কার্যক্ষমতা ও বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে মাইক্রোপ্রসেসর এর তুলনামূলক তালিকা তৈরি করো

ক. কার্যক্ষমতা উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন প্রকার মাইক্রোপ্রসেসর এর ধারণা বর্ণনা

খ. বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন প্রকার মাইক্রোপ্রসেসর এর ধারণা বর্ণনা করো

গ. বৈশিষ্ট্য ও কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি করে প্রসেসর এর তুলনামূলক তালিকা তৈরি করবে

উত্তর:

দ্য মাইক্রোপ্রসেসর সিলিকন চিপ একটি কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট (সিপিইউ) হিসাবে কাজ করে। এটি নির্ধারক দ্বারা নির্দিষ্ট পূর্বনির্ধারিত নির্দেশাবলী অনুযায়ী লজিকাল এবং পাটিগণিত সহ ফাংশন সম্পাদন করতে পারে। একটি সিপিইউ এএলইউ (অ্যারিথমেটিক এবং লজিকাল ইউনিট), নিবন্ধভুক্ত এবং নিয়ন্ত্রণ ইউনিট সমন্বিত। মাইক্রোপ্রসেসরটি নির্দেশ সেট এবং সিস্টেম আর্কিটেকচারের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন উপায়ে ডিজাইন করা যেতে পারে।

একটি মাইক্রোপ্রসেসর ডিজাইনের জন্য দুটি সিস্টেম আর্কিটেকচার সরবরাহ করা হয়েছে – হার্ভার্ড এবং ভন-নিউম্যান। হার্ভার্ড টাইপ প্রসেসর প্রোগ্রাম এবং ডেটা মেমরির জন্য বিচ্ছিন্ন বাসগুলির সাথে সংযুক্ত। বিপরীতে, ভন-নিউম্যান আর্কিটেকচারের ভিত্তিতে প্রসেসর প্রোগ্রাম এবং ডেটা মেমরির জন্য একটি একক বাস ভাগ করে।

মাইক্রোপ্রসেসর একটি স্বাধীন ইউনিট নয় যা এটি অন্যান্য হার্ডওয়্যার ইউনিটগুলির উপর নির্ভর করে যেমন মেমরি, টাইমার, বিঘ্নিত নিয়ন্ত্রক এবং আরও অনেক কিছু। প্রথম মাইক্রোপ্রসেসরটি ইন্টেল একাত্তর সালে বিকাশ করেছিল এবং এটি ইন্টেল 4004 নামে নামকরণ করেছিল।

—মাইক্রোপ্রসেসর বলতে মূলত: সিপিইউ-কে বুঝায়।
—মাইক্রোপ্রসেসর হলো একক VLSI (Very large Scale Integration) সিলিকন চিপ।
—মাইক্রোপ্রসেসর তৈরী হয় অসংখ্য ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট দিয়ে। আইসি তৈরী হয় ট্র্যানজিস্টর দিয়ে।
—একটি প্রসেসরে ট্র্যানজিস্টেেরর সংখ্যা যত বেশী হবে প্রসেসরের গতি তত বেশী হবে।
—প্রসেসরের গতি মাপা হয়—Hz (হার্জ) বা, গিগা হার্জ এককে।
—প্রথম প্রসেসর—Intel-4004-এ ট্র্যনজিস্টরের সংখ্যা ছিল মাত্র ২৩০০টি।
—বর্তমান প্রসেসর জগতে বহুল ব্যবহৃত হয়—Intel Core i-7 এবং Intel Core i-5।
—Intel Core i-7-এ ট্র্যনজিস্টরের সংখ্যা ২২৭,০০০০০০০টি।

সংজ্ঞা: মাইক্রোকম্পিউটারের যে অংশে ডেটা প্রক্রিয়াকরণ হয় সে অংশকে মাইক্রোপ্রসেসর বলে।
—মাইক্রেকম্পিউটারের সিপিইউকে ভিএলএসআই প্রযুক্তির মাধ্যমে একীভূত করে মাইক্রোপ্রসেসর তৈরী করা হয়। ইহা এমন একটি ইন্টিগ্রেটেড চিপ, যাকে কেন্দ্র করে মাইক্রোকম্পিউটার গড়ে উঠেছে। মাইক্রোপ্রসেসরের প্রকৃতি ও ক্ষমতার উপর নির্ভর করে কম্পিউটারের ক্ষমতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য।
—কম্পিউটারের যে অংশ প্রোগ্রাম বা ইন্ট্রাকশন বুঝতে পারে? উ: মাইক্রোপ্রসেসর।

মাইক্রোপ্রসেসর:
—১ম তৈরী করে ইন্টেল কর্পোরেশন / আবিস্কৃত হয় ১৯৭১ সালে।
— জনক/উদ্ভাবক- ড. টেড হফ, স্ট্যান মেজর, ফেডারিকো ফ্যাগিন এবং মাসাতোশি শিমা।
—ছোট্র এক টুকরা সিলিকন চিপের উপরে অনেকগুলো আইসি বসিয়ে তৈরী করা হয়।
—অতি ছোট মাপের অতি অল্প আয়তনবিশিষ্ঠ সিলিকন দিয়ে তৈরী।
—Intel 4004ছিল ১ম তৈরী মাইক্রোপ্রসেসর যা ডেস্কটপ ক্যালকুলেটরের মাঝেই সিমাবদ্ধ ছিল।
—এটি ছিল একটি ১০৮ কি.হা. গতি সম্পন্ন ৪ বিটের মাইক্রোপ্রসেসর।
—পৃথিবীর প্রথম মাইক্রোপ্রসেসর এটি।

ডেটা বাসের প্রস্থের উপর ভিত্তি করে মাইক্রোপ্রসেসরকে বিন্যস্ত করা হয় ৫ শ্রেণিতে। যথা:
ক. ৪ বিট মাইক্রো প্রসেসর ৪ বিট এককে তথ্য পরিবহন করে। উদাহরন—৪০০৪, ৪০৪০
খ. ৮ বিট মাইক্রো প্রসেসর ৮ বিট (১ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে। উদাহরন—৮০০৮, ৮০৮০, ৮০৮৫, ৬৮০০, ত৮০
গ. ১৬ বিট মাইক্রো প্রসেসর ১৬ বিট (২ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে। উদাহরন—৮০৮৮, ৮০১৮৬, ৮০১৮৮, ৮০২৮৬, ৬৮০০০, Z৮০০০, ১৬ বিট মাইক্রোপ্রসেসর—৮০৮৬ [৩৬ বিসিএস]
ঘ. ৩২ বিট মাইক্রো প্রসেসর ৩২ বিট (৪ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে। উদাহরন—৮০৩৮৬, ৮০৩৭৬, ৮০৩৮৬উঢ, ৮০৪৮৬, ৩২ বিট মাইক্রোপ্রসেসরের জন্য প্রয়োজন—৩২ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম।

৩২ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম—
Windows 95, 98, NT, 2000, XP, Vista, Server, OS/2,§
Linux: These include Red Hat, Mandrake, and Ubuntu§
Solaris: Versions 1-10§
Mac OS: Classic (84-2001) and OS X§
FreeBSD: Versions 1-8§
Possible obstacles of using a 32-Bit operating system:
Applications. Just like any legacy technology, vendors no longer develop applications for 32-Bit operating systems.§
Hardware. The many processors require a 64-Bit operating system.§
Drivers. Manufacturers often do not offer 32-Bit driver versions for§ their hardware due to lack of market demand or their product.
ঙ. ৬৪ বিট মাইক্রো প্রসেসর ৬৪ বিট (৮ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে। উদাহরন—Intel core i3, Core i5, Core i7, Xenon, Intel ITANIUM। ৬৪ বিট মাইক্রোপ্রসেসরের জন্য প্রয়োজন—৬৪ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম।

৬৪ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম—

Windows XP 64-Bit, Windows Vista, Linux (Red Hat 7.1). In 2016, 64-Bit operating systems are the standard.
Difference between 32-bit and 64-bit operating systems:
The main difference between 32-bit and 64-bit operating systems is the way that they manage memory. For example, Windows XP 32-bit is limited to a total of 4 GB maximum of system memory to be allocated by the kernel and applications. (This is why systems with 4 GB’s of RAM do not show the total system memory in Windows. Kernel = 1 GB reserved, Applications = 3 GBs-viewable). Windows 64-Bit has a limit of 16 Terabytes maximum of system memory allocation. This is extremely important for performance because data in memory is accessed thousands of times faster than from a disk drive. Programs also load much faster into memory. There is also a better security in XP 64-Bit because it is written from Server 2003 SP1 code base. Users of modeling, statistical, and rendering software really benefit from the 64-Bit architecture because these programs are usually very processor and memory intensive.

—Altair-৮৮০০ (১৯৭৫)
১ম মাইক্রোপ্রসসরভিত্তিক কম্পিউটার বা মাইক্রোকম্পিউটার।
তৈরী করেন H. Edward Roberts ১৯৭৫ সালে।
এজন্য হেনরী এডওয়ার্ড রবার্টসকে মাইক্রো কম্পিউটারের জনক বলা হয়।

— মাইক্রোপ্রসেসরের প্রকারভেদ:
১. CISC Processor:
o Complex Instruction Set Computing
o তুলনামূলক জটিল ইনস্ট্রাকশন কোড ব্যবহার করা হয়।
o Assembly ভাষায় প্রোগ্রামিং করার জন্য বেশী উপযোগী।
o যেমন- Intel Pentium, Motorola-6800, AMD-k6, AMD-Athlon, IBM Blue Lighting

২. RISC Processor
o Reduced Instruction Set Computing
o সরল ও ছোট মোড-এর ইনস্ট্রাকশন কোড ব্যবহার করা হয়।
o উচু স্তরের ভাষায় প্রোগ্রামিং করার জন্য বেশী উপযোগী।
o যেমন- DEC Alpha-21064, MIPs-R10000, Motorola-Power-601

৩. Special Purpose Processor
o বিশেষ কোনো কাজের উদ্দেশ্যে বা প্রধান প্রসেসরের ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।

মাইক্রোপ্রসেসর (Microprocessor) – প্রসেসর সম্পর্কে বিস্তারিত
—মাইক্রোপ্রসেসর বলতে মূলত: সিপিইউ-কে বুঝায়।
—মাইক্রোপ্রসেসর হলো একক VLSI (Very large Scale Integration) সিলিকন চিপ।
—মাইক্রোপ্রসেসর তৈরী হয় অসংখ্য ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট দিয়ে। আইসি তৈরী হয় ট্র্যানজিস্টর দিয়ে।
o একটি প্রসেসরে ট্র্যানজিস্টেেরর সংখ্যা যত বেশী হবে প্রসেসরের গতি তত বেশী হবে।
o প্রসেসরের গতি মাপা হয়—Hz (হার্জ) বা, গিগা হার্জ এককে।
o প্রথম প্রসেসর—Intel-4004-এ ট্র্যনজিস্টরের সংখ্যা ছিল মাত্র ২৩০০টি।
o বর্তমান প্রসেসর জগতে বহুল ব্যবহৃত হয়—Intel Core i-7 এবং Intel Core i-5।
o Intel Core i-7-এ ট্র্যনজিস্টরের সংখ্যা ২২৭,০০০০০০০টি।
—সংজ্ঞা
o মাইক্রোকম্পিউটারের যে অংশে ডেটা প্রক্রিয়াকরণ হয় সে অংশকে মাইক্রোপ্রসেসর বলে।
o মাইক্রেকম্পিউটারের সিপিইউকে ভিএলএসআই প্রযুক্তির মাধ্যমে একীভূত করে মাইক্রোপ্রসেসর তৈরী করা হয়। ইহা এমন একটি ইন্টিগ্রেটেড চিপ, যাকে কেন্দ্র করে মাইক্রোকম্পিউটার গড়ে উঠেছে। মাইক্রোপ্রসেসরের প্রকৃতি ও ক্ষমতার উপর নির্ভর করে কম্পিউটারের ক্ষমতা এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য।
o কম্পিউটারের যে অংশ প্রোগ্রাম বা ইন্ট্রাকশন বুঝতে পারে? উ: মাইক্রোপ্রসেসর।
—মাইক্রোপ্রসেসর
o ১ম তৈরী করে ইন্টেল কর্পোরেশন / আবিস্কৃত হয় ১৯৭১ সালে।
o জনক/উদ্ভাবক- ড. টেড হফ, স্ট্যান মেজর, ফেডারিকো ফ্যাগিন এবং মাসাতোশি শিমা।
o ছোট্র এক টুকরা সিলিকন চিপের উপরে অনেকগুলো আইসি বসিয়ে তৈরী করা হয়।
o অতি ছোট মাপের অতি অল্প আয়তনবিশিষ্ঠ সিলিকন দিয়ে তৈরী।
o Intel 4004ছিল ১ম তৈরী মাইক্রোপ্রসেসর যা ডেস্কটপ ক্যালকুলেটরের মাঝেই সিমাবদ্ধ ছিল।
 এটি ছিল একটি ১০৮ কি.হা. গতি সম্পন্ন ৪ বিটের মাইক্রোপ্রসেসর।
 পৃথিবীর প্রথম মাইক্রোপ্রসেসর এটি।
ডেটা বাসের প্রস্থের উপর ভিত্তি করে মাইক্রোপ্রসেসরকে বিন্যস্ত করা হয় ৩ শ্রেণিতে। যথা:
ক. ৪ বিট মাইক্রো প্রসেসর
o ৪ বিট এককে তথ্য পরিবহন করে।
o উদাহরন—৪০০৪, ৪০৪০
খ. ৮ বিট মাইক্রো প্রসেসর
o ৮ বিট (১ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে।
o উদাহরন—৮০০৮, ৮০৮০, ৮০৮৫, ৬৮০০, ত৮০
গ. ১৬ বিট মাইক্রো প্রসেসর
o ১৬ বিট (২ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে।
o উদাহরন—৮০৮৮, ৮০১৮৬, ৮০১৮৮, ৮০২৮৬, ৬৮০০০, Z৮০০০
o ১৬ বিট মাইক্রোপ্রসেসর—৮০৮৬ [৩৬ বিসিএস]
ঘ. ৩২ বিট মাইক্রো প্রসেসর
o ৩২ বিট (৪ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে।
o উদাহরন—৮০৩৮৬, ৮০৩৭৬, ৮০৩৮৬উঢ, ৮০৪৮৬
o ৩২ বিট মাইক্রোপ্রসেসরের জন্য প্রয়োজন—৩২ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম।
o ৩২ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম—
 Windows 95, 98, NT, 2000, XP, Vista, Server, OS/2,
 Linux: These include Red Hat, Mandrake, and Ubuntu
 Solaris: Versions 1-10
 Mac OS: Classic (84-2001) and OS X
 FreeBSD: Versions 1-8
Possible obstacles of using a 32-Bit operating system:
 Applications. Just like any legacy technology, vendors no longer develop applications for 32-Bit operating systems.
 Hardware. The many processors require a 64-Bit operating system.
 Drivers. Manufacturers often do not offer 32-Bit driver versions for their hardware due to lack of market demand or their product.
ঙ. ৬৪ বিট মাইক্রো প্রসেসর
o ৬৪ বিট (৮ বাইট) এককে তথ্য পরিবহন করে।
o উদাহরন—Intel core i3, Core i5, Core i7, Xenon, Intel ITANIUM
o ৬৪ বিট মাইক্রোপ্রসেসরের জন্য প্রয়োজন—৬৪ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম।
o ৬৪ বিট বিশিষ্ট অপারেটিং সিস্টেম—