
4. Qualcomm (क्वालकॉम)
● स्थापना: जुलाई 1985 | मुख्यालय: सैन डिएगो, अमेरिका (USA)
स्मार्टफोन की दुनिया में क्वालकॉम का Snapdragon प्रोसेसर सबसे ज्यादा लोकप्रिय है। यह अपनी 5G कनेक्टिविटी और बेहतरीन ग्राफिक्स (Adreno GPU) के लिए प्रसिद्ध है।
5. ARM Advanced RISC Machines (पहले Acorn RISC Machine)
● स्थापना: नवंबर 1990 | मुख्यालय: कैम्ब्रिज, यूनाइटेड किंगडम (UK)
परीक्षा टिप: ARM खुद चिप नहीं बनाती, बल्कि अपना डिजाइन कंपनियों को लाइसेंस पर देती है। दुनिया के 95% स्मार्टफोन ARM आर्किटेक्चर पर ही आधारित हैं।
6. IBM और NVIDIA
● IBM स्थापना: 1911 (मुख्यालय: न्यूयॉर्क, USA) | NVIDIA स्थापना: 1993 (मुख्यालय: कैलिफोर्निया, USA)
जहाँ NVIDIA अपने ग्राफिक्स कार्ड और AI चिप्स के लिए मशहूर है, वहीं IBM अपने POWER प्रोसेसर के जरिए दुनिया के विशाल सुपर-कंप्यूटर और मेनफ्रेम सिस्टम को संचालित करता है।
बेस्ट प्रोसेसर (CPU) कैसे चुनें? 5 जरूरी टिप्स
नया कंप्यूटर या लैपटॉप लेते समय सबसे बड़ी उलझन प्रोसेसर को लेकर होती है। एक सही CPU न सिर्फ आपके काम को आसान बनाता है, बल्कि आपके डिवाइस की उम्र भी बढ़ाता है। प्रोसेसर चुनते समय आपको इन तकनीकी पहलुओं पर गौर करना चाहिए:
1. क्लॉक स्पीड (Clock Speed)
सरल शब्दों में कहें तो क्लॉक स्पीड वह गति है जिससे प्रोसेसर निर्देशों को पूरा करता है। इसे गीगाहर्ट्ज़ (GHz) में नापा जाता है। मान लीजिए एक प्रोसेसर की स्पीड 3.4 GHz है, तो इसका मतलब है कि वह एक सेकंड में अरबों गणनाएं कर सकता है। अगर आप गेमिंग या वीडियो एडिटिंग करना चाहते हैं, तो हमेशा हाई क्लॉक स्पीड वाला प्रोसेसर ही चुनें।
2. कोर और थ्रेड्स (Cores & Threads)
Cores: आज के समय में कम से कम 'क्वाड-कोर' (4 Cores) प्रोसेसर लेना समझदारी है। जितने ज़्यादा कोर होंगे, आपका कंप्यूटर भारी सॉफ्टवेयर को उतनी ही आसानी से चला पाएगा। प्रोफेशनल काम के लिए ऑक्टा-कोर (8 Cores) सबसे बेस्ट माने जाते हैं।
Threads: थ्रेड्स की संख्या प्रोसेसर की मल्टीटास्किंग क्षमता को बढ़ाती है। अधिक थ्रेड्स होने पर आप एक साथ कई ऐप्स (जैसे Chrome, Photoshop और म्यूजिक) बिना सिस्टम हैंग हुए चला सकते हैं।
3. सॉकेट कम्पेटिबिलिटी
यह सबसे तकनीकी और जरूरी हिस्सा है। हर CPU हर मदरबोर्ड पर फिट नहीं होता। इंटेल (Intel) के प्रोसेसर के लिए अलग सॉकेट (जैसे LGA 1700) चाहिए और AMD के लिए अलग (जैसे AM4/AM5)। प्रोसेसर खरीदने से पहले यह जरूर चेक करें कि आपके मदरबोर्ड का स्लॉट उसके साथ मैच करता है या नहीं, वरना आपका पैसा बर्बाद हो सकता है।
4. कैश मेमोरी और TDP (हीट मैनेजमेंट)
प्रोसेसर के अंदर की कैश मेमोरी (L3 Cache) जितनी अधिक होगी, गेमिंग उतनी ही स्मूथ होगी। साथ ही, TDP (Thermal Design Power) पर भी ध्यान दें। यह बताता है कि प्रोसेसर कितनी गर्मी पैदा करेगा। अगर आप लैपटॉप ले रहे हैं, तो कम TDP वाला प्रोसेसर बैटरी लाइफ के लिए अच्छा होता है।
5. अपग्रेड की गुंजाइश (Future Proofing)
तकनीक तेजी से बदल रही है, इसलिए ऐसा प्रोसेसर चुनें जो आने वाले 3-4 सालों तक पुराने न पड़ें। कोशिश करें कि आप लेटेस्ट जनरेशन (जैसे Intel 13th/14th Gen या Ryzen 7000/8000 सीरीज) का ही चुनाव करें ताकि भविष्य में आपको रैम या ग्राफ़िक्स कार्ड बदलने में परेशानी न हो।
