cpu چیست؟
CPU چیست؟
CPU یک قطعه سخت افزاری می باشد که در تمام کالاهای دیجیتال وجود دارد. از ساعت هوشمند گرفته تا لپ تاپ، موبایل، کنسول‌های بازی، تلویزیون و … در تمام این دستگاه ها CPU مسئول پردازش و اجرای دستورات است. این قطعه معمولا با دیگر سخت افزار ها ارتباط تعاملی دارد و کارهای آن ها را برنامه ریزی می کند. بارزترین تشبیهی که می توان به CPU نسبت داد ، مغز انسان است . یک انسان بدون داشتن دست و پا یا دیگر اعضای بدن می تواند به زندگی ادامه دهد ولی بدون داشتن مغز هرگز نمی تواند حتی زنده بماند . CPU نیز همین گونه است و در واقع مغز رایانه ی شما به حساب می آید و تمام تحلیل و بررسی ها پردازش های سخت افزاری و نرم افزاری دیگر قسمت ها در این چیپ صورت می گیرد و بدون این قطعه در واقع نه تنها دستگاه شما روشن نمی شود ، بلکه دستگاه شما کارایی خود را از دست می دهد .
انواع CPU کدامند؟
CPUها از نظر ساختاری به دو نوع 32 بیتی و 64 بیتی تقسیم می‌شوند که هر کدام سرعت و توانایی‌‌های مختلفی دارند. سیستم با CPU های 32 بیتی که معمولا قدیمی‌تر هستند دارای سرعت و امنیت کمتری هستند در حالی که CPUهای 64 بیتی جدیدتر هستند و سرعت و امنیت بالاتری دارند.
CPUها را می‌توان بر اساس تعداد هسته‌های آنها هم دسته‌بندی کرد. امروزه CPUهایی با تعداد هسته ۲، ۴، ۸ یا حتی ۱۶ در بازار موجود است. هر کدام از این هسته‌ها به طور مستقل عملیات پردازش اطلاعات را انجام می‌دهند، به همین دلیل هرچه تعداد هسته‌های یک پردازنده بیشتر باشد سرعت اجرای دستورات در آن بیشتر است. در نتیجه احتمال خطا یا کندی سیستم کمتر می‌شود.
اجزاء CPU
طبیعتا خود CPU نیز مانند دیگر قطعات از اجزایی تشکیل شده است. برخی از این اجزا از ابتدا در CPUها وجود داشته است مانند هسته و برخی نیز با مرور زمان برای بهبود کارایی به آن اضافه شده اند، مانند پردازنده گرافیک و حافظه کش در سطوح مختلف که از اجزای تشکیل دهنده اصلی CPU محسوب می شوند. هر کدام از این اجزا وظیفه ای را انجام می دهند و نتیجه هماهنگی و ارتباط بین آنها عملکرد یک CPU را مشخص می‌کند. در ادامه به معرفی بخش‌های مختلف یک CPU می‌پردازیم.
∴ هسته ( core ) :
کامپیوترها در اوایل عمر خود با پردازنده‌های تک‌هسته‌ای در بازار عرضه شدند. تک هسته‌ای بودن پردازنده بدین معنی است که سی پی یو در هر لحظه تنها قادر به اجرای یک دستور خواهد بود. تا زمانی که اولین فرایند در حال اجرا به پایان نرسد، فرایند اجرای دستور بعدی آغاز نخواهد شد. به منظور افزایش سرعت پردازش در سیستم ها به مرور CPU های چندهسته‌ای هم تولید شدند. این نوع پردازنده‌ها در واقع چند CPU روی یک چیپ دارند که هرکدام به‌صورت جداگانه به عملیات اجرای دستورات رسیدگی می‌کند.
مزیت پردازنده‌های چند هسته‌ای دقیقا همین پردازش همزمان محاسبات است. هرچه تعداد هسته‌ها بیشتر باشد، تعداد محاسبات همزمان نیز افزایش پیدا می‌کند که این امر در مجموع باعث بهبود عملکرد CPU خواهد شد. البته در نظر داشته باشید که تعداد بیشتر هسته‌ها لزوما به معنی سرعت بالاتر در اجرای دستورات نیست. اما وقتی چند هسته در اختیار داریم، سرعت فرآیند به طور قابل توجهی افزایش پیدا می‌کند.
∴ حافظه کش (Cache):
در کامپیوتر حافظه‌های مختلفی مانند هارد دیسک و رم وجود دارد که هر یک، وظایف خاص خود را برعهده می‌گیرند. CPU هم حافظه مخصوص به خود را دارد که به آن «حافظه کش» (Cache Memory) می‌گویند. Cache نوع به خصوصی از حافظه است که سرعت بسیار بالایی دارد و در کنار پردازنده، برای دریافت بهینه اطلاعات از حافظه اصلی سیستم استفاده می‌شود. کش حافظه‌ای موقتی است که به CPU کمک می‌کند اطلاعات را با سرعت بیشتری در اختیار بگیرد. البته به دلیل فناوری پیشرفته و سرعت زیاد، این نوع حافظه قیمت بالایی هم دارد.
در واقع یکی از مهم ترین نکاتی که باید در موقع خریدن سیستم های کامپیوتری مختلف در نظر داشت ، نوع و میزان کشش CPU می باشد. چون که از CPU به عنوان مغز کامپیوتر یاد می شود . درست است که CPU تنها واحد پردازشی رایانه نیست و عملکرد رایانه صرفا به CPU مربوط نیست و به بسیاری از عوامل دیگر نیز بستگی دارد. علی رغم این نکته، به جرات می توان گفت که مهم ترین آنها می باشد. CPU تقریبا همه ی دستورات داده شده توسط سخت افزار و نرم افزار سیستم را دریافت کرده و آن ها را توسط عملگر های منطقی ، محاسبات ریاضی و انواع مقایسه ها مورد پردازش قرار می دهد .
∴ پردازنده گرافیکی مجتمع :
پردازنده گرافیکی مجتمع یا یکپارچه (Integrated Graphics Procesors) بین کاربران به نام کارت گرافیک شناخته می شود. این پردازنده گرافیکی از چند نسل قبل به تراشه CPU اضافه شده است در صورتیکه نسل‌های اولیه CPU فاقد هر گونه پردازش گر گرافیکی بودند.
البته که این پردازنده‌ها به اندازه یک کارت گرافیک مجزا قوی نیستند و حافظه های بسیار کم حجمی دارند و از RAM سیستم برای پردازش بهتر استفاده می کند. یک پردازنده های گرافیکی مجتمع برای کاربری های عمومی مناسب است ولی برای انجام نرم افزارهای گرافیکی و گیمینگ توصیه نمی شود. دو برند معروف intel و AMD پردازنده های گرافیکی خاص خود را در CPU قرار می دهند.
CPU چطور کار می کند؟
به زبان ساده ، CPU یک سری دستورات را از نرم‌افزارهای مختلف کامپیوتر دریافت می‌کند که ابتدا به زبان باینری ترجمه شده و سپس به اجرا درمی‌آیند. این فرایند در تمام سیستم ها به همین گونه است.
مرحله ی دریافت دستور: سی پی یو آدرس محلی که دستور در آن ذخیره شده را می‌خواند. سپس شمارش گر نرم‌افزار به روز شده و آدرس جدید را برای دریافت دستور بعدی در اختیار پردازنده قرار می‌دهد.
مرحله ی رمزگشایی: پس از دریافت دستور و ترجمه آن واحد کنترل پردازنده با رمزگشایی دستور، آن را به سیگنال هایی تبدیل می‌کند که برای اجرا به واحد حساب و منطق (ALU) انتقال می یابند.
مرحله اجرا: دستور دریافت شده به اجرا درآمده و خروجی ارائه می‌شود. سیگنال‌ها مقادیر موردنظر را برای مرکز پردازش ارسال می‌کنند. نتیجه عملیات جمع روی دو مقدار مورد نظر است که در نهایت به سخت‌افزارهای خروجی مانند مانیتور یا پرینتر ارسال می‌شود. از آن پس به دنبال پایان اجرای هر دستور، دستور بعدی بلافاصله اجرا خواهد شد.
برند های مطرح CPU
هم اکنون دو کمپانی “Intel” و “AMD” اصلی‌ترین تولیدکنندگان سی‌پی‌یو در دنیا هستند که هرکدام محصولات متفاوتی را در بازه‌های قیمتی متنوع به بازار عرضه می‌کنند. هر کدام از این محصولات بسته به فناوری به کار رفته، به نسل‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که همواره هر نسل نسبت به نسل قبل کارایی و عملکرد بهتری ارائه می‌کند. معروف ترین سری CPU های Intel سری core می باشند که در بسیاری لپتاپ ها و آی مک ها وجود دارند. از معروف ترین سری برند AMD نیز می توان به پردازنده های Ryzen اشاره کرد.
جمع بندی
در پایان باید گفت انتخاب CPU مناسب برای نیازهای شما مستلزم در نظر گرفتن فاکتورهای مختلفی مانند میزان استفاده، بودجه و سازگاری است. اولین قدم در انتخاب سی پی یو مناسب، تعیین کاربری شماست. اگر برنامه‌های عمومی و برای کارهای روزمره از سیستمتان استفاده می کنید پردازنده‌های متوسط تا ارزان می‌توانند کافی باشند. اما اگر کاربر مرتبط با گرافیک، گیمینگ، ویرایش ویدیو یا مدل‌سازی سه‌بعدی نیاز دارید، به پردازنده‌های قدرتمندتر با قابلیت‌های چند هسته‌ای و فرکانس‌های بالا نیازمند خواهید بود.
همچنین سی پی یو باید با سیستم شما سازگار باشد. این به معنای بررسی این است که سوکت پردازنده (Socket) و نوع مادربورد شما با سی پی یو انتخابی همخوانی دارد. یکی دیگر از فاکتور ها بودجه شما می باشد. سی پی یو‌ها با قیمت‌های مختلف در بازار موجود هستند. انتخاب یک سی پی یو با توجه به بودجه مالی شما مهم است. ممکن است بخواهید تعادلی بین کارایی و قیمت بیابید تا نیازهای خود را برآورده کنید.
- Aida Soleimani
- آبان 24, 1402
- 188 بازدید
