หน่วยประมวลผลกลาง

       

หน่วยประมวลผลกลาง (central processing unit) เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ซีพียู (CPU) เป็นอุปกรณ์หลักในการประมวลผล เพื่อหาผลลัพธ์หรือสารสนเทศตามที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น การคำนวณ การเปรียบเทียบ การเรียงลำดับ การจัดกลุ่ม เป็นต้น ดังนั้นการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์จึงเปรียบเสมือนสมองของมนุษย์ที่สามารถคิดวิเคราะห์ เพื่อหาผลลัพธ์ หรือสารสนเทศที่ต้องการได้ ซีพียูของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะถูกบรรจุในชิปที่เรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor)

                ซีพียูทำหน้าที่ควบคุมการทำงานและประมวลผลข้อมูลนำเข้า (input device) เพื่อให้สามารถเก็บหรืออ่านผลลัพธ์ได้ ถ้าซีพียูมีความเร็วมากการประมวลผลก็จะทำได้เร็วขึ้น

                ความเร็วของซีพีจะถูกควบคุมโดยสัญญาณนาฬิกา (clock signal) ซึ่งเป็นตัวให้จังหวะการทำงานเหมือนกับจังหวะการเล่นดนตรี หน่วยวัดความเร็วของสัญญาณนาฬิกาดังกล่าว เรียกว่า เฮิรตซ์ (hertz : Hz) เทียบเท่ากับ ๑ ครั้งต่อวินาที โดยปกติ ซีพียูจะมีการทำงานที่เร็วมาก ขึ้นอยู่กับรุ่นของซีพียูและสถาปัตยกรรมที่ออกแบบมาสำหรับแต่ละรุ่น หน่วยวัดความเร็วของซีพียูที่พบเห็น เช่น

๑,๐๐๐,๐๐๐ ครั้งต่อวินาที หรือ 1 Megahertz (1 MHz)

๑,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐ ครั้งต่อวินาที หรือ 1 Megahertz (1 MHz)

                หน่วยประมวลผลกลางแบ่งออกเป็น ๒ หน่วย คือ หน่วยควบคุม และหน่วยคำนวณและตรรกะ

๑)      หน่วยควบคุม (control unit) ทำหน้าที่ควบคุมการปฏิบัติงานของหน่วยอื่นๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ ให้ทำตามชุดคำสั่งที่ป้อนเข้าสู่คอมพิวเตอร์

๒)     หน่วยคำนวณและตรรกะ (arithmetic – logic  unit) ทำหน้าที่เปรียบเทียบคำนวณและปฏิบัติการทางตรรกะ

  

        นอกจากนี้ ซีพียูยังมีองค์ประกอบสำคัญ ๒ องค์ประกอบคือ เรจิสเตอร์ และบัส

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

บัส (bus) คือ เส้นทางการรับส่งข้อมูลระหว่างหน่วยต่างๆของเครื่องคอมพิวเตอร์