CPU  چیست؟

واحد پردازش هسته (CPU) اغلب به عنوان مغز رایانه شناخته می شود. در حالی که CPU تنها یکی از واحد های پردازش را تشکیل می دهد ، یکی از مهم ترین آنهاست . این بخشی از یک رایانه است که محاسبات، اقدامات و اجرای برنامه ها را انجام می دهد.

CPU
CPU

پردازشگر ورودی ها را از رم کامپیوتر، دریافت می کند و قبل از ارائه به خروجی، پردازش می کند. پردازنده ها در همه انواع دستگاه ها از رایانه ها و لپ تاپ ها، گوشی های هوشمند و تلویزیون های هوشمند استفاده می شود. تراشه کوچک و معمولا مربع روی مادربرد دستگاه قرار می گیرد و با سخت افزارهای دیگر در ارتباط با رایانه کار می کند.

CPU  چطور کار می کنند؟

پیشرفت های زیادی در طول سال ها از زمانی که اولین CPU ها در صحنه حضور داشتند، وجود داشته است . با وجود این، عملکرد اصلی CPU همانند سه مرحله باقی مانده است؛ بازخوانی، رمزگشایی و اجرای.

Fetch

 بازخوانی شامل دریافت دستورالعمل است.  دستورالعمل به عنوان یک سری از اعداد نشان داده شده است و از رم به پردازنده منتقل می شود . هر دستورالعمل فقط یک بخش کوچک از هر عملیات است، بنابراین CPU باید بداند کدام دستورالعمل بعدی می آید. آدرس دستورالعمل فعلی توسط یک شمارنده برنامه (PC) نگهداری می شود. سپس PC و دستورالعمل ها به یک Registry Instruction (IR) قرار می گیرند . سپس طول PC به آدرس دستورالعمل بعدی ارجاع داده می شود.

رمزگشایی

هنگامی که دستورالعمل بازخوانی و دریافت شد ودر IR ذخیره می شود،  CPU دستور را به یک مدار به نام رمزگشایی دستور می دهد. این دستورالعمل را به سیگنال ها تبدیل می کند تا از طریق بخش های دیگر CPU برای عمل منتقل شود.

اجرا کردن

در مرحله نهایی، دستورالعمل های رمزگشایی به قسمت های مربوطه پردازنده ارسال می شود که باید تکمیل شود. نتایج معمولا به CPU ارسال می شود، جایی که با دستورالعمل های بعدی می توانید آنها را ارزیابی کنید. آن را مانند عملکردهای حافظه در ماشین حساب خود فکر کنید.

CPU چند هسته؟

در اولین روزهای محاسبه یک CPU فقطبه صورت تک هسته ای بود این به این معنی بود که CPU محدود به فقط یک مجموعه ای از وظایف بود. این یکی از دلایلی است که محاسبات اغلب نسبتا کند و وقت گیر است، اما دنیای در حال تغییر پس از اینکه پردازنده ی تک هسته ای را به محدودیت های خود متصل کرد، تولید کنندگان به دنبال روش های جدید برای بهبود عملکرد بودند.  

بهبود عملکرد منجر به ایجاد پردازنده های چند هسته ای شد. این روزها این احتمال وجود دارد که شما شرایطی مانند دوهسته، چهار، یا حتی اکتو-هسته ای را که در اطراف آن قرار دارد را می شنوید.  

برای مثال یک پردازنده دو هسته ای تنها دو پردازنده مجزا در یک تراشه واحد است.  با افزایش میزان هسته ها، پردازنده ها قادر به پردازش چندین فرآیند همزمان بودند . این اثر دلخواه باعث افزایش کارایی و کاهش زمان پردازش می شود . دو هسته ای به زودی به پردازنده های چهار هسته ای با چهار پردازنده و حتی پردازنده های ۸ هسته ای متصل شد .  و حتی پردازنده های ۱۶ هسته ای.

درک مشخصات

شناخت عملکرد CPU در کنار علامت های تجاری و هسته های مختلف، مفید است.  با این حال، گزینه های زیادی وجود دارد حتی با همان مشخصات بالا در سطح بالا وجود دارد.  برخی از ویژگی های دیگر نیز وجود دارد که می تواند به شما در تصمیم گیری میان پردازنده ها در هنگام خرید به موقع کمک کند.

موبایل در مقابل دسکتاپ

به طور سنتی، رایانه های بزرگ دستگاه های الکترونیکی ایستا بوده و با یک منبع ثابت برق کار می کردند. با این حال، انتقال به موبایل و ظهور اسمارتفون به این معنی است که ما اساسا کامپیوتر را با خودمان در همه جا حمل می کنیم. پردازنده های تلفن همراه برای بهره وری و مصرف انرژی بهینه شده اند، بنابراین باتری دستگاه تا زمانی که ممکن است طول می کشد.

در حقیقت، تولیدکنندگان به همان روشی که با پردازندههای تلفن همراه و دسکتاپ خود نامگذاری میکنند، نامشان را دارند، اما با تعدادی از پیشوندها. این به رغم اینکه آنها محصولات مختلف هستند. پیشوند های پردازشگر موبایل دارای “U” برای قدرت فوق العاده کم، “HQ” برای گرافیک با کارایی بالا و “HK” برای گرافیک با کارایی بالا با قابلیت اورکلاک کردن است. پیشوند های دسکتاپ شامل “K” برای توانایی اورکلاک و “T” برای بهینه سازی قدرت.

۳۲ یا ۶۴ بیتی

یک پردازنده یک جریان ثابت داده را دریافت نمی کند . در عوض، داده ها را در تکه های کوچکتر به نام “کلمه” دریافت می کند. پردازشگر با مقدار بیت در یک کلمه محدود می شود. وقتی پردازنده های ۳۲ بیتی برای اولین بار طراحی شدند، به نظر می رسید که دارای اندازه بزرگ باشند.  با این حال، قانون مور ادامه داد، و به طور ناگهانی، رایانه ها می توانند بیش از ۴ گیگابایت رم را پردازش کنند.

طراحی قدرت حرارتی

طراحی انرژی حرارتی اندازه گیری حداکثر قدرت در وات است که CPU شما مصرف خواهد کرد.در حالی که مصرف برق پایین تر به سود استفاده کننده است. و همچنین گرمای کمتر را داشته باشد.

نوع سوکت CPU

به منظور ساخت یک کامپیوتر به طور کامل عملکرد، CPU  باید به اجزای دیگر از طریق مادربرد متصل شود. هنگام انتخاب CPU شما باید از انواع سوکت CPU و  نوع مادربورد اطلاع داشته باشید .

 L2 / L3 کش

حافظه L2 و L3 یک حافظه جانبی سریع برای پردازنده است که برای پردازش استفاده می شود. هرچه بیشتر از آن استفاده کنید، سریعتر CPU  کارشما را انجام می دهد .

فرکانس

فرکانس مربوط به سرعت عمل پردازنده است . قبل از پردازنده های چند هسته، فرکانس مهم ترین عملکرد متریک بین پردازنده های مختلف بود.

مغز عملیات

CPU  واقعا مغز کامپیوتر است. این همه وظایفی را که ما معمولا با محاسبات مرتبط می کنیم انجام می دهد. اکثر قطعات دیگر کامپیوتر برای پشتیبانی از عملکرد CPU هستند . پیشرفت های ایجاد شده در تکنولوژی پردازنده شامل بیشینه سازی و هسته های چندگانه نقش کلیدی در انقلاب فنی داشت.