CPU กับไมโครโปรเซสเซอร์: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นเพียงซีพียู ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นอุปกรณ์รวมที่ประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์หลายล้านตัว ในขณะเดียวกัน ไม่ใช่ไมโครโปรเซสเซอร์ทุกตัวที่เป็นซีพียู

ผลที่ตามมาคือการปรับปรุงอัตราความเร็วของ CPU

พื้นที่ ซีพียู ไม่ถูกขัดขวางโดยกระบวนการที่ไมโครโปรเซสเซอร์อื่นสามารถทำได้ และเนื่องจากพวกมันทั้งหมดทำงานร่วมกัน ผลลัพธ์จึงแสดงได้รวดเร็วกว่า สม่ำเสมอมากขึ้น โดยมีการพังทลายหรือความพร้อมใช้งานน้อยกว่ามาก

ประเด็นที่สำคัญ

1. CPU เป็นหน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์ ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์เป็น CPU ชนิดพิเศษที่เล็กกว่าซึ่งใช้ในระบบฝังตัวและอุปกรณ์อื่นๆ
2. CPU สามารถทำงานได้หลากหลาย ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์ได้รับการออกแบบให้ทำหน้าที่ชุดเฉพาะ
3. CPU พบได้ในคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปและแล็ปท็อป ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์อยู่ในอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงสมาร์ทโฟน รถยนต์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์

CPU กับไมโครโปรเซสเซอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นชิปอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วยหน่วยประมวลผลของระบบคอมพิวเตอร์ ในขณะที่ CPU เป็นส่วนประกอบโดยรวมที่ทำการประมวลผล CPU ประกอบด้วยส่วนประกอบบางส่วนและสื่อสารกับส่วนอื่นๆ ของระบบเพื่อดำเนินการตามคำสั่งและดำเนินการคำนวณ

หน่วยประมวลผลกลางหรือ CPU ถูกนำมาใช้เมื่อหลายปีก่อนเพื่อแสดงส่วนของระบบที่ดำเนินการประมวลผลที่จำเป็น

CPU รุ่นเก่าประกอบด้วยวาล์วสุญญากาศขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อพร้อมกันและใช้ปริมาณมาก CPU ถูกลดขนาดลงอย่างมากด้วยการนำเอาสารกึ่งตัวนำแบบผสมและไมโครโปรเซสเซอร์มาใช้

CPU ขนาดใหญ่และเทอะทะก่อนหน้านี้ถูกย่อขนาดให้เหลือเทคโนโลยีที่ค่อนข้างเล็กพร้อมการเชื่อมโยงทั้งหมดที่จารึกไว้ก่อนหน้านี้

ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นวงจรรวมที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทนับล้านในชิปขนาดกะทัดรัด สายไฟที่อนุญาตให้ CPU ทำงานและโปรเซสเซอร์มีอยู่ในนั้น

ไมโครโปรเซสเซอร์มีความซับซ้อนมากจนสามารถทำลายการประมวลผลประเภทก่อนหน้าทั้งหมดได้

มีการพยายามที่จะรวมบางแง่มุม เช่น ข้อมูลจำนวนเล็กน้อยที่เรียกว่าแคช

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	ซีพียู	ไมโครโปรเซสเซอร์
ประกอบ	หน่วยความจำและ I/O ทั้งหมดรวมอยู่ในชิปตัวเดียว	มีเพียงหน่วยประมวลผลกลางเท่านั้นที่มีอยู่
ใช้แล้ว	ส่วนใหญ่จะพบในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล	ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนและมีราคาแพงซึ่งต้องประมวลผลคำสั่งจำนวนมาก
ธรรมชาติ	CPU นั้นเรียบง่าย มีคำสั่งในการประมวลผลน้อยกว่า	ไม่มี RAM, ROM, ยูนิต I/O, โมเด็ม และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ
อุปกรณ์ต่อพ่วง	มี RAM, ROM และอุปกรณ์ต่อพ่วงเพิ่มเติมในชิปตัวเดียว	CPU ใช้บัสควบคุมในตัว
ใช้	โดยเชื่อมต่อกับ RAM, ROM และอุปกรณ์ต่อพ่วงมากมายผ่านบริดจ์ภายนอก	มันเชื่อมต่อกับ RAM, ROM และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่าง ๆ มากมายผ่านบริดจ์ภายนอก

ซีพียูคืออะไร?

CPU มีโมดูลการจัดการ ลอจิก หน่วยพื้นฐาน รีจิสเตอร์ และหน่วยความจำจำนวนเล็กน้อยที่เรียกว่าฐานข้อมูล ในขณะนี้ หน่วยประมวลผลจะตีความคำสั่งต่างๆ

โดยปฏิบัติตามคำแนะนำเหล่านี้จากซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่กำลังทำงานอยู่ ในมุมมองนั้น CPU ดำเนินการคำสั่งที่แตกต่างกัน ซึ่งต่อจากนั้นก็ต่อกันเพื่อให้งานเสร็จสมบูรณ์

ซึ่งเรียกว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์

หน่วยเลขคณิตดำเนินการทางคณิตศาสตร์ หากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ร้องขอการจำลองทางคณิตศาสตร์ หน่วยการให้เหตุผลจะส่งคำขอไปยังชุดคำสั่งซึ่งทำหน้าที่ดำเนินการ

เมื่อขั้นตอนเสร็จสิ้น ผลลัพธ์จะถูกบันทึกในแคช CPU หรือส่งคืนไปยังส่วนลอจิคัลเพื่อการประมวลผลเพิ่มเติม โมดูลควบคุมจะกำหนดวิธีการและเวลาในการส่งข้อความ

อีกคำหนึ่งเกี่ยวกับโปรเซสเซอร์ประเภทเฉพาะ: โปรเซสเซอร์เชิงเส้น ซึ่งบางครั้งก็เป็นชิปเซ็ตอาเรย์ CPU นี้ทำงานบนสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ที่มีอาร์เรย์โค้ดหนึ่งมิติที่เรียกว่าเวกเตอร์

เมื่อเปรียบเทียบกับเอ็นจิ้นสเกลาร์ซึ่งมีคำสั่งที่มีผลกับองค์ประกอบข้อมูลเฉพาะ CPU ส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นเวกเตอร์

แม้ว่าจะเป็นไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นล่าสุด แต่ CPU ยังคงเป็นหน่วยการทำงานหลักที่ควบคุมกิจกรรมของคอมพิวเตอร์

สิ่งนี้ตอกย้ำว่าทำไมผู้ผลิต CPU จึงทุ่มเททำงานมากมายเพื่อปรับและปรับปรุงความสามารถในการประมวลผลของอุปกรณ์เหล่านี้

ไมโครโปรเซสเซอร์คืออะไร?

ล้าน พิกเซล ประกอบด้วยซีพียู อุปกรณ์เหล่านี้เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าเล็กๆ น้อยๆ ที่มีแบตเตอรี่ทรงพลัง

มีสวิตช์เปิด/ปิดที่ส่งกระแสไฟฟ้าไปตามช่องเฉพาะเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ วงจรของแกดเจ็ตทั้งสองจะพันกัน ส่งผลให้การทำงานราบรื่น

ระบบการรับรู้ อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายในและภายนอก สายเคเบิลเครือข่าย ส่วนประกอบกราฟิกและวิดีโอ และจอยสติ๊กแบบอะนาล็อกอื่นๆ เช่น เมาส์หรือคีย์บอร์ด จะส่งแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าไปยัง CPU

ฮาร์ดแวร์ควบคุมที่เชื่อมโยงกับกระดานข้างก้นคือไมโครโปรเซสเซอร์ ที่ รากฐาน เป็นที่ตั้งของไมโครโปรเซสเซอร์แต่ละตัว แต่พวกมันทั้งหมดโต้ตอบเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าเครื่องจักร

เหล่านี้เป็นกิจกรรมทางคณิตศาสตร์หรือผลลัพธ์ที่แสดงออกมา เช่น กระบวนการเครือข่าย ภาพ หรือเสียง แม้ว่าจะมีชิปประสิทธิภาพที่แตกต่างกันบนไมโครโปรเซสเซอร์ CPU จะประเมินผลลัพธ์

ไมโครโปรเซสเซอร์มีหน้าที่ควบคุมลอจิกในเทคโนโลยีร่วมสมัยเกือบทั้งหมด การทำงานภายในของไมโครโปรเซสเซอร์ถูกกำหนดโดยคุณลักษณะและหน้าที่

มันถูกจำกัดโดยความถี่ของไดโอดที่สามารถติดตั้งบนวงจร, ความหลากหลายของการปลดมัดที่สามารถเชื่อมโยงเครื่องยนต์กับองค์ประกอบอื่นๆ ของระบบ,

ความถี่ของการเชื่อมโยงที่สามารถทำได้ และปริมาณความร้อนที่เกิดจากวงจรรวม

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง CPU และไมโครโปรเซสเซอร์

1. CPU ใช้เป็นหลักในระบบฝังตัว ในเวลาเดียวกัน ไมโครโปรเซสเซอร์แพร่หลายมากที่สุดในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
2. ใน CPU หน่วยความจำและ I/O จะรวมอยู่ในเซมิคอนดักเตอร์ตัวเดียว ในทางกลับกันไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งมีเพียงหน่วยประมวลผลกลางเท่านั้น
3. CPU มีขนาดกะทัดรัด และจำกัดคำสั่งในการประมวลผลไปพร้อมๆ กัน ในการเปรียบเทียบ ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนและสูงเกินไปซึ่งจะต้องถอดรหัสคำสั่งที่มีอัตราจำนวนมาก
4. CPU มี RAM, ROM และอุปกรณ์เสริมมากมายในอุปกรณ์เครื่องเดียว ในทางกลับกัน ไมโครโปรเซสเซอร์ไม่รวม RAM, ROM, โปรเซสเซอร์ I/O, เทอร์โมสแตท และความสามารถต่างๆ บนทรานซิสเตอร์
5. CPU ใช้บัสควบคุมภายใน อินเทอร์เฟซไมโครโปรเซสเซอร์กับ RAM, ROM และอุปกรณ์เสริมมากมายผ่านบริดจ์เสริม

อ้างอิง

1.  https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/707616/
2. https://dl.acm.org/doi/fullHtml/10.1145/2181796.2181798

อัพเดตล่าสุด : 13 กรกฎาคม 2023