1.4: පාලන හා සැකසුම් උපාංග

පාලන හා සැකසුම් උපාංග (Control & Processing Devices)

පරිගණකයේ විශාලතම හා ප්‍රධානතම කාර්ය භාරයන් දෙකක් වන ගණනය කිරීම් සහ පාලන කටයුතු ඉටු කර දෙනු ලබන්නේ මව් පුවරුවට සවි කර ඇති අර්ධ සන්නායක උපාංගයක් වන මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකය හෙවත් සකසනය මගිනි. පරිගණකයේ පරිණාමය පිළිබඳව සැලකීමේදී වැඩි අවධානයක් යොමු විය යුත්තේ මෙම මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයටයි.

මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයේ විකාශනය පිළිබඳ සැලකීමේ දී බලපාන සාධක

1. යොදාගත් තාක්ෂණය (උදා: අර්ධසන්නායක)
2. ගණනය කිරීමේ වේගය (Processing Speed)
3. ධාරිතාව (Capacity)
4. විශාලත්වය (Size)
5. වර්ගය (උදා:Intel, Motorola, Celeron, AMD )

පරිගණකයෙහි වේගය (Speed) / වේගය ඝටිකා වේගය හෝ හෝරා ස්පන්ද වේගය (Clock Speed)

මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකය පිළිබඳව සඳහන් කිරීමේදී එහි වේගය වැදගත් සාධකයකි. පරිගණකයේ වේගය ඝටිකා වේගය හෝ හෝරා ස්පන්ද වේගය (Clock Speed) ලෙස හඳුන්වයි. මෙය මෙගා හර්ට්ස් (MHz), ගිගා හර්ට්ස් (GHz) යන සංඛ්‍යාත (Frequencies) වලින් නිරූපණය කරයි. පරිගණක එකිනෙක සන්සන්දනය කිරීමේදී එහි වේගය (Speed) ප්‍රබල සාධකයකි.

1000 Hz   = 1KHz
1000KHz = 1MHz
1000MHz = 1GHz

පරිගණකයේ පදයක ප්‍රමාණය (Word Size)

මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයේ ධාරිතාව මැනීම සඳහා වරක දී ගණනය කිරීම සඳහා හෝ තැන්පත් කිරීම සඳහා හෝ භාවිත කරනු ලබන උපරිම බිටු (Bits) ගණනයි. මෙය පරිගණකයේ පදයක ප්‍රමාණය (Word Size) නම් වේ.

මධ්‍ය සැකසුම් ඒකක නිෂ්පාදන ආයතන

Intel, AMD, Nvidia, IBM, Motorola, GlobalFoundaries, Qualcomm, Sun

මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයේ ප්‍රධාන කොටස්

1. පාලන ඒකකය (CU - Control Unit)
2. ගණිතමය හා තාර්කික ඒකකය (ALU – Arithmetic & Logic Unit)
3. රෙජිස්තර ආරාව (Register Array)

පාලන ඒකකය (Control Unit)

පරිගණක පද්ධතියක සියළු කොටස් හැසිරවීම, මතකයේ ඇති උපදෙස් ලබාගෙන ඒවා විකේතනය (Decode) කිරීම සහ ඊට අදාළව පද්ධතියේ කොටස් වලට සංඥා නිකුත් කිරීම මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයේ ඇති පාලන ඒකකය මගින් සිදු කරනු ලබයි. එනම් පරිගණකයේ සියළුම පාලන කටයුතු සිදු කරනු ලබන්නේ මෙම ඒකකය මගිනි. අවශ්‍ය කරන අවස්ථාවල දී අවශ්‍ය ආකාරයෙන් වූ අණ කිරීම් ලබා දෙමින් පරිගණකයේ සියළුම උපාංග හා ක්‍රියාවලි පාලනය පාලන ඒකකය (Control Unit) මගින් සිදුවේ. 

මීට අමතරව පාලන ඒකකය මගින් සිදු කරනු ලබන ප්‍රධාන කාර්යයන් කිහිපයක් පහත දැක්වේ.

1. පරිගණකයට සම්බන්ධ සෑම උපාංගයක් සමගම සම්බන්ධ වී පාලන කටයුතු සිදු කිරීම.
2. මෙහෙයුම් නිර්ණය කිරීම (Operate operations)
3. ඊලඟට ක්‍රියාත්මක කරවීමට (Next instruction) අවශ්‍ය දත්ත හෝ තොරතුරු මතකයෙන් (memory) උකහා ගැනීම (fetch)
4. හෝරා ස්ඵන්ද ජනනය (Generate clock pulses)
5. නැවතීමේ උපදෙස් ලැබෙන තුරු අඛණ්ඩව ක්‍රියා කිරීම සිදු කරයි.

(Image source : cnx.org)

අංක ගණිතමය හා තාර්කික ඒකකය (ALU – Arithmetic & Logic Unit)

පරිගණකයේ සියළුම ආකාරයේ ගණිතමය කටයුතු සිදු කිරීම සහ දත්ත සන්සන්දන කටයුතු සිදු කිරීම මෙම ඒකකයෙන් සිදුවේ. දත්ත එකතු කිරීම්, අඩු කිරීම්, ගුණ කිරීම් සහ බෙදීම් වැනි ගණිත කර්ම ද දත්ත සැසඳීම් සහ AND, OR, NOT, <, >, = යන තාර්කික මෙහෙයුම් (Logical Operations) ද අංක ගණිතමය හා තාර්කික ඒකකය මගින් සිදු කරයි.

රෙජිස්තර ආරාව (Register Array)

තාර්කික ඒකකයට (Logical Unit) යවන තෙක් දත්ත සහ උපදෙස් තාවකාලිකව තැන්පත් කර තබා ගැනීමත් සකස් කරන ලද තොරතුරු, ප්‍රධාන මතකයට යවන තෙක් තැන්පත් කර තැබීමත් මෙම ඒකකයෙන් සිදුවේ. මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකය තුළ දක්නට ලැබෙන විශේෂ මතක ඒකක වේ. විවිධ ගණිත කර්මයන්ට සහ සකසනයන්ට ලක්වන දත්ත සහ තොරතුරු තාවකාලිකව රඳවා තබා ගැනීම රෙජිස්තර වල ප්‍රධාන කාර්යයයි.

(Image source : www.eastaughs.fsnet.co.uk)

ආශ්‍රිත ග්‍රන්ථ : අ.පො.ස උසස් පෙළ තොරතුරු සන්නිවේදන තාක්ෂණය - ගුරු මාර්ගෝපදේශ සංග්‍රහය 12 ශ්‍රේණිය , පෙළ පොත 10 ශ්‍රේණිය නව නිර්දේශය - තොරතුරු සන්නිවේදන තාක්ෂණය , අන්තර්ජාලය ඇසුරිනි.