گھ زیڈ: کمپیوٹنگ میں کیا ہے اور ایک گیگہرٹز کیا ہے؟

اگر آپ کمپیوٹنگ کی دنیا میں داخل ہورہے ہیں اور خریدنے کے ل process آپ پروسیسرز کی تلاش کر رہے ہیں تو ، آپ نے متعدد بار GHz یا Gigahertz یا Gigahertzio پڑھا ہوگا۔ یہ سب بالکل ایک جیسا ہے ، اور نہیں ، یہ کھانا پکانے کی چیز نہیں ہے ، یہ ایک ایسا پیمانہ ہے جو کمپیوٹنگ اور انجینئرنگ میں اکثر استعمال ہوتا ہے۔

فہرست فہرست

تو کم سے کم ہم اس مقام پر کر سکتے ہیں اس کی وضاحت کریں کہ یہ اقدام کیا اقدامات کرتا ہے اور آج اس کو اتنا کیوں استعمال کیا جاتا ہے ۔ شاید اس کے بعد ، آپ بہت ساری چیزوں کے بارے میں واضح ہوجائیں گے جن کا سامنا آپ کو ہر روز الیکٹرانکس کی دنیا میں ہوتا ہے۔

ایک گیگا ہرٹز یا گیگاہارٹز کیا ہے؟

گیگا ہرٹز ایک پیمائش کا مخفف ہے جسے الیکٹرانکس میں ہسپانوی زبان میں گیگاہارٹز کہا جاتا ہے ، اگرچہ ہم اسے گیگہارٹز کے نام سے بھی تلاش کرسکتے ہیں۔ اور یہ واقعی کوئی بنیادی پیمانہ نہیں ہے ، بلکہ یہ ہرٹز کا ایک سے زیادہ عنصر ہے ، خاص طور پر ہم 10.9 ملین ہرٹز کے بارے میں بات کر رہے ہیں۔

تو واقعی میں ہمیں ہرٹز کی وضاحت کرنا پڑے گی ، اس کی بنیاد کی پیمائش اور جہاں سے کلوہرٹز (کےگاہرٹز) ، میگہارٹز (میگاہرٹز) اور گیگہارتز (گیگاہرٹج) آئے ہیں ۔ ٹھیک ہے ، اس اقدام کی ایجاد ہینرک روڈولف ہرٹز نے کی تھی ، جس کی کنیت سے پیمائش کا نام آتا ہے۔ وہ ایک جرمن طبیعیات دان تھا جس نے دریافت کیا کہ خلا میں برقی مقناطیسی لہریں کس طرح پھیلتی ہیں ۔ تو واقعی یہ پیمائش لہروں کی دنیا سے ہے نہ کہ خالص کمپیوٹنگ سے۔

ہرٹز ایک سیکنڈ فی سیکنڈ کی نمائندگی کرتا ہے ، در حقیقت ، 1970 تک ہرٹز کو سائیکل نہیں کہا جاتا تھا۔ اگر آپ نہیں جانتے ہیں تو ، ایک چکر صرف ایک یونٹ کے وقوع کی تکرار ہے ، جو اس معاملے میں لہر کی حرکت ہوگی۔ پھر ہرٹز اس کی پیمائش کرتا ہے کہ لہر وقت میں دہراتی ہے ، جو آواز یا برقی مقناطیسی ہوسکتی ہے۔ لیکن یہ ٹھوس چیزوں کی کمپن یا سمندری لہروں کے لئے بھی قابل توسیع ہے۔

اگر ہم اس کی سطح کے متوازی کسی کاغذ کو اڑانے کی کوشش کرتے ہیں تو ہم دیکھیں گے کہ اگر ہم زور سے اڑاتے ہیں تو سیکنڈ یا سیکنڈ کے سیکنڈ کے ہزاروں ہندسوں میں ہر بار اس پیٹرن کو دہرانے لگتا ہے۔ لہروں کے ساتھ بھی ایسا ہی ہوتا ہے ، اور اس طول و عرض پر ہم اسے تعدد (f) کہتے ہیں اور یہ ایک مدت کا الٹا ہے ، جو صاف سیکنڈ ( سیکنڈ ) میں ماپا جاتا ہے۔ اگر ہم ان سب کو ایک ساتھ رکھتے ہیں تو ، ہم انشورنس کی مدت میں ہر ذرہ (لہر ، کاغذ ، پانی) کے ذخیرے کی تعدد کے طور پر ہرٹز کی تعریف کرسکتے ہیں۔

یہاں ہم دیکھ سکتے ہیں کہ لہر کی شکل اور یہ ایک مدت میں کس طرح دہراتا ہے۔ پہلے میں ، ہمارے پاس 1 ہرٹج کی پیمائش ہے ، کیونکہ ایک سیکنڈ میں اس کو صرف ایک دواری کا سامنا کرنا پڑا ہے۔ اور دوسری شبیہہ میں ، ایک ہی سیکنڈ میں اس نے 5 مکمل اوقات ختم کردیئے ہیں ۔ پھر ذرا تصور کریں کہ 5 گیگاہرٹج کتنا ہوگا؟

نام	علامت	ویلیو (ہرٹج)
مائکروہارتز	z ہرٹز	0.000001
ملی ہارٹز	میگاہرٹز	0.001
…	…	…
ہرٹز	ہرٹج	1
ڈیکہارٹز	daHz	10
Hectoertium	HHz	100
کلوہرٹز	kHz	1،000
میگہارتز	میگا ہرٹز	1،000،000
گیگاہارٹز	گیگا ہرٹز	1،000،000،000
…	…	…

کمپیوٹنگ میں گیگا ہرٹز

اب جب ہم واقعی جان چکے ہیں کہ ہرٹز کیا ہے اور یہ کہاں سے ہے ، اب وقت آگیا ہے کہ اس کو کمپیوٹنگ میں لاگو کریں۔

ہرٹز الیکٹرانک چپ کی فریکوئینسی کی پیمائش کرتا ہے ، ہمارے نزدیک پروسیسر سب سے مشہور ہے۔ لہذا اس کی تعریف کو منتقل کرنا ، ہرٹز ایک ایسی کارروائی ہے جو ایک سیکنڈ کی مدت میں ایک پروسیسر کرسکتا ہے ۔ اس طرح ایک پروسیسر کی رفتار کو ماپا جاتا ہے۔

کمپیوٹر (اور دوسرے الیکٹرانک اجزاء) کا پروسیسر ایک ایسا آلہ ہے جو کچھ ایسی کارروائیوں کو انجام دینے کے لئے ذمہ دار ہوتا ہے جو پروگراموں کے ذریعہ تیار کردہ ہدایات کی صورت میں مرکزی میموری سے بھیجے جاتے ہیں۔ پھر ہر پروگرام کو کاموں یا عمل میں تقسیم کردیا جاتا ہے ، اور ہدایات میں تبدیل کیا جاتا ہے ، جو پروسیسر کے ذریعہ ایک ایک کرکے عمل میں لایا جائے گا۔

ایک پروسیسر میں جتنا ہرٹز ہوتا ہے ، اتنا ہی کام یا ہدایات جو ایک سیکنڈ میں انجام دے سکتی ہے ۔ عام طور پر ، ہم اس تعدد کو " گھڑی کی رفتار " بھی کہہ سکتے ہیں ، کیونکہ پورا نظام گھڑی کے اشارے کے ذریعہ ہم آہنگ ہوتا ہے تاکہ ہر سائیکل ایک ہی وقت میں رہتا ہے اور معلومات کی منتقلی کامل ہوتی ہے۔

سی پی یو بجلی کے اشارے ہی سمجھتا ہے

جیسا کہ آپ سمجھ جائیں گے ، ایک الیکٹرانک اجزاء صرف وولٹیج اور AMP ، سگنل / کوئی سگنل نہیں سمجھتا ہے ، لہذا تمام ہدایات کو زیرو اور ان میں ترجمہ کیا جانا چاہئے۔ فی الحال ، پروسیسرز ایک ساتھ کام کرنے کی اہلیت رکھتے ہیں جن میں 64 زیرو اور ڈور ہوتے ہیں ، جسے بٹس کہتے ہیں ، اور یہ وولٹیج سگنل کی موجودگی یا عدم موجودگی کی نمائندگی کرتا ہے۔

سی پی یو کو صرف ایک اشارے کا حصول ملتا ہے کہ وہ اس کے داخلی منطق کے دروازوں کی ساخت کے ساتھ تعبیر کرنے کی اہلیت رکھتا ہے ، جو بدلے میں ٹرانجسٹروں پر مشتمل ہوتا ہے جو برقی سگنلوں کو پاس کرنے یا نہ پاس کرنے کے لئے ذمہ دار ہوتا ہے۔ اس طرح ریاضی اور منطقی عمل کی شکل میں انسان کو "فہم معنیٰ" دینا ممکن ہے: اس کے علاوہ ، گھٹائو ، ضرب ، تقسیم ، اے ایم ڈی ، یا ، نہیں ، نار ، ایکس او آر۔ یہ سب کچھ اور کچھ اور وہ کاروائیاں ہیں جو سی پی یو کرتی ہے ، اور یہ کہ ہم اپنے کمپیوٹر پر کھیلوں ، پروگراموں ، تصاویر وغیرہ کی شکل میں دیکھتے ہیں۔ متجسس ، ٹھیک ہے؟

گیگا ہرٹز کا ارتقاء

ہمارے پاس سوپ میں ہمیشہ گیگہارٹز نہیں ہوتا ، حقیقت میں ، تقریبا 50 50 سال پہلے ، انجینئروں نے صرف اپنے پروسیسروں کی تعدد کو اس طرح کا نام دینے کا خواب دیکھا تھا۔

شروعات بھی خراب نہیں تھی ، ایک ہی چپ پر لاگو پہلا مائکرو پروسیسر انٹیل 4004 تھا ، جو 1970 میں ایجاد کیا گیا ایک چھوٹا سا کاکروچ تھا جس نے ان بڑے ویکیوم والو پر مبنی کمپیوٹرز کے بعد مارکیٹ میں انقلاب برپا کردیا جس میں آرجیبی لائٹنگ تک نہیں تھی۔ ٹھیک ٹھیک ، ایک وقت تھا جب آرجیبی موجود نہیں تھا ، ذرا تصور کریں ۔ حقیقت یہ ہے کہ یہ چپ ویسے بھی 740 KHz کی فریکوئنسی پر 4 بٹ ڈور پر کارروائی کرنے کی اہلیت رکھتی تھی ، برا نہیں۔

آٹھ سال بعد ، اور کچھ ماڈلز کے بعد ، انٹیل 8086 16 سے کم بٹس کے ایک پروسیسر کے ساتھ پہنچا جو 5 سے 10 میگاہرٹز تک کام کرتا تھا ، اور اس کا سائز کاکروچ کی طرح تھا۔ یہ x86 فن تعمیر کو نافذ کرنے والا پہلا پروسیسر تھا ، جو فی الحال ہم پروسیسروں پر ہے ، ناقابل یقین ہے۔ لیکن یہ فن تعمیر ہدایات کو سنبھالنے میں اتنا اچھا تھا کہ یہ کمپیوٹنگ میں پہلے اور بعد میں تھا۔ آئی بی ایم کے پاور 9 جیسے سرورز کے ل others دوسرے بھی موجود ہیں ، لیکن بلا شبہ 100٪ پرسنل کمپیوٹرز x86 استعمال کرتے رہتے ہیں۔

لیکن یہ DIS الفا پروسیسر تھا جو RISC ہدایات کے ساتھ پہلا چپ تھا جو 1992 میں 1 گیگا ہرٹز رکاوٹ پر پہنچا تھا ، پھر AMD 1999 میں اپنے ایتلن کے ساتھ پہنچا اور اسی سال پینٹیم III ان تعدد کو پہنچا۔

ایک پروسیسر کا سی پی آئ

موجودہ دور میں ہمارے پاس پروسیسرز موجود ہیں جو 5 گیگا ہرٹز (5،000،000،000 آپریشن فی سیکنڈ) تک پہنچ سکتے ہیں اور اس کو ختم کرنے کے ل they ان کے پاس صرف ایک ہی نہیں ، بلکہ ایک چپ پر 32 کور ہیں ۔ ہر بنیادی فی چکر میں اور بھی زیادہ کام کرنے کی اہلیت رکھتا ہے ، لہذا استعداد بڑھ جاتی ہے۔

آپریشن کے مطابق ہر سائیکل کو سی پی آئی بھی کہا جاتا ہے (صارف قیمت اشاریہ کے ساتھ الجھن میں نہیں پڑنا)۔ سی پی آئی ایک پروسیسر کی کارکردگی کا اشارہ ہے ، اس وقت پروسیسرز کی سی پی آئی کی پیمائش کرنا بہت فیشن ہے ، کیونکہ اس سے طے ہوتا ہے کہ پروسیسر کتنا اچھا ہے۔

مجھے وضاحت کرنے دو ، ایک سی پی یو کے دو بنیادی عناصر کور اور ان کی تعدد ہیں ، لیکن بعض اوقات زیادہ کور رکھنے کا مطلب زیادہ آئی پی سی رکھنے کا نہیں ہوتا ہے ، لہذا یہ ممکن ہے کہ 6 کور سی پی یو 4 کور سی پی یو سے کم طاقتور ہو۔

کسی پروگرام کی ہدایات کو دھاگوں یا مراحل میں تقسیم کیا جاتا ہے ، اور پروسیسر میں داخل کیا جاتا ہے تاکہ مثالی طور پر ، ہر گھڑی کے چکر میں ایک مکمل ہدایت دی جاتی ہے ، یہ IPC = 1 ہوگا۔ اس طرح ، ہر چکر میں ، ایک مکمل ہدایت آتی اور جاتی تھی۔ لیکن ہر چیز اتنا ہی مثالی نہیں ہے ، کیوں کہ ہدایات کا زیادہ تر انحصار ہوتا ہے کہ پروگرام کیسے بنایا جاتا ہے اور کس طرح کی کاروائی کی جا operations گی۔ شامل کرنا ضرب لگانے کے مترادف نہیں ہے ، اور نہ ہی یکساں ہے اگر کسی پروگرام میں ایک سے زیادہ تھریڈ صرف ایک ہی ہوتے ہیں۔

پروسیسر کے آئی پی سی کی پیمائش کرنے کے لئے ایسے پروگرام موجود ہیں جتنا ممکن ہو حالات کے تحت۔ یہ پروگرام پروسیسر کو پروگرام چلانے میں لگنے والے وقت کا حساب کتاب کرکے اوسطا IPC ویلیو حاصل کرتے ہیں۔ اس طرح کی سیریز:

نتیجہ اور مزید دلچسپ لنکس

واقعتا یہ ایک بہت ہی دلچسپ موضوع ہے ، یہ ہرٹز کے بارے میں اور یہ کہ پروسیسر کی رفتار کس طرح ماپی جاتی ہے۔ یہ واقعی میں بہت سارے عنوانات کے بارے میں بات کرنے کو دیتا ہے ، لیکن ہم ناولوں کی طرح مضمون بھی نہیں بناسکتے ہیں۔

کم از کم ہم امید کرتے ہیں کہ ہرٹز کے معنی ، تعدد ، ہر سیکنڈ سائیکل اور سی پی آئی کو اچھی طرح سمجھایا گیا ہے ۔ اب ہم آپ کو عنوان سے متعلق کچھ دلچسپ سبق آموز اشارے کے ساتھ چھوڑتے ہیں۔

اگر آپ کو اس موضوع کے بارے میں کوئی سوالات ہیں ، یا کچھ بتانا چاہتے ہیں تو ہمیں باکس میں ایک تبصرہ کریں۔