কম্পিউটারের গতিতে প্রায় সমস্ত অগ্রগতি এই অঞ্চলগুলির মধ্যে একটি থেকে আসে:
ছোট ট্রানজিস্টর
ট্রানজিস্টরকে ছোট করে ফেলার ফলে দুটি জিনিস আসে:
- এগুলি শারীরিকভাবে একত্রে কাছাকাছি থাকে, সুতরাং উত্স থেকে গন্তব্য পর্যন্ত যাতায়াত করতে বৈদ্যুতিক সংকেতের জন্য সময়টি কম হয়। সুতরাং বৈদ্যুতিন সংকেতগুলি 50 বছর আগে কোনও দ্রুত ভ্রমণ না করে, তারা প্রায়শই এখন খুব কম দূরত্ব ভ্রমণ করে ।
- আরও বেশি ট্রানজিস্টর একটি চিপে অন্তর্ভুক্ত করা যায়, যার অর্থ একই সাথে আরও "কাজ" করা যেতে পারে। যত বেশি ট্রানজিস্টর যুক্ত করা হয়, তাদের পক্ষে দরকারী কাজ পাওয়া ততই কঠিন, তবে অনেক চালাক কৌশল ব্যবহার করা হয় (নীচে দেখুন)।
প্রতি নির্দেশে আরও "দরকারী কাজ"
উদাহরণস্বরূপ, কিছু প্রসেসরের পূর্ণসংখ্যাগুলি গুণিত বা ভাগ করার জন্য নির্দেশাবলীর অভাব থাকে; পরিবর্তে এই কাজটি ধীর সফ্টওয়্যার রুটিনের সাথে সম্পাদন করা আবশ্যক। গুণ ও বিভাজন নির্দেশাবলী যুক্ত করা জিনিসগুলিকে যথেষ্ট গতি দেয়। যোগ করা হচ্ছে ফ্লোটিং পয়েন্ট নির্দেশাবলী সফটওয়্যার যা ফ্লোটিং পয়েন্ট সংখ্যার প্রয়োজন গতি বাড়াতে পারেন।
প্রতি নির্দেশে আরও "দরকারী কাজ" করার একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায় শব্দের আকার বাড়িয়ে তুলছে । সিপিইউ যেগুলি 32-বিট সংখ্যায় অপারেশন করতে পারে প্রায়শই 16 বিট বা 8-বিট সিপিইউ হিসাবে একই কাজটি সম্পাদন করতে খুব কম নির্দেশের প্রয়োজন হয়।
কিছু প্রসেসর একাধিক ডেটা আইটেমগুলিতে ( সিমডি ) একই ক্রিয়াকলাপে বিশেষ নির্দেশাবলীতে একবারে কয়েকটি কাজ করার নির্দেশকে সমর্থন করে ।
চক্র প্রতি আরও নির্দেশাবলী
"ঘড়ি চক্র" প্রসেসরটি কীভাবে তার বর্তমান অবস্থা থেকে পরবর্তী অবস্থায় চলে যায়। এক অর্থে প্রসেসর একসাথে যে কাজ করতে পারে তার ক্ষুদ্রতম ইউনিট। তবে কোনও নির্দিষ্ট নির্দেশিকা কতগুলি ঘড়ি চক্র গ্রহণ করে তা প্রসেসরের ডিজাইনের উপর নির্ভর করে।
পাইপলাইনযুক্ত প্রসেসরের আবির্ভাবের সাথে "ওভারল্যাপ" করার পৃথক নির্দেশাবলীর পক্ষে এটি সম্ভব হয়েছিল, অর্থাৎ পূর্ববর্তীটি শেষ হওয়ার আগেই একটি শুরু হবে। তবে নির্দিষ্ট নির্দেশাবলী পরবর্তী নির্দেশকে অকার্যকর করতে পারে, যা পরবর্তী নির্দেশটি আংশিকভাবে কার্যকর না হওয়া পর্যন্ত জানা যাবে না, তাই জিনিসগুলি জটিল হতে পারে। (পাইপিলিন্ড প্রসেসরগুলিতে সমস্ত কিছু ঠিকঠাক কাজ করে তা নিশ্চিত করার জন্য যুক্তি অন্তর্ভুক্ত — তবে কার্য সম্পাদন বৈশিষ্ট্যগুলি আরও জটিল)
সুপারসকলার প্রসেসরগুলি এটিকে পরবর্তী স্তরে নিয়ে যায়, আক্ষরিক অর্থে একই সাথে দুটি নির্দেশ কার্যকর করার অনুমতি দেয় এবং আদেশ-বহির্গমন কার্যকর করার জন্য নির্দেশগুলি কার্যকর করার অনুমতি দেয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য নির্দেশের স্ট্রিমটির বিশ্লেষণ প্রয়োজন, কোন নির্দেশাবলী একে অপরের সাথে সংঘর্ষ হয় না তা নিয়ে কাজ করে।
যদিও এই জাতীয় অন্যান্য কৌশলগুলি রয়েছে (যেমন শাখার পূর্বাভাস , অনুমানমূলক বাস্তবায়ন ), তবে আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়টি সামগ্রিক চিত্র:
- প্রতিটি নির্দেশ সম্পূর্ণ করতে নির্দিষ্ট সংখ্যক ঘড়ি চক্র গ্রহণ করে (অবিচ্ছিন্নভাবে অগত্যা নয়)
- তবে এক সাথে একাধিক নির্দেশাবলীর অগ্রগতি হতে পারে
- সুতরাং একটি পরিমাপযোগ্য " প্রতি চক্র প্রতি নির্দেশাবলী " যা উচ্চ-প্রসেসর প্রসেসরের জন্য> 1
- তবে এটি কাজের চাপের উপর খুব দৃ strongly়তার সাথে নির্ভর করে
প্রতি সেকেন্ডে আরও চক্র
অন্য কথায়, উচ্চ ঘড়ির গতি । ঘড়ির গতি বাড়ানো কেবল উত্তাপের উত্থিত তাপই বৃদ্ধি করে না, তবে আরও অনেক সুশৃঙ্খল চিপ ডিজাইনেরও প্রয়োজন, কারণ সার্কিটের স্থিতিশীল হওয়ার জন্য একটি ছোট সময়সীমা রয়েছে। আমরা 2000 এর দশক পর্যন্ত এর থেকে অনেকগুলি মাইলেজ পেয়েছি যখন আমরা কিছু ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতা আঘাত করি।
সঠিক সময়ে সঠিক জায়গায় ডেটা
যদিও ট্রান্সজিস্টর সঙ্কুচিত হওয়ার কারণে সিপিইউতে থাকা উপাদানগুলি আরও ঘনিষ্ঠ হয়ে উঠছে, সিপিইউ এবং র্যাম এখনও 5-10 সেন্টিমিটারের বাইরে আলাদা good যদি কোনও নির্দেশকে র্যামের থেকে কিছু প্রয়োজন হয় তবে সেই নির্দেশটি সম্পূর্ণ করতে ৫ বা cles টি চক্র গ্রহণ করবে না, এটি প্রায় 200 নেবে This এটি ভন নিউমানের বাধা সমস্যা।
এর বিরুদ্ধে আমাদের মূল অস্ত্র ক্যাশে । সম্প্রতি অ্যাক্সেস করা ডেটা আবার অ্যাক্সেস হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে, তাই এটি সিপিইউ চিপের মধ্যে থাকা বিশেষ মেমোরিতে (ক্যাশে নামে পরিচিত) রাখা হয়, এটি অ্যাক্সেসকে আরও দ্রুত করে তোলে।
তবে অন্যান্য কৌশল (যেমন পাইপলাইনিং এবং শাখার পূর্বাভাস ) প্রসেসরটিকে ডেটা আসার অপেক্ষার সময় দরকারী কাজ করার অনুমতি দেয় এবং শীঘ্রই কোন ডেটা প্রয়োজন হতে পারে তাও ভবিষ্যদ্বাণী করে।
একাধিক এবং / অথবা বিশেষায়িত প্রসেসর
একাধিক প্রসেসরের চেয়ে একক প্রসেসরের জন্য সফটওয়্যার লেখা অনেক সহজ। তবে, কখনও কখনও কর্মক্ষমতা / ব্যয় / বিদ্যুৎ খরচ বেনিফিট এটিকে সার্থক করে তোলে।
এছাড়াও, নির্দিষ্ট প্রসেসরগুলি নির্দিষ্ট কিছু কাজের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, জিপিইউগুলি 2D এবং 3 ডি গ্রাফিক্স এবং এফেক্টস রেন্ডারিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় গণনার জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে।
মাল্টি-কোর প্রসেসরগুলি মূলত একক চিপে একাধিক প্রসেসর।