2.1 : ක්ෂුද්‍ර සකසනයේ පරිණාමය

ක්ෂුද්‍ර සකසනයේ පරිණාමය (The evolution of Micro Processors)

8080 -> 8086 -> 80186 -> 80286 -> 80386 -> 80486 -> Pentium MMX -> Pentium II -> Pentium III -> Pentium IV

අර්ධ සන්නායක තාක්ෂණය (Semiconductor Technology)

අර්ධ සන්නායකයක් යනු එහි විද්‍යුත් සන්නායකතාවයෙහි විශාලත්වය සන්නායකයක සහ පරිවාරකයක එම අගයයන් අතර පිහිටන්නාවූ ද්‍රව්‍යයකි. රේඩියෝ තාක්ෂණය, පරිගණක, දුරකතන, සහ වෙනත් බොහෝ ආකාර උපාංගයන්ගෙන් සමන්විත නූතන ඉලෙක්ට්‍රොනික විද්‍යාවෙහි පදනම සපයන්නේ අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යයන් වලිනි. මෙවැනි උපාංග අතර ට්‍රාන්සිස්ටරය, සූර්ය කෝෂ, ප්‍රකාශ-විමෝචක ඩයෝඩද ඇතුළු බොහෝ ආකාරයෙහි ඩයෝඩ, සිලිකන් පාලිත සෘජුකරක, සහ සංඛ්‍යාංක (Digital), ප්‍රතිසම (Analog) අනුකලිත පරිපථයන්ද වෙති. ලෝහමය සන්නායකයක, ධාරාව රැගෙන යන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන ගලනය මගිනි. අර්ධ සන්නාකයන් හිදී, ධාරාව ගලන්නේ එක්කෝ ඉලෙක්ට්‍රෝනයන්හී ගලනය අනුසාරයෙන් යැයි හෝ ද්‍රව්‍යයෙහි ඉලෙක්ට්‍රෝන වින්‍යාසයෙහි පවතින ධන ආරෝපිත "කුහරයන්හී" ගලනය අනුසාරයෙන් යැයි හෝ බොහෝවිට අර්ථකථනය කරනු ලැබේ. කෙසේවෙතත්, සත්‍යවශයෙන්ම, මෙම අවස්ථා දෙකෙහිදීම සිදුවන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය පමණකි.

පොදු භාවිතයෙහි ඇති සන්නායක ද්‍රව්‍යයන් ස්ඵටිකරූපී ඝනයන් වන නමුත් අස්ඵටික හා ද්‍රව සන්නායකයන් ද වාර්තා වෙයි. මේවා අතර, හයිඩ්‍රජනීකෘත අස්ඵටික සිලිකන් සහ විවිධ අනුපාතයන්ගෙන් මිශ්‍ර කල ආසනික්, සෙලිනියම් සහ ටෙලුරියම් ද ඇත.

අර්ධ සන්නායක උපාංග, අර්ධ සන්නායක ද්‍රව්‍යවලින් සෑදූ ඉලෙක්ට්‍රෝනික උපාංග, නූතන විද්‍යුත් උපකරණවලදී අත්‍යවශ්‍ය වේ. උදාහරණ පරාසය පරිගණකයෙන් ජංගම දුරකථනයට හා සංඛ්‍යාංක ශ්‍රව්‍ය ධාවක දක්වා වේ. වාණිජව බොහෝ අර්ධ සන්නායක නිපදවීමට සිලිකන් යොදා ගන්නා නමුත් අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය විශාල ප්‍රමාණ ද යොදා ගනී. (Source: wikipedia )

සකසනයක පිරිවිතර (Processor Specifications)

• ට්‍රාන්සිස්ටර ගණන
• දත්ත බසය, යොමු බසය, පාලන බසය (Data Bus, Address Bus, Control Bus)
• මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයේ හෝරා ස්පන්ද වේගය (Clock Speed)
• රෙජිස්තර ගණන (Number of Registers)
• නිහිත මතකය (Cache Memory)
  

බසය යනු (Bus)

පරිගණකයක් තුළ උපාංග අතර හෝ පරිගණක අතර උපාංග තුළ දත්ත සංඥා වශයෙන් විදුලිය ගමන් කරන භෞතික මාර්ගය බසය නම් වේ. බසයෙහි ප්‍රභේද තුනකි. එනම් දත්ත බසය (Data Bus), යොමු බසය (Address Bus) හා පාලන බසයයි (Control Bus).

දත්ත බසය යනු (Data Bus)

එක් ස්ථානයක සිට තවත් ස්ථානයකට දත්ත ගෙනයනු ලබන බසය දත්ත බසයයි.

යොමු බසය යනු (Address bus)

මතකයේ තිබෙන දත්ත කියවීම සඳහා හෝ මතකයට දත්ත ලිවීම සඳහා හෝ කිසියම් ස්ථානයක් තෝරා ගනු ලබයි. මෙම ස්ථානයේ ලිපිනය සඳහා දත්ත යොමු කරනු ලබන්නේ යොමු බසය (Address Bus) මගිනි.

පාලන බසය යනු (Control Bus)

පරිගණකයේ විවිධ ස්ථාන වලට පාලන සංඥා (Control Signals) ගෙන යනු ලබයි.

රෙජිස්තර (Registers)

ගණිත හා තාර්කික ඒකකයේ (ALU – Arithmetic and Logic Unit) සංඥා තාවකාලිකව ගබඩා කර තැබීම සඳහා කරනු ලබන ස්ථානයයි.

සකසනයක හෝරා සීග්‍රතාව (Clock Speed of a CPU)

සකසනයට (Processor) ලබා දෙන උපදෙස් ක්‍රියාත්මක කරන වේගයයි. නවීන පරිගණක වල හෝරා සීග්‍රතාවය මැනීම මෙගා හර්ට්ස් (MHz) හෝ ගිගා හර්ට්ස් (GHz) ඒකක මගින් සිදුකරයි.

පර්ගණකයක වදනක ප්‍රමාණය (Word Size)

පරිගණකයක භාවිතා වන යන්ත්‍ර භාෂාවේ වචනයක අඩංගු බිටු (Bits) ගණනයි.

නිහිත / වාරක මතකය (Cache Memory)

මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයට දත්ත ගමන් කරන්නේ සසම්භාවී පිවිසුම් මතකය (RAM – Random Access Memory) හරහාය. නමුත් මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයට අවශ්‍ය කරන තරම් වේගයෙන් දත්ත ලබා දීමේ හැකියාවක් සසම්භාවී පිවිසුම් මතකයට නැත. ඊට හේතුව සසම්භාවී පිවිසුම් මතකයේ වේගය මධ්‍ය සැකසුම් ඒකකයේ වේගයට වඩා අඩු වීමයි. මෙම අඩුපාඩුව මගහැරවීම සඳහා වාරක මතකය (Cache Memory) භාවිත කරයි.