سخت افزار

سی پی یو (CPU) چیست؟

CPU اصلی ترین جزء کامپیوتر محسوب میشود که تمام پردازش های کامپیوتر شما به عهده ی آن است، در این مقاله با عملکرد CPU بیشتر آشنا میشیم پس با کلاور همراه باشید.

سی‌پی‌یو چیست؟

واحد پردازش مرکزی (CPU) که از آن با عنوان مغز رایانه یاد می‌شود، تنها واحد پردازشی رایانه نیست؛ اما مهم‌ترین آن‌ها به شمار می‌رود. سی‌پی‌یو در واقع آن بخش از رایانه است که اقدامات، محاسبات و اجرای برنامه‌ها را بر عهده دارد.

سی‌پی‌یو داده‌های دستوری را از RAM دریافت، کدگشایی و پردازش می‌کند و تحویل می‌دهد. سی‌پی‌یو در انواع و اقسام دستگاه‌ها از رایانه‌ و لپ‌تاپ‌ گرفته تا گوشی‌ هوشمند، تبلت‌ و تلویزیون‌ هوشمند وجود دارد. این تراشه‌ی کوچک و معمولا مربع‌شکل روی بورد اصلی دستگاه‌ها قرار می‌گیرد و با سایر سخت‌افزارها برای اجرای رایانه‌ی شما در تعامل است.

واکشی (Fetch)

واکشی به دریافت دستورالعمل گفته می‌شودY دستورالعملی که در غالب صفر و یک و از طریق رم به سی‌پی‌یو ارسال می‌شود. هر دستور تنها بخش کوچکی از یک عملیات است. بنابراین، سی‌پی‌یو نیازمند این است که بداند دستورالعمل بعدی چیست. نشانی دستور فعلی توسط یک شمارشگر برنامه (PC) نگه داشته می‌شود. سپس PC و دستورالعمل‌ها در قسمت ثبت دستور (IR) قرار می‌گیرند. بعد از آن طول PC افزایش پیدا می‌کند تا به نشانی دستورالعمل بعدی ارجاع دهد.

رمزگشایی (Decode)

وقتی یک دستور، واکشی و در IR ذخیره می‌شود، سی‌پی‌یو دستور را به مداری به نام رمزگشای دستور منتقل می‌کند. این مدار دستور را به سیگنال‌هایی تبدیل می‌کند که برای فعالیت به بخش‌های دیگر سی‌پی‌یو فرستاده می‌شود.

اجرا (Execute)

در گام نهایی، دستورات رمزگشایی شده برای تکمیل به بخش‌های مربوطه در سی‌پی‌یو ارسال می‌شوند. نتایج معمولا در بخشی از سی‌پی‌یو ثبت می‌شوند تا در دستورالعمل‌های آتی به آن‌ها رجوع شود. برای درک بهتر می‌توانید این روند را به عملکرد حافظه‌ی ماشین حساب تشبیه کنید.

تعداد هسته‌ها

در ابتدا سی‌پی‌یوها تنها یک هسته داشتند. این یعنی واحد پردازش مرکزی به انجام تنها یک مجموعه از وظایف محدود بود. این یکی از دلایلی بود که در آن زمان رایانه‌ها را با وجود تأثیرگذار بودن، نسبتا کند و وقت‌گیر می‌کرد. بعد از ساخت پردازنده‌ی تک‌هسته‌ای، تولیدکنندگان به فکر راه‌هایی برای ارتقاء عملکرد آن افتادند. یکی از این راه‌ها به ساخت پردازنده‌های چندهسته‌ای منتهی شد. به‌طوری‌که این روزها احتمالا عبارات دوهسته‌ای چهارهسته‌ای و حتی هشت‌هسته‌ای را فراوان شنیده‌اید.

یک پردازنده‌ی دوهسته‌ای به زبان ساده یعنی دو سی‌پی‌یو مجزا روی یک تراشه. با افزایش تعداد هسته‌ها، سی‌پی‌یوها قادر به مدیریت پردازش‌های چندگانه به‌صورت همزمان شدند. این موضوع منجر به افزایش عملکرد و کاهش زمان پردازش شد. دوهسته‌ای به سرعت راه را برای چهارهسته‌ای باز کرد و حتی پردازنده‌های هشت‌هسته‌ای پس از آن پدیدار شدند. امروزه به لطف فراریسمانی (Hyper-Threading) رایانه‌ی شما می‌تواند به گونه‌ای عمل کند که گویی ۱۶ هسته‌ی پردازشی دارد.

طراحی توان حرارتی

طراحی توان حرارتی در واقع میزان برق بیشینه‌ای است که سی‌پی‌یو مصرف می‌کند و واحد آن وات است. یک پردازنده‌ی کم‌مصرف علاوه بر کاهش مصرف برق حسن دیگری نیز دارد و آن ایجاد گرمای کمتر است.

شکل سوکت سی‌پی‌یو

سی‌پی‌یو برای این‌که کار کند باید روی بورد اصلی سوار شود. بنابراین، هنگام انتخاب یک سی‌پی‌یو باید مطمئن شوید که سوکت‌های مادربورد و سی‌پی‌یو به هم می‌خورند.

کش L2 و L3

کش ال۲ و ال۳ حافظه‌ی اختصاصی سی‌پی‌یو است که در هنگام پردازش مورد استفاده قرار می‌گیرد. هرچه حافظه‌ی کش بیشتر باشد سرعت عملکرد سی‌پی‌یو نیز بالاتر خواهد بود.

فرکانس

فرکانس به سرعت عملکرد پردازنده اطلاق می‌شود. قبل از ظهور پردازنده‌های چندهسته‌ای، فرکانس مهم‌ترین معیار سنجش بین سی‌پی‌یوها بود. امروزه، با وجود تغییر و تحولات زیاد همچنان فرکانس پردازنده نقش مهمی در عملکرد رایانه‌ها ایفا می‌کند. به‌طوری‌که یک پردازنده‌ی خیلی سریع دوهسته‌ای می‌تواند عملکرد بهتری از یک پردازنده‌ی کند چهارهسته‌ای داشته باشد.

مغزهای عملیات

سی‌پی‌یو واقعا مغز رایانه است. هر عملیات محاسباتی در رایانه توسط سی‌پی‌یو انجام می‌گیرد. در واقع وجود سایر اجزای کامپیوتر برای پشتیبانی از عملیات سی‌پی‌یو است. پیشرفت‌های فناوری پردازنده، مانند فراریسمانی و چندهستگی؛ نقش مهمی در انقلاب فنی ایفا کرده‌‌اند.

با دانستن تفاوت بین پردازنده‌ی دوهسته‌ای اینتل i7 و پردازنده‌ی چهارهسته‌ای AMD X4 860K می‌توانید انتخاب سریع‌تر و آسان‌تری داشته باشید. همچنین می‌توانید با یک انتخاب متناسب با نیاز در هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنید. ضمنا سی‌پی‌یو با وجود اهمیت زیاد، همیشه تنها راه برای ارتقاء کامپیوتر شخصی شما نیستند.

چقدر در مورد CPU می‌دانستید؟ سی‌پی‌یو سیستم شما چیست؟ آیا قصد ارتقاء آن را دارید؟ نظرات و تجربیات خود را با ما به اشتراک بگذارید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.