ชุดคำสั่งคืออะไร?

ชุดคำสั่งหรือสถาปัตยกรรมชุดคำสั่งเป็นชุดคำสั่งแบบรวมที่ตัวประมวลผลคอมพิวเตอร์สามารถดำเนินการได้ ทุกสิ่งที่คอมพิวเตอร์ทำตั้งแต่การรันแอปพลิเคชั่นประมวลผลคำไปจนถึงการเข้ารหัสไฟล์วิดีโอจะลดลงไปจนถึงการรวมกันของคำสั่งเหล่านี้ โปรแกรมเมอร์ไม่ได้สร้างโปรแกรมโดยตรงผ่านคำแนะนำเหล่านี้ แต่ใช้ซอฟต์แวร์ชนิดพิเศษที่รู้จักกันในชื่อคอมไพเลอร์ที่แปลรหัสการเขียนโปรแกรมเป็นคำสั่งของเครื่อง คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่วนใหญ่ใช้ชุดคำสั่งที่ใช้ครั้งแรกในปี 1970 ในขณะที่สมาร์ทโฟนแท็บเล็ตและอุปกรณ์อื่น ๆ ใช้ชุดคำสั่งที่เรียบง่ายซึ่งเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ใช้พลังงานต่ำ

คอมพิวเตอร์อาจมีความสามารถในการทำงานที่ไร้ขีด จำกัด แต่ไมโครโปรเซสเซอร์ภายในนั้นสามารถใช้งานคำสั่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าจำนวน จำกัด เท่านั้นเรียกว่าคำแนะนำ ด้วยตัวเองแต่ละคำสั่งนั้นค่อนข้างง่ายบางทีบอกโปรเซสเซอร์ให้เพิ่มตัวเลขสองตัวหรือย้ายข้อมูลจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง เมื่อรวมคำแนะนำพื้นฐานเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพมากและใช้เป็นพื้นฐานสำหรับซอฟต์แวร์ทุกประเภท ประสิทธิภาพและความเข้ากันได้ของ CPU นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับจำนวนและประเภทของคำสั่งที่ CPU รองรับทำให้ชุดคำสั่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในความสำเร็จเชิงพาณิชย์หรือความล้มเหลวของการออกแบบใหม่

ซีพียูสามารถใช้งานฟังก์ชั่นที่เป็นส่วนหนึ่งของชุดคำสั่งได้เท่านั้น แต่โปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์เพียงไม่กี่คนที่ฝังคำสั่งเหล่านี้ไว้ในซอฟต์แวร์ แต่จะใช้ขั้นตอนกลางที่เรียกว่าการรวบรวมแทน ในกระบวนการนี้โปรแกรมที่เรียกว่าคอมไพเลอร์แปลรหัสที่เป็นมิตรกับมนุษย์ที่โปรแกรมเมอร์ใช้เป็น“ รหัสเครื่อง” ที่โปรเซสเซอร์เข้าใจ เนื่องจากโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกันสนับสนุนชุดคำสั่งต่าง ๆ คอมไพเลอร์จะต้องได้รับการออกแบบสำหรับประเภทของโปรเซสเซอร์ที่โปรแกรมตั้งใจทำงาน ด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยซึ่งสามารถประมวลผลได้มากถึงหลายร้อยล้านหรือแม้กระทั่งคำสั่งนับพันล้านครั้งในหนึ่งวินาทีคอมไพเลอร์ได้กลายเป็นวิธีการที่ใช้งานได้จริงในการสร้างซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเกือบทั้งหมดที่ขายตั้งแต่ปี 1980 ใช้ชุดคำสั่งที่เรียกว่า x86 ซึ่ง แต่เดิมได้รับการออกแบบมาสำหรับโปรเซสเซอร์Intel®ซึ่งเปิดตัวในช่วงกลางปี ​​1970 ความปรารถนาในการใช้งานร่วมกับระบบย้อนหลังได้ช่วยให้ x86 โดดเด่นในตลาดพีซีแม้ว่าจะมีการเพิ่มคำแนะนำใหม่ผ่านทางส่วนขยายเป็นครั้งคราว สมาร์ทโฟนแท็บเล็ตและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทอื่น ๆ จำนวนมากใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ตามชุดคำสั่ง ARM ซึ่งง่ายกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า x86 เซิร์ฟเวอร์ระดับไฮเอนด์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์พิเศษอื่น ๆ เช่นเกมคอนโซลอาจใช้ชุดคำสั่งต่าง ๆ