2.2: एक डिजिटल डिवाइस का दौरा
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हम व्यक्तिगत कंप्यूटरों से शुरू करेंगे, जिसमें समान मूल घटक शामिल हैं:
- मदरबोर्ड (सर्किट बोर्ड)
- सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU)
- रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM)
- वीडियो कार्ड
- बिजली की आपूर्ति
- हार्ड ड्राइव (HDD)
- सॉलिड-स्टेट ड्राइव (SSD)
- ऑप्टिकल ड्राइव (DVD/CD ड्राइव)
- कार्ड रीडर (एसडी/एसडीएचसी, सीएफ, आदि)
यह भी पता चलता है कि लगभग हर डिजिटल डिवाइस घटकों के एक ही सेट का उपयोग करता है, इसलिए व्यक्तिगत कंप्यूटर की जांच करने से हमें विभिन्न डिजिटल उपकरणों की संरचना के बारे में जानकारी मिलेगी। तो चलिए एक व्यक्तिगत कंप्यूटर का “टूर” लेते हैं और देखते हैं कि उन्हें क्या काम करता है।
प्रोसेसिंग डेटा: सीपीयू
जैसा कि पिछले अनुभाग में बताया गया है, अधिकांश कंप्यूटिंग उपकरणों में एक समान आर्किटेक्चर होता है। इस आर्किटेक्चर का मूल CE NTRAL प्रोसेसिंग यूनिट या CPU है। सीपीयू को डिवाइस या मुख्य प्रोसेसर के “मस्तिष्क” के रूप में माना जा सकता है। दिन में वापस, सीपीयू सैकड़ों तारों से बना था, जिसमें जानकारी थी।
इन तारों ने सॉफ़्टवेयर द्वारा इसे भेजे गए आदेशों को पूरा किया और उन पर कार्रवाई करने के लिए परिणाम लौटाए। शुरुआती सीपीयू सीमित कार्यक्षमता वाले बड़े सर्किट बोर्ड थे। आज, एक सीपीयू आम तौर पर एक चिप पर होता है और कई तरह के फ़ंक्शन कर सकता है। पर्सनल कंप्यूटर के लिए सीपीयू के दो प्राथमिक निर्माता हैं: इंटेल और एडवांस्ड माइक्रो डिवाइसेस (एएमडी)।
सीपीयू की गति (“क्लॉक टाइम”) निर्देश की दर को नियंत्रित करती है और विभिन्न कंप्यूटर घटकों को निष्पादित और सिंक्रनाइज़ करती है। घड़ी जितनी तेज़ होगी, सीपीयू उतनी ही जल्दी प्रति सेकंड निर्देश निष्पादित कर सकता है। घड़ी को हर्ट्ज़ में मापा जाता है। एक हर्ट्ज को प्रति सेकंड एक चक्र के रूप में परिभाषित किया जाता है। ऊपर उल्लिखित बाइनरी उपसर्गों का उपयोग करते हुए, हम देख सकते हैं कि एक किलोहर्ट्ज़ (संक्षिप्त KHz) एक हजार चक्र प्रति सेकंड है, एक मेगाहर्ट्ज़ (MHz) एक मिलियन चक्र प्रति सेकंड है, और एक गीगाहर्ट्ज़ (GHz) एक बिलियन चक्र प्रति सेकंड है। सीपीयू की प्रोसेसिंग पावर एक अद्भुत दर से बढ़ती है (मूर के नियम के बारे में साइडबार देखें)। तेज घड़ी के समय के अलावा, कई सीपीयू चिप्स में अब प्रति चिप कई प्रोसेसर होते हैं।
एक मल्टी-कोर प्रोसेसर एक एकल एकीकृत सर्किट है जिसमें कई चिप्स होते हैं। इन चिप्स को आमतौर पर कोर के रूप में जाना जाता है। मल्टी-कोर एक ही समय में कोर पर निर्देशों को चलाता है और पढ़ता है, जिससे गति बढ़ती है। दो प्रोसेसर वाले कंप्यूटर को डुअल-कोर या क्वाड-कोर (चार प्रोसेसर) के रूप में जाना जाता है, जो कई सीपीयू की क्षमता प्रदान करके कंप्यूटर की प्रसंस्करण शक्ति को बढ़ाता है।
जब कंप्यूटर कई कोर के साथ चल रहे होते हैं, तो अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न होती है; यही कारण है कि कंपनियां सीपीयू के शीर्ष पर पंखे बनाती हैं। मैक ने एक फेल-सेफ बनाया है कि तापमान बहुत तेजी से बढ़ने पर नुकसान से बचने के लिए कंप्यूटर खुद को बंद कर देगा। स्मार्टफोन गर्म तापमान तक पहुंच जाते हैं। जैसे-जैसे हमारे उपकरण छोटे होते जाते हैं, हमारे पास एक कॉम्पैक्ट क्षेत्र में कई हिस्से रखे जाते हैं, और बदले में, डिवाइस अधिक गर्मी उत्पन्न करेंगे। एक साथ अपने फोन पर कई ऐप चलाना फोन की गर्मी बढ़ाने का एक और तरीका है; यही कारण है कि उपयोग के बाद एप्लिकेशन बंद करना महत्वपूर्ण है।
ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट (GPU) एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जिसे आउटपुट के लिए फ्रेम बफर में छवियों के निर्माण में तेजी लाने के लिए तेजी से हेरफेर करने और मेमोरी को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। GPU का उपयोग करने वाले डिवाइस पर्सनल कंप्यूटर, स्मार्टफोन और गेम कंसोल हैं। एनवीडिया उन पावरहाउस कंपनियों में से एक है जो एचडी ग्राफिक्स कार्ड बनाती हैं। एनवीडिया GPU के चिप्स में अग्रणी रहा है, सबसे लोकप्रिय चिप्स में से एक Nvidia GeForce है, जो लैपटॉप, पीसी और वर्चुअल रियलिटी प्रोसेसर के साथ एकीकृत है। एनवीडिया ने अपने GPU चिप बाजार का विस्तार करने वाली कई कंपनियों के साथ भी काम किया है। एनवीडिया के साथ काम करने वाली कुछ उल्लेखनीय कंपनियां टेस्ला, क्वाड्रो और जीआरआईडी हैं।
