ทำไม CPU จึงเป็นสมองของคอมพิวเตอร์

ทำไม CPU จึงเป็นสมองของคอมพิวเตอร์?

Why CPU is Brain of Computer

สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ประสาทนับพัน ซึ่งคล้ายกับทรานซิสเตอร์หลายล้านตัวของ CPU โดยทั้งเซลล์ประสาทและทรานซิสเตอร์ใช้สำหรับส่งและรับสัญญาณไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้ CPU จึงถูกเรียกว่าสมองของคอมพิวเตอร์ เนื่องจากมันทำหน้าที่คล้ายกับสมองของมนุษย์ ซึ่งรายการด้านล่างนี้คือสาเหตุที่ทำให้ CPU เป็นสมองของคอมพิวเตอร์

1. ตัวเชื่อมต่อระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ทั้งหมด
สมองของมนุษย์ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างส่วนต่างๆของร่างกายและอวัยวะต่างๆ เนื่องจากส่วนต่างๆเหล่านี้ต้องสื่อสารข้อความไปยังสมองก่อน แล้วสมองจึงจะส่งต่อข้อความเหล่านี้ไปยังอวัยวะหรือส่วนต่างๆที่เฉพาะเจาะจง

ไม่มีส่วนใดของร่างกายสามารถส่งสัญญาณถึงกันได้หากปราศจากสมองของคุณ ในทำนองเดียวกัน CPU ของคอมพิวเตอร์ของคุณจะถูกใช้โดยส่วนประกอบภายในอื่นๆ ทั้งหมดเป็นสื่อกลาง ตัวอย่างเช่น หาก GPU ของคุณต้องการข้อมูลบางอย่างจากหน่วยความจำหลักเกี่ยวกับเกม มันก็จะส่งข้อความไปยัง CPU ของคุณ และหลังจากได้รับข้อมูลนี้ CPU ของคุณจะส่งสัญญาณไปยังหน่วยความจำหลักเพื่อส่งข้อมูลที่จำเป็น จากนั้นจะรับข้อมูลนี้และส่งต่อไปยัง GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) ของคุณ ซึ่งนี่คือวิธีการทำงานของทุกองค์ประกอบภายในระบบของคุณ

2. การประมวลผลข้อมูล

สมองของมนุษย์เริ่มประมวลผลข้อมูลที่ส่งมาจากอวัยวะรับความรู้สึก โดยข้อมูลนี้จะได้รับการประมวลผลในระดับหนึ่งก่อนเพื่อตัดสินใจว่าเป็นเรื่องเร่งด่วนและต้องการความสนใจจากอวัยวะอื่นทันทีหรือไม่

จากนั้นข้อมูลนี้จะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำซึ่งสามารถเข้าถึงได้ในภายหลังเพื่อการวิเคราะห์ที่ดีขึ้น โดย CPU ของคุณประมวลผลคำสั่งผ่านสี่ฟังก์ชัน ได้แก่ Fetch, Decode, Execute และ Store ขั้นตอนแรกของกระบวนการนี้คือ Fetch ซึ่งหมายถึงการรับชุดคำสั่งเดียวหรือหลายงาน คำแนะนำเหล่านี้จะถูกส่งไปยัง CPU ของคุณจาก RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม) และมีอยู่ในรหัสไบนารี โดยรหัสไบนารีจะประกอบด้วยเลขฐานสอง 0 และ 1 ซึ่งนี่เป็นวิธีการของคอมพิวเตอร์ของคุณในการสื่อสารกับส่วนประกอบภายใน

CPU ไม่เคยประมวลผลโค้ดทั้งชิ้นในภาพรวม ทุกคำสั่งที่ CPU ของคุณประมวลผลเป็นเพียงส่วนเล็กๆของโค้ดนี้เท่านั้น ซึ่งสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจาก RAM ของคุณเก็บข้อมูลทั้งหมดเป็นชิ้นเล็กๆแบ่งเป็นบล็อกแยกต่างหาก และจะถูกจัดเก็บแบบสุ่มในส่วนประกอบของหน่วยความจำ นอกจากนั้น CPU ของคุณจะไม่ได้รับคำสั่งเหล่านี้แบบสุ่ม เนื่องจากแม้แต่การดำเนินการนี้ก็ยังต้องการ CPU เพื่อเรียกชุดคำสั่งจากที่อยู่เฉพาะใน RAM ของคุณ เพื่อให้ในการเข้าถึงทุกคำสั่งเป็นไปตามลำดับที่ถูกต้อง อีกทั้ง CPU ของคุณต้องจดจำที่อยู่ทั้งหมดใน RAM ของคุณเพื่อเข้าถึงวิธีการที่จำเป็น

3. การทำงานหลายอย่างพร้อมกัน

การทำงานหลายอย่างพร้อมกันหมายถึงการพยายามทำมากกว่าหนึ่งอย่างพร้อมกัน ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว สมองของมนุษย์ไม่สามารถทำงานหลายๆอย่างพร้อมกันได้ เนื่องจากเป็นการยากที่สมองของคุณจะจดจ่อกับสองสิ่งในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตาม สมองของคุณสามารถสร้างภาพลวงตาว่ามันกำลังทำงานหลายอย่างพร้อมกันจริงๆได้ โดยมันจะเปลี่ยนจากกระบวนการหนึ่งของงานหนึ่งไปยังกระบวนการหนึ่งของงานอื่น ซึ่งการประมวลผลและการสลับนี้สามารถเสร็จสิ้นได้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที นั้นจึงเป็นสาเหตุที่ดูเหมือนว่าทำงานหลายอย่างพร้อมกัน ในทำนองเดียวกัน คอมพิวเตอร์ของคุณก็สามารถจัดการงานหลายอย่างในลักษณะเดียวกันนี้ได้เช่นกัน

CPU ของคุณทำหน้าที่เหมือนสมองของมนุษย์และช่วยให้คุณสามารถเปิดหลายแท็บในเบราว์เซอร์, ใช้แอปพลิเคชันมัลติมีเดีย และหลายโปรแกรมพร้อมกันได้ แต่ไม่ว่าความเร็วหรือพลังการประมวลผลของ CPU ของคุณจะเป็นอย่างไร CPU ตัวเดียวก็ไม่สามารถทำงานหลายอย่างพร้อมกันได้อย่างแท้จริง ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังใช้งานเบราว์เซอร์โดยเปิด 5 แท็บและแอปพลิเคชัน Microsoft PowerPoint เพื่อสร้างงานนำเสนอสำหรับที่ทำงาน/โรงเรียน แม้ว่าคุณจะเปิดแอปพลิเคชันทั้งสองไว้และทำงานบนสองซีกของหน้าจอ คุณก็ไม่สามารถดูทั้งสองแอปพลิเคชันพร้อมกันได้ แต่คุณจะต้องชำเลืองมองที่จอหนึ่งจากนั้นจึงค่อยมองไปที่อีกจอหนึ่ง

ในทำนองเดียวกัน แม้คุณจะบังคับให้สองแอปพลิเคชันแบ่งปันทรัพยากรของ CPU และจอภาพของคุณ แต่มันก็ไม่สามารถประมวลผลข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับทั้งสองพร้อมกันได้ ดังนั้น CPU ของคุณจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับแต่ละงานแยกกันไว้ รวมถึงแท็บทั้งห้าของเบราว์เซอร์ของคุณ ตลอดจนงานนำเสนอที่คุณกำลังทำงานอยู่

นอกจากนั้น โปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์ของคุณก็ไม่สามารถพิจารณาแม้แต่แท็บหลายแท็บที่เปิดในเบราว์เซอร์เดียวว่าเป็นงานเดียวกันได้ และจะไม่คำนึงว่าแท็บเหล่านั้นจะเชื่อมโยงกับหัวข้อหรือเนื้อหาที่คล้ายคลึงกันหรือไม่ด้วยเช่นกัน แต่เมื่อหากข้อมูลนี้ถูกจัดเก็บไว้ใน RAM ของคุณแล้ว CPU ของคุณก็พร้อมที่จะทำงานตามกระบวนการไม่ว่าจะเป็นงานใหญ่หรือเล็กก็ตาม และทันทีที่คุณเริ่มออกคำสั่งไปยัง CPU ของคุณผ่านการกระทำของคุณ CPU ของคุณจะเริ่มเข้าถึงกระบวนการที่จำเป็นจาก RAM และเริ่มดำเนินการทันที

แกน CPU เดียวสามารถแบ่งออกเป็นสองโปรเซสเซอร์เสมือนที่เรียกว่าเธรด โดยแต่ละเธรดสามารถทำงานเป็นตัวประมวลผลอิสระตัวเดียว ซึ่งการทำงานหลายอย่างพร้อมกันอย่างแท้จริงด้วย CPU คอร์เดียวจะเป็นไปได้ในสถานการณ์นี้เท่านั้น นอกจากนี้ ซีพียูแบบมัลติคอร์ยังช่วยให้สามารถประมวลผลแบบขนานหรือทำงานหลายอย่างพร้อมกันได้ เนื่องจากแต่ละคอร์ทำงานแยกกันโดยอิสระเป็นซีพียูตัวเดียว และเมื่อแบ่งออกเป็นเธรดเพิ่มเติม ความสามารถของ CPU ของคุณในการทำงานหลายอย่างพร้อมกันก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

4. ข้อมูลหรือที่เก็บหน่วยความจำ

สมองของมนุษย์ไม่เพียงแต่ควบคุมการกระทำทั้งหมดที่ทำโดยร่างกายมนุษย์เท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นตำแหน่งหน่วยความจำอีกด้วย โดยความทรงจำทั้งหมดของคุณจะถูกเก็บไว้ในสมองของคุณ ไม่ว่าจะเป็นความทรงจำแบบชั่วคราวหรือถาวร

เมื่อสมองของคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อประมวลผลข้อมูลใดๆสมองจะเข้าถึงข้อมูลนั้นจากหน่วยความจำของคุณ เนื่องจากสมองรู้ว่าข้อมูลที่จำเป็นถูกเก็บไว้ที่ใด และ CPU ก็เป็นที่รู้จักกันในชื่อสมองของคอมพิวเตอร์เนื่องจากทำหน้าที่คล้ายกับสมองของมนุษย์ โดยจะจัดเก็บและเข้าถึงข้อมูลจากหน่วยความจำ ซึ่ง CPU ของคุณจะใช้ RAM และหน่วยความจำหลักในการจัดเก็บข้อมูล ซึ่งมันสามารถเข้าถึงได้ตามความต้องการของระบบ

CPU ไม่เพียงแต่ใช้อุปกรณ์หน่วยความจำเหล่านี้ในการจัดเก็บข้อมูล แต่ยังเก็บข้อมูลในตัวมันเองด้วย โดย CPU มีการลงทะเบียนจำนวนมากซึ่งใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลแม้ว่าจะเป็นช่วงเวลาสั้นๆ แต่ระยะเวลาที่ CPU เก็บข้อมูลการลงทะเบียนนั้นสั้นมาก เนื่องจาก CPU เข้าถึงข้อมูลใหม่หลายครั้งในทุกๆวินาที

ข้อมูลเก่าไม่มีประโยชน์สำหรับ CPU ของคุณอีกต่อไป ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมหลังจากดำเนินการงานแล้ว รายละเอียดจะถูกลบออกจากการลงทะเบียน CPU ของคุณทันที สิ่งนี้ทำเพื่อเพิ่มพื้นที่สำหรับงานขาเข้าที่ต้องเก็บไว้ใน CPU ของคุณเพื่อถอดรหัสและประมวลผล

หน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์ของคุณไม่ใช่อุปกรณ์สำหรับเก็บข้อมูลถาวร ดังนั้นข้อมูลจะไม่ถูกเก็บไว้เป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม มันก็เป็นความรับผิดชอบของ CPU ของคุณในการตัดสินใจว่าข้อมูลส่วนใดจะถูกจัดเก็บไว้ที่ตำแหน่งใด และเมื่อชุดคำสั่งได้รับการประมวลผล ข้อมูลจะถูกแปลงเป็นสัญญาณและประมวลผลเพิ่มเติม หรือถูกลบออกหากข้อมูลนั้นไม่มีประโยชน์ต่อระบบของคุณในการดำเนินงานอื่นๆ

5. วัตถุประสงค์

จุดประสงค์ของ CPU ของคุณคือการดำเนินการคำสั่ง โดยคำแนะนำเหล่านี้ประกอบด้วยการคำนวณอย่างง่าย เช่น การบวก การลบ และการคูณ คำแนะนำจะถูกสร้างขึ้นหรือเรียกใช้โดยการกระทำของคุณขณะใช้คอมพิวเตอร์ หากคุณใช้เมาส์เพื่อคลิกลิงก์ในเว็บเบราว์เซอร์ CPU ของคุณก็ต้องทำการคลิกนี้ จากนั้นจึงเข้าถึงข้อมูลที่ส่งออกและรับผ่านเบราว์เซอร์ของคุณ เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลทั้งหมดที่ส่งและรับมีความปลอดภัย จากนั้นจะต้องเข้าถึงข้อมูลนี้และแปลงเป็นรูปแบบที่สามารถอ่านได้

จุดประสงค์ของอุปกรณ์หน่วยความจำของระบบคือ เพื่อเก็บข้อมูลและดึงข้อมูลตามคำสั่งของ CPU ซึ่งสมองของคุณนั้นก็ค่อนข้างคล้ายกับ CPU เนื่องจากมันจะใช้ข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมผ่านประสาทสัมผัสของคุณ จากนั้นประมวลผลและใช้มันเพื่อให้แน่ใจว่าร่างกายของคุณยังคงปลอดภัยและมีสุขภาพดี อีกทั้งสมองของคุณใช้ร่างกายทั้งหมดของคุณเพื่อเข้าถึงข้อมูลใหม่เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมหรือรายละเอียดอื่นๆ ทำให้ง่ายต่อการกำหนดพฤติกรรมหรือการตอบสนองในบางสถานการณ์

ที่มา: https://bit.ly/3XSF7sb