CPU, मेमोरी और स्टोरेज: कंप्यूटर डेटा को कैसे संसाधित करता है

सीखने का लक्ष्य

प्रोसेसर, काम के दौरान उपयोग होने वाली मेमोरी और दीर्घकालिक भंडारण के अलग-अलग कार्यों को पहचानें। समझें कि एक साधारण काम कंप्यूटर में कैसे पूरा होता है और क्षमता की इकाइयों को ध्यान से पढ़ने का अभ्यास करें।

CPU डेटा को संसाधित करता है

केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (CPU) प्रोग्राम के निर्देशों को निष्पादित करती है। इसकी अंकगणित एवं तर्क इकाई (ALU) गणनाएँ और तार्किक तुलनाएँ करती है। नियंत्रण इकाई (CU) निर्देशों की व्याख्या करती है और उनके निष्पादन का समन्वय करती है। CPU के अंदर मौजूद रजिस्टर थोड़ी मात्रा में डेटा, निर्देश या बीच के परिणाम रखते हैं। कैश में बार-बार उपयोग होने वाली जानकारी की प्रतियाँ रहती हैं, जिससे मुख्य मेमोरी तक पहुँचने में लगने वाला समय घटता है। रीड-ओनली मेमोरी (ROM) गैर-वाष्पशील होती है: यह बिजली के बिना भी अपना डेटा बनाए रखती है। इसमें सामान्यतः ऐसे निर्देश रखे जाते हैं, जिन्हें बहुत कम बदला जाता है। NCERT: कंप्यूटर सिस्टम

काम की मेमोरी और भंडारण

सामान्य मुख्य RAM वाष्पशील (volatile) होती है। केवल इसमें मौजूद जानकारी बिजली हटने पर नष्ट हो जाती है। द्वितीयक भंडारण सहेजी गई जानकारी को लगातार बिजली मिले बिना भी बनाए रखता है। HDD डेटा को चुंबकीय रूप में रखता है और इसमें चलने वाले यांत्रिक भाग होते हैं। SSD आमतौर पर डेटा को NAND फ़्लैश मेमोरी में रखता है और इसमें चलने वाले यांत्रिक भाग नहीं होते। इसलिए फ़्लैश स्टोरेज, वाष्पशील RAM से अलग है, भले ही दोनों में इलेक्ट्रॉनिक घटकों का उपयोग होता है।

SSD, यांत्रिक डिस्क से डेटा पढ़ने में होने वाली देरी को कम कर सकता है। इसका अर्थ यह नहीं है कि हर काम समान रूप से तेज़ हो जाएगा या SSD कभी खराब नहीं हो सकता। परीक्षा में पहले उपकरण की भूमिका और तकनीक पहचानें; केवल गति से जुड़े किसी दावे को उसकी परिभाषा न मानें। Intel: SSD तकनीक

बिट, बाइट और क्षमता

एक बाइट में आठ बिट होते हैं। मानक दशमलव उपसर्गों और द्विआधारी उपसर्गों के अर्थ अलग हैं: 1 kB में 1,000 बाइट होते हैं, जबकि 1 KiB में 1,024 बाइट होते हैं। इसी तरह 1 MB में 1,000,000 बाइट और 1 MiB में 1,048,576 बाइट होते हैं। कुछ अध्ययन सामग्री में KB का प्रयोग 1,024 बाइट के लिए किया जाता है। गणना वाले प्रश्न में स्पष्ट रूप से बताई गई परिपाटी का पालन करें; अलग-अलग परिपाटियों को बिना बताए आपस में न बदलें। NIST: द्विआधारी उपसर्ग

रोज़मर्रा का हल किया हुआ उदाहरण

मान लें कि आपको ₹25 प्रति कॉपी की दर से छह कॉपियों का मूल्य निकालना है। कीबोर्ड इनपुट देता है, CPU गुणा करता है और स्क्रीन पर ₹150 दिखाई देता है। परिणाम सहेजने पर उसकी संग्रहीत प्रति बनती है; केवल स्क्रीन पर दिखाई देना इस बात का प्रमाण नहीं है कि परिणाम सहेजा जा चुका है।

अब मान लें कि अभ्यास की एक छोटी फ़ाइल का आकार ठीक 4 KiB है और हम फ़ाइल सिस्टम द्वारा उपयोग की जाने वाली अतिरिक्त जगह को नहीं गिन रहे हैं। इसका आकार 4 × 1,024 = 4,096 बाइट या 4,096 × 8 = 32,768 बिट है। भ्रम से बचने के लिए हर गणना के बाद इकाई लिखें।

परीक्षा में होने वाली सामान्य गलतियाँ

• ALU और CU के कार्य अलग हैं: एक गणना करता है, दूसरा नियंत्रण और समन्वय करता है।
• गैर-वाष्पशील होने का अर्थ बिजली के बिना डेटा बनाए रखना है, खराबी से पूरी तरह सुरक्षित होना नहीं।
• बड़ी संख्या का अर्थ हमेशा अधिक क्षमता नहीं होता: पहले इकाइयों की तुलना करें।

स्वयं जाँचें

1. 25 × 6 की अंकगणितीय गणना CPU का कौन-सा भाग करता है? ALU। CU निर्देशों के निष्पादन का समन्वय करता है; यह अंकगणितीय इकाई नहीं है।
2. कोई सहेजा गया दस्तावेज़ SSD पर है। क्या कंप्यूटर सामान्य रूप से बंद करने पर उसका डेटा अवश्य मिट जाएगा? नहीं। SSD की फ़्लैश मेमोरी गैर-वाष्पशील है; सामान्य RAM वाष्पशील होती है।
3. क्या 2 KiB बराबर 2,000 बाइट है? नहीं। यह 2 × 1,024 = 2,048 बाइट है। दो दशमलव किलोबाइट 2,000 बाइट के बराबर होते हैं।

ये मौलिक अभ्यास प्रश्न हैं, आधिकारिक पिछले वर्षों के प्रश्न नहीं।