หน่วยประมวลผลกลาง

หน่วยประมวลผลกลาง 

หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit) เรียกอีกอย่างว่า ซีพียู (CPU) เป็นอุปกรณ์หลักในการประมวลผล เพื่อหาผลลัพผะืหรือสารสนเทศตามที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น การคำนวณ การเปรียบเทียบ การเรียงลำดับ การจัดกลุ่ม การจัดทำรายงาน เป็นต้น ดังนั้น การประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์จึงเปรียบเสมือนสมองของมนุษย์ที่สามารถคิดวิเคราะห์เพื่อหาผลลัพธ์หรือสารสนเทศที่ต้องการได้ ซีพียูของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะถูกบรรจุในชิปที่เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocesser) 

   ซีพียูทำหน้าที่ควบคุมการทำงานและประมวลผลข้อมูลที่ได้จากอุปกรณ์ข้อมูลนำเข้า (input device) ตามคำสั่งใดๆในโปรแกรมที่เตรียมไว้ 

   ความเร็วของซีพียูจะถูกควบคุมโดยสัญญาณนาฬิกา (clock signal) ซึ่งเป็นตัวให้จังหวะการทำงานเหมือนกับจังหวะของการเล่นดนตรี หน่วยวัดความเร็วของสัญญาณนาฬิกา ดังกล่าว เรียกว่า เฮิร์ตซ์ (hertz หรือ Hz) ซึ่งเท่ากับ 1ครั้งต่อวินาที โดยปกติแล้วซีพียูจะมีการทำงานที่เร็วมาก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรุ่นของซีพียูและสถาปัตยกรรมที่ออกแบบมาสำหรับแต่ละรุ่น หน่วยวัดความเร็วของซีพียูที่พบเห็นในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น 

     1,000,000      ครั้งต่อวินาที หรือ 1 Megahertz (1 MHz)

  1,000,000,000  ครั้งต่อวินาที หรือ 1 Gigahertz (1 GHz)

 หน่วยประมวลผลกลางแบ่งออกเป็น 2 หน่วยคือ หน่วยควบคุมและหน่วยคำนวณและตรรกะ

1) หน่วยควบคุม (control unit) ทำหน้าที่ควบคุมการปฏิบัติงานของหน่วยอื่นๆของระบบคอมพิวเตอร์ ให้ทำชุดคำสั่งที่ป้อนเข้าคอมพิวเตอร์

2) หน่วยคำนวณและตรรกะ (aritmetic - logic unit ) ทำหน้าที่เปรียบเทียบคำนวณและปฏิบัติการทางตรรกะ

  เรจิสเตอร์ (register) เป็นหน่วยจัดเก็บข้อมูลความเร็วสูง ทำหน้าที่จัดเก็บข้อมูลหรือชุดคำสั่งไว้ชั่วคราวในระหว่างการประมวลผลของซีพียู เรจิสเตอร์ในซีพียูมีหน้าที่การทำงานที่แตกต่างกันไป เช่น ตัวนับระบุตำแหน่งคำสั่ง (program counter : PC) เก็บตำแหน่งที่อยู่ของคำสั่งถัดไปที่จะนำมาประมวลผล (instruction register : IR) เก็บคำสั่งก่อนการกระทำการประมวลผลคำสั่ง (execute) และเก็บข้อมูลชั่วคราว (accumulator) เป็นต้น 

บัส (bus) คือ เส้นทางการรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยต่างๆ ของคอมพิวเตอร์