কম্পিউটারের অবকাঠামো (Computer Architecture): সিপিইউ (CPU)
কম্পিউটারের অবকাঠামো বা কম্পিউটার আর্কিটেকচার (Computer Architecture) বলতে বোঝায় একটি কম্পিউটার সিস্টেমের নকশা (Design) এবং সংগঠন (Organization) সম্পর্কিত নিয়ম ও পদ্ধতির সেট। সহজ কথায়, কম্পিউটার আর্কিটেকচার বর্ণনা করে যে কম্পিউটারের বিভিন্ন উপাদান (যেমন CPU, মেমরি, I/O ডিভাইস) কীভাবে একে অপরের সাথে সংযুক্ত এবং কীভাবে তারা একটি কার্যকরী সিস্টেম তৈরি করতে একসাথে কাজ করে।
এটি মূলত কম্পিউটারের মূল কার্যপ্রণালীর ব্লুপ্রিন্ট বা নকশা।
কম্পিউটার আর্কিটেকচারের মূল উপাদানসমূহ
কম্পিউটার আর্কিটেকচারের মূল কাঠামোটি সাধারণত জন ভন নিউম্যান মডেল (Von Neumann Model) এর উপর ভিত্তি করে তৈরি, যেখানে একটি কম্পিউটার সিস্টেমের চারটি প্রধান উপাদান রয়েছে, যা একত্রে IPOS (Input, Processing, Output, Storage) চক্র সম্পন্ন করে:
১. ইনপুট ইউনিট (Input Unit)
- কাজ: ব্যবহারকারীর কাছ থেকে তথ্য এবং নির্দেশ গ্রহণ করে এবং তা ডিজিটাল (বাইনারি) আকারে কম্পিউটারে পাঠায়।
- উদাহরণ: কীবোর্ড, মাউস, স্ক্যানার ইত্যাদি।
২. সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU) বা প্রসেসিং ইউনিট বা মাইক্রোপ্রসেসর
এটি কম্পিউটারের ‘মস্তিষ্ক’ স্বরূপ। সমস্ত প্রক্রিয়াকরণের কাজ এটিই নিয়ন্ত্রণ করে। CPU-এর প্রধানত তিনটি অংশ থাকে:
ক. অ্যারিথমেটিক লজিক ইউনিট (ALU): সমস্ত গাণিতিক (যোগ, বিয়োগ, গুণ, ভাগ) এবং যৌক্তিক (তুলনা, সিদ্ধান্ত গ্রহণ) কাজ করে।
খ. কন্ট্রোল ইউনিট (CU): কম্পিউটারের সমস্ত অংশের কাজ নিয়ন্ত্রণ করে। তথ্য ইনপুট, প্রক্রিয়াকরণ এবং আউটপুট ইউনিটের মধ্যে ডেটা প্রবাহ পরিচালনা করে।
গ. রেজিস্টার (Registers): CPU-এর ভেতরে থাকা খুব দ্রুত অ্যাক্সেসযোগ্য ছোট মেমরি স্থান, যা প্রক্রিয়াকরণের সময় তাৎক্ষণিক ডেটা ধরে রাখে।
৩. মেমরি ইউনিট (Memory Unit)
- কাজ: ডেটা ও প্রোগ্রাম সাময়িক বা স্থায়ীভাবে সংরক্ষণ করা।
- প্রধানত দুই প্রকার:
- প্রাথমিক মেমরি (Primary Memory): যেমন RAM (অস্থায়ী, দ্রুত) এবং ROM (স্থায়ী, নির্দেশাবলী সংরক্ষণের জন্য)।
- মাধ্যমিক মেমরি (Secondary Memory): যেমন হার্ড ডিস্ক (HDD), সলিড স্টেট ড্রাইভ (SSD) (স্থায়ী, প্রচুর ডেটা সংরক্ষণের জন্য)।
৪. আউটপুট ইউনিট (Output Unit)
- কাজ: প্রক্রিয়াকৃত ফলাফল ব্যবহারকারীর কাছে প্রদর্শন করা বা প্রদান করা।
- উদাহরণ: মনিটর, প্রিন্টার, স্পিকার ইত্যাদি।