একটি কম্পিউটার CPU পাইপলাইন কি?

একটি সিপিইউ পাইপলাইন একটি কম্পিউটারের সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিটে (সিপিইউ) প্রক্রিয়াকরণ পর্যায়ের একটি সিরিজ। পর্যায়গুলি সাধারণত ফেচ, ডিকোড, এক্সিকিউট এবং রাইটব্যাক হয়। পাইপলাইন হল বেশিরভাগ CPU-র একটি মৌলিক ডিজাইনের উপাদান, এবং এর উদ্দেশ্য হল কর্মক্ষমতা উন্নত করা। নির্দেশাবলীর প্রক্রিয়াকরণকে পৃথক পর্যায়ে বিভক্ত করে, সিপিইউ একই সময়ে একাধিক নির্দেশাবলী প্রক্রিয়াকরণ রাখতে পারে। এটি সমান্তরালতা বা সমান্তরাল প্রক্রিয়াকরণ হিসাবে পরিচিত, এবং এটি একটি উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি হতে পারে। যাইহোক, এটি বর্ধিত জটিলতার মূল্যে আসে, এবং নির্দেশাবলীর বাইরে কার্যকর করার প্রয়োজন হলে এটি বিলম্ব (পাইপলাইন স্টল নামে পরিচিত) প্রবর্তন করতে পারে।

এই পোস্টে আমরা ব্যাখ্যা করব একটি কম্পিউটার প্রসেসর পাইপলাইন কি? . সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (কেন্দ্রীয় প্রক্রিয়াকরণ ইউনিটের জন্য সংক্ষিপ্ত) কম্পিউটারের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ, মস্তিষ্কের মতো কাজ করে। এবং আমরা ইতিমধ্যে এটি জানি. কিন্তু আমরা যা জানি না তা হল যে কৌশলগুলি সিপিইউকে দক্ষ করে তোলে। এই কৌশলগুলির মধ্যে একটি হল পাইপলাইনিং . জানতে চাইলে পাইপলাইনড সিপিইউ কি এবং কিভাবে পাইপলাইনিং সিপিইউ কর্মক্ষমতা উন্নত করে তারপর এই পোস্ট পড়ুন.

একটি কম্পিউটার CPU পাইপলাইন কি?

কম্পিউটার বিজ্ঞানে, একটি নির্দেশ হল একটি প্রোগ্রাম দ্বারা কেন্দ্রীয় প্রসেসরকে দেওয়া একটি আদেশ। এটি মেশিন ল্যাঙ্গুয়েজ কোড নিয়ে গঠিত যা CPU বোঝে এবং চালায়। উদাহরণস্বরূপ, |_+_| CPU-কে RAM-তে তথ্য সঞ্চয় করতে বলার জন্য ব্যবহৃত একটি নির্দেশ। পাইপলাইন একটি কৌশল আধুনিক প্রসেসরের বিকাশে ব্যবহৃত হয়। এই সামগ্রিক কমান্ড থ্রুপুট বৃদ্ধি করে (প্রতি সেকেন্ডে নির্বাহিত নির্দেশাবলীর সংখ্যা) নির্দেশাবলীকে সাবটাস্কগুলিতে ভাগ করে যা CPU সমান্তরালভাবে প্রক্রিয়া করতে পারে।

ডিফল্ট পিডিএফ ভিউয়ার উইন্ডোজ 10 পরিবর্তন করুন

একটি পাইপলাইন প্রসেসর কি?

একটি পাইপলাইনযুক্ত সিপিইউ পাইপলাইনিংয়ের নীতিতে কাজ করে, নির্দেশাবলীর একটি সেটকে কয়েকটি সাবটাস্কে বিভক্ত করে, যেখানে প্রতিটি সাবটাস্ক একটি করে অপারেশন করে। পাইপলাইন আছে 2 শেষ পয়েন্ট: প্রবেশ এবং প্রস্থান . এই প্রান্তগুলির মধ্যে বেশ কয়েকটি সাবটাস্ক এমনভাবে জমা হয় যে একটি সাবটাস্কের আউটপুট পরবর্তী সাবটাস্কের ইনপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে। অতএব, পাইপলাইনযুক্ত CPU একই সময়ে একাধিক সাবটাস্ক সম্পাদন করে।

ইমেল সার্ভার ফ্রিওয়্যার

আরও পড়ুন: একটি কম্পিউটার নেটওয়ার্কে টপোলজি প্রকারের ব্যাখ্যা .

কিভাবে পাইপলাইনিং প্রসেসরের কর্মক্ষমতা উন্নত করে?

সাধারণত, CPU নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে একটি নির্দেশ ভঙ্গ করতে পারে। 4টি সাবটাস্ক (খুব মৌলিক স্তরে):

• আনুন - মেমরি থেকে নির্দেশাবলী আনুন।
• পাঠোদ্ধার - ডিকোডিং নির্দেশাবলী।
• পূরণ করুন - নির্দেশাবলী বাস্তবায়ন।
• লিখুন - ফলাফল মেমরিতে ফিরে লেখা।

এখন ধরুন এই সাবটাস্কগুলির প্রত্যেকটি সম্পাদন করার জন্য CPU-তে একটি ডেডিকেটেড ব্লক রয়েছে। . যখন একটি ব্লক একটি সাবটাস্ক সম্পাদন করছে, তখন বাকি CPU ব্লকগুলি নিষ্ক্রিয় থাকবে, সেই সময়ে কিছুই করবে না। পাইপলাইনিং অন্যান্য সারিবদ্ধ নির্দেশাবলী প্রক্রিয়া করার জন্য ব্যবহার করে এই নিষ্ক্রিয় ইউনিটগুলির সুবিধা নেয়।

বিতরণ অপ্টিমাইজেশন ফাইল

একটি উদাহরণ দিয়ে বিষয়টি বোঝা যাক। নিম্নলিখিত চিত্রটি দেখুন:

উপরের চিত্রটি দেখায় কিভাবে দুটি নির্দেশের একটি সেট একটি নন-পাইপলাইনযুক্ত CPU পরিবেশে এবং একটি পাইপলাইনযুক্ত CPU পরিবেশে কার্যকর করা হয়। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, একটি নন-পাইপলাইনযুক্ত সিপিইউ 2টি নির্দেশাবলী কার্যকর করতে 8টি চক্র নেয়, যখন একটি পাইপলাইনযুক্ত সিপিইউ মাত্র 5টি চক্রের মধ্যে একই সেট নির্দেশাবলী কার্যকর করে।

ঘনিষ্ঠভাবে লক্ষ্য করলে, পাইপলাইনযুক্ত CPU দ্বিতীয় নির্দেশের প্রথম সাবটাস্কটি কার্যকর করতে তার ফেচ ব্লক ব্যবহার করছে, যখন এর ডিকোড ব্লক ইতিমধ্যেই প্রথম নির্দেশের দ্বিতীয় সাবটাস্কটি কার্যকর করছে। অতএব, এটি প্রথম ব্লকের মতো একই সময়ে দ্বিতীয় ব্লক ব্যবহার করে, যা অন্যথায় পাইপলাইনবিহীন পরিবেশে নিষ্ক্রিয় থাকবে।

নির্দেশাবলীর একটি নির্দিষ্ট সেটের কার্যকর করার গতি বৃদ্ধি করা তাই প্রসেসরের গতি বৃদ্ধি করে। এবং এখানে কিভাবে পাইপলাইনিং প্রসেসরের দক্ষতা উন্নত করে। এখানে নোট করা গুরুত্বপূর্ণ পাইপলাইনিং প্রসেসরের নির্দেশ কার্যকর করতে যে সময় নেয় তা কমায় না। বরং, এটি নির্দেশের সংখ্যা বাড়ায় যা CPU একই সময়ে প্রক্রিয়া করতে পারে। তাই সাবটাস্কের সংখ্যা বৃদ্ধির মানে এই নয় যে একটি পাইপলাইনযুক্ত সিপিইউ একটি নন-পাইপলাইনযুক্ত সিপিইউ থেকে দ্রুত হবে। প্রকৃতপক্ষে, একটি পাইপলাইনযুক্ত সিপিইউ একটি পাইপলাইনযুক্ত সিপিইউর তুলনায় একটি একক নির্দেশ কার্যকর করতে কম সময় নিতে পারে, এটি জড়িত পাইপলাইন পর্যায়ের সংখ্যার উপর নির্ভর করে (সাবটাস্কের সংখ্যা)।

আমি আশা করি উপরের ব্যাখ্যাটি কম্পিউটারের সিপিইউ পাইপলাইন কী তা স্পষ্ট করে তোলে। আপনার যদি কোন সন্দেহ থাকে, অনুগ্রহ করে নীচের মন্তব্য বিভাগে সেগুলি ভাগ করুন।

লিঙ্ক প্রসারক

পাইপলাইনিং কি প্রসেসরের কর্মক্ষমতা উন্নত করে?

পাইপলাইন আর্কিটেকচার প্রতি প্রসেসর চক্রে প্রক্রিয়াকৃত নির্দেশাবলীর সংখ্যা বাড়ায়। নির্দেশাবলীর থ্রুপুট বৃদ্ধি করে, এটি CPU এর সামগ্রিক কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করে। যাইহোক, যদি নির্দেশের সেটে জটিল নির্দেশাবলী থাকে (যেমন শাখা নির্দেশাবলী), তাহলে CPU আগে থেকে জানবে না যে পরবর্তী নির্দেশ কোথায় পড়তে হবে এবং বর্তমান নির্দেশ সম্পূর্ণরূপে কার্যকর না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হবে। এই ধরনের ক্ষেত্রে, পাইপলাইনযুক্ত আর্কিটেকচার CPU দক্ষতা প্রদান নাও করতে পারে।

পাইপলাইন কি কার্যকর করার সময় বাড়ায়?

পাইপলাইন প্রতিটি ঘড়ি চক্রে একযোগে কার্যকর করা নির্দেশাবলীর সংখ্যা বৃদ্ধি করে। কিন্তু এটি অগত্যা একটি একক নির্দেশ কার্যকর করতে সময় বাড়ায় না। উদাহরণস্বরূপ, পাইপলাইনিং শাখা নির্দেশাবলী কার্যকর করার জন্য উপযুক্ত নয়, যা ক্রমিক সম্পাদনকে অন্য পথে সরিয়ে দেয়। এই অব্যবস্থাপনা পাইপলাইন ভেঙ্গে ফেলতে পারে বা সম্পূর্ণরূপে পরিষ্কার করতে পারে যদি না শাখাগুলির সমস্যা সমাধানের জন্য উপযুক্ত পদ্ধতি চালু করা হয়।

আরও পড়ুন: উইন্ডোজে একটি প্রক্রিয়ার জন্য কীভাবে সিপিইউ ব্যবহার সীমাবদ্ধ করবেন .