گھر > نمائش > مواد

کمپیوٹر کی تعمیر کا کردار

Mar 11, 2019

تعریف


مقصد یہ ہے کہ اس کمپیوٹر کو ڈیزائن کرے جس کی کارکردگی میں بجلی کی کھپت کو برقرار رکھنے کے بجائے کارکردگی کی زیادہ سے زیادہ ہو، متوقع کارکردگی کی رقم سے متعلق قیمت کم ہو، اور یہ بھی بہت قابل اعتماد ہے. اس کے لئے، بہت سے پہلوؤں پر غور کیا جارہا ہے، جس میں ہدایات سیٹ ڈیزائن، فعال تنظیم، منطق ڈیزائن، اور عمل درآمد شامل ہے. اس عمل میں مربوط سرکٹ ڈیزائن، پیکیجنگ، طاقت، اور کولنگ شامل ہے. ڈیزائن کی اصلاح کو compilers کے ساتھ واقفیت، منطقی ڈیزائن کرنے کے لئے آپریٹنگ سسٹم، اور پیکیجنگ کی ضرورت ہوتی ہے.


ہدایات سیٹ فن تعمیر

ایک ہدایات سیٹ فن تعمیر (آئی ایس اے) کمپیوٹر کے سافٹ ویئر اور ہارڈ ویئر کے درمیان انٹرفیس ہے اور اس کے پروگرام کے پروگرامر کے طور پر بھی دیکھا جا سکتا ہے. کمپیوٹرز اعلی درجے کی پروگرامنگ زبانوں جیسے جاوا، C ++، یا سب سے زیادہ پروگرامنگ زبان استعمال نہیں سمجھتے ہیں. ایک پروسیسر صرف عددی طور پر بائنری نمبرز کے طور پر کچھ عددی فیشن میں انکوڈ ہدایت کو سمجھتا ہے. سوفٹ ویئر کے اوزار، جیسے کمپائلر، ان اعلی درجے کی زبانوں کو ان ہدایات میں ترجمہ کرتے ہیں جو پروسیسر سمجھ سکتے ہیں.


ہدایات کے علاوہ، آئی ایس اے نے ایسے کمپیوٹر میں اشیاء کی وضاحت کی ہے جو پروگرام کے لئے دستیاب ہیں- مثال کے طور پر ڈیٹا کی اقسام، رجسٹرز، ایڈریسنگ طریقوں اور میموری. رجسٹریشن انڈیکس (یا نام) اور میموری ایڈریسنگ طریقوں کے ساتھ ان دستیاب اشیاء کو ہدایات تلاش کریں.


ایک کمپیوٹر کا آئی ایس اے عام طور پر ایک چھوٹے سے ہدایات کے دستی میں بیان کیا جاتا ہے، جس سے یہ وضاحت کرتا ہے کہ ہدایات کو انکوڈ کیا گیا ہے. اس کے علاوہ، یہ ہدایات کے لئے مختصر (قابل اعتماد) نیومونیکی نام کی وضاحت کرسکتے ہیں. نام ایک سافٹ ویئر کے ترقیاتی آلے کے ذریعہ ایک اسمبلی کے نام سے تسلیم کیا جا سکتا ہے. ایک اسمبلی کمپیوٹر پروگرام ہے جس میں آئی ایس اے کے ایک انسانی پڑھنے کے قابل بناتا ہے. ڈسکیبلر بھی بڑے پیمانے پر دستیاب ہیں، عام طور پر ڈیبگر اور سوفٹ ویئر پروگراموں میں بائنری کمپیوٹر کے پروگراموں میں خرابی کو الگ کرنے اور درست کرنے کے لئے.


آئی ایس اے کو معیار اور مکمل طور پر مختلف ہوتی ہے. پروگرامر سہولت (کس طرح آسان سمجھنے کے لئے ہے)، کوڈ کا سائز (ایک مخصوص کارروائی کرنے کے لئے کتنا کوڈ ضروری ہے)، ہدایات کی تشریح کرنے کے لئے کمپیوٹر کی لاگت کے درمیان ایک اچھا ISA سمجھوتا ہے (زیادہ پیچیدگی کا مطلب ہے کہ زیادہ ہارڈ ویئر کی ضرورت ہے ڈوڈ آؤٹ اور ہدایات پر عملدرآمد)، اور کمپیوٹر کی رفتار (زیادہ پیچیدہ ڈسنگنگ ہارڈویئر کے ساتھ طویل وقت کا وقت مقرر ہوتا ہے). میموری تنظیم کی وضاحت کرتا ہے کہ کس طرح کی ہدایت میموری کے ساتھ بات چیت کرتی ہے، اور کس طرح میموری خود سے بات چیت کرتی ہے.


ڈیزائن ایولیشن سوفٹ ویئر (ایمولٹرز) کے دوران ایک مجوزہ ہدایات سیٹ میں لکھا پروگرام چل سکتا ہے. جدید امیولٹر اس بات کا تعین کرنے کے لئے سائز، لاگت، اور رفتار کی پیمائش کرسکتے ہیں، اگر کوئی مخصوص ای ایس اے اس کے مقاصد کو پورا کر رہا ہے.


کمپیوٹر تنظیم


کمپیوٹر تنظیم کی کارکردگی پر مبنی مصنوعات کو بہتر بنانے میں مدد ملتی ہے. مثال کے طور پر، سافٹ ویئر انجینئرز پروسیسرز کی پروسیسنگ طاقت کو جاننے کی ضرورت ہے. ان سب سے کم قیمت کے لئے سب سے زیادہ کارکردگی حاصل کرنے کے لئے سافٹ ویئر کو بہتر بنانے کی ضرورت ہوسکتی ہے. یہ کمپیوٹر کی تنظیم کا تفصیلی تجزیہ کی ضرورت ہے. مثال کے طور پر، ایسڈی کارڈ میں، ڈیزائنرز کو کارڈ کا بندوبست کرنے کی ضرورت ہوسکتی ہے تاکہ سب سے تیز رفتار ممکنہ ڈیٹا پر عملدرآمد ہوسکتا ہے.


کمپیوٹر تنظیم ایک خاص پروجیکٹ کے لئے ایک پروسیسر کے انتخاب کی منصوبہ بندی میں بھی مدد کرتا ہے. ملٹی میڈیا منصوبوں کو بہت تیزی سے ڈیٹا تک رسائی حاصل ہوسکتی ہے، جبکہ مجازی مشینیں تیزی سے رکاوٹ کی ضرورت ہوتی ہے. بعض اوقات بعض کاموں کو اضافی اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے. مثال کے طور پر، ایک مجازی مشین چلانے میں قابل کمپیوٹر مجازی میموری ہارڈ ویئر کی ضرورت ہے تاکہ مختلف مجازی کمپیوٹرز کی یاد الگ ہوسکتی ہے. کمپیوٹر تنظیم اور خصوصیات میں بجلی کی کھپت اور پروسیسر کی قیمت بھی متاثر ہوتی ہے.


عمل

ایک بار ہدایات کی ترتیب اور مائکرو فن تعمیر ڈیزائن کیا جاتا ہے، ایک عملی مشین تیار کی جانی چاہیے. اس ڈیزائن کے عمل کو عملدرآمد کہا جاتا ہے. لاگو عموما آرکیٹیکچرل ڈیزائن پر غور نہیں کیا جاتا ہے، بلکہ ہارڈویئر ڈیزائن انجینئرنگ. عمل کئی قدموں میں مزید ٹوٹ سکتا ہے:


منطق لاگو منطقی گیٹ کی سطح پر ضروری سرکٹ کو ڈیزائن کرتا ہے

سرکٹ کے عمل میں بنیادی عناصر (ٹیٹس، ایکسلکس، لچ وغیرہ وغیرہ) کے ساتھ ساتھ کچھ بڑے بلاکس (ALUs، کیچ وغیرہ) کے ٹرانزرسٹر سطح کے ڈیزائن بھی شامل ہیں جو لاگ دروازے کی سطح پر لاگو کئے جا سکتے ہیں یا جسمانی سطح پر ڈیزائن اس کے لئے مطالبہ کرتا ہے.

جسمانی عملدرآمد جسمانی سرکٹ کو ڈرا دیتا ہے. مختلف سرکٹ اجزاء چپ چپ پلیپین میں یا ایک بورڈ پر رکھے جاتے ہیں اور ان سے منسلک تاروں کو پیدا کیا جاتا ہے.

ڈیزائن کی توثیق کمپیوٹر کو پورے طور پر آزماتا ہے تاکہ یہ دیکھنے کے لۓ کہ یہ تمام حالات اور تمام ٹائمنگ میں کام کرتا ہے. ایک بار جب ڈیزائن کی توثیق کا عمل شروع ہوتا ہے تو، منطقی سطح پر ڈیزائن منطقی ایمولیٹروں کا استعمال کرتے ہوئے ٹیسٹ کیا جاتا ہے. تاہم، یہ عام طور پر حقیقت پسندانہ امتحان چلانے کے لئے بہت سست ہے. لہذا، پہلی امتحان کی بنیاد پر اصلاحات کے بعد، پروٹوٹائپز فیلڈ پروگرامر گیٹ اینڈس (FPGAs) کا استعمال کرتے ہوئے تعمیر کیے جاتے ہیں. زیادہ تر شوق منصوبوں کو اس مرحلے پر روکا ہے. حتمی قدم پروٹوٹائپ مربوط سرکٹس کی جانچ کرنا ہے. مسائل کو حل کرنے کے لئے انٹیگریٹڈ سرکٹوں کو کئی دوبارہ ضرورت ہوتی ہے.

سی پی یوز کے لئے، پورے عمل درآمد کے عمل کو مختلف طریقے سے منظم کیا جاتا ہے اور اکثر سی پی یو ڈیزائن کے طور پر کہا جاتا ہے.