CPU มีองค์ประกอบอะไรบ้าง

CPU (Central Processing Unit) หรือ หน่วยประมวลผลกลาง

เป็นอวัยวะสำคัญที่คอยควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทุกอย่าง เปรียบเสมือนสมองของมนุษย์ที่สั่งการให้ส่วนต่างๆ ของร่างกายทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในบทความนี้ เราจะมาทำความเข้าใจถึงองค์ประกอบสำคัญภายใน CPU ที่ทำให้มันทำงานได้อย่างน่าทึ่ง

CPU ประกอบด้วยอะไรบ้าง

โดยทั่วไป CPU จะประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้

• หน่วยควบคุม (Control Unit: CU): เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของส่วนประกอบอื่นๆ ภายใน CPU โดยจะทำหน้าที่ตีความคำสั่งที่ได้รับมาจากโปรแกรม และส่งสัญญาณไปยังส่วนต่างๆ ของ CPU เพื่อให้ดำเนินการตามคำสั่งนั้นๆ
• หน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์และตรรกะ (Arithmetic Logic Unit: ALU): เป็นส่วนที่ทำหน้าที่คำนวณทางคณิตศาสตร์และดำเนินการทางตรรกะต่างๆ เช่น การบวก ลบ คูณ หาร การเปรียบเทียบค่า เป็นต้น
• รีจิสเตอร์ (Registers): เป็นหน่วยความจำขนาดเล็กภายใน CPU ที่ใช้เก็บข้อมูลชั่วคราว เช่น คำสั่งที่กำลังดำเนินการอยู่ ข้อมูลที่กำลังถูกประมวลผล หรือที่อยู่ของข้อมูลในหน่วยความจำหลัก
• แคช (Cache): เป็นหน่วยความจำความเร็วสูงที่อยู่ระหว่าง CPU กับหน่วยความจำหลัก ทำหน้าที่เก็บสำเนาข้อมูลที่ CPU เข้าถึงบ่อยๆ เพื่อให้ CPU สามารถเข้าถึงข้อมูลได้เร็วขึ้น
• บัสภายใน (Internal Bus): เป็นเส้นทางสื่อสารภายใน CPU ที่ใช้เชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน ทำหน้าที่ส่งข้อมูลและคำสั่งระหว่างส่วนประกอบต่างๆ

แต่ละส่วนทำงานอย่างไร

• หน่วยควบคุม (CU)จะทำหน้าที่ดึงคำสั่งจากหน่วยความจำหลักมาตีความ และส่งสัญญาณไปยัง ALU เพื่อให้ดำเนินการตามคำสั่งนั้นๆ จากนั้นผลลัพธ์ที่ได้จะถูกเก็บไว้ในรีจิสเตอร์
• หน่วยคำนวณทางคณิตศาสตร์และตรรกะ (ALU)จะทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์และดำเนินการทางตรรกะตามคำสั่งที่ได้รับจาก CU
• รีจิสเตอร์จะทำหน้าที่เก็บข้อมูลชั่วคราวที่ CPU กำลังใช้งานอยู่ ซึ่งจะช่วยให้ CPU เข้าถึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
• แคชจะทำหน้าที่เก็บสำเนาข้อมูลที่ CPU เข้าถึงบ่อยๆ ทำให้ CPU ไม่ต้องไปดึงข้อมูลจากหน่วยความจำหลักบ่อยครั้ง ส่งผลให้การทำงานของ CPU เร็วขึ้น
• บัสภายในจะทำหน้าที่เชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ ภายใน CPU ทำให้ข้อมูลและคำสั่งสามารถส่งผ่านไปมาระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ได้

ทำไม CPU ถึงสำคัญ

CPU มีความสำคัญต่อคอมพิวเตอร์เป็นอย่างมาก เพราะเป็นส่วนที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งหมด หาก CPU มีประสิทธิภาพสูง คอมพิวเตอร์ก็จะทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น 

AMD, Apple และ Intel เป็นสามผู้นำตลาดที่พัฒนาและผลิตโปรเซสเซอร์ (Processor) ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการทำงานของ CPU