ما هي وحدة المعالجة المركزية وماذا تفعل؟

ما هي وحدة المعالجة المركزية وماذا تفعل؟

الاختصارات هي الطريقة المفضلة في عالم التكنولوجيا لجعل التكنولوجيا الممتعة تبدو مربكة بشكل لا يصدق. عند البحث عن جهاز كمبيوتر شخصي أو كمبيوتر محمول جديد ، ستذكر المواصفات نوع وحدة المعالجة المركزية التي يمكنك توقع العثور عليها في الجهاز الجديد اللامع. بشكل محبط ، يفشلون دائمًا في إخبارك عن سبب أهمية ذلك.





عندما تواجه قرارات بين AMD و Intel ، ثنائي أو رباعي النواة ، و i3 مقابل i7 أو i5 مقابل i9 ، قد يكون من الصعب معرفة الفرق وسبب أهميته. قد يكون من الصعب معرفة الأفضل بالنسبة لك ، لكننا هنا لمساعدتك.





لن يتم تمهيد الكمبيوتر حتى شاشة سوداء

ما هي وحدة المعالجة المركزية؟

غالبًا ما يشار إلى وحدة المعالجة الأساسية (CPU) باسم أدمغة الكمبيوتر. في حين أن وحدة المعالجة المركزية تعوض فقط واحدة من العديد من وحدات المعالجة ، إنها واحدة من أهمها. إنه جزء من الكمبيوتر يقوم بإجراء العمليات الحسابية ، والإجراءات ، وتشغيل البرامج.





تأخذ وحدة المعالجة المركزية مدخلات إرشادية من ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر ، وتقوم بفك تشفير ومعالجة الإجراء ، قبل تسليم المخرجات. توجد وحدات المعالجة المركزية في جميع أنواع الأجهزة التي تتراوح من أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة التلفزيون الذكية. يتم وضع الشريحة الصغيرة والمربعة عادةً على اللوحة الأم للجهاز وتتفاعل مع الأجهزة الأخرى لتشغيل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. إذا كنت تريد التعمق أكثر في ميكانيكا الكمبيوتر ، فإن كتاب J. Clark Scott هو مكان رائع للبدء لكن كيف تعرف؟ ( المملكة المتحدة ).

كيف يعملون؟

كان هناك الكثير من التحسينات على مر السنين منذ ظهور وحدات المعالجة المركزية الأولى على الساحة. على الرغم من ذلك ، ظلت الوظيفة الأساسية لوحدة المعالجة المركزية كما هي وتتألف من ثلاث خطوات ؛ الجلب وفك التشفير والتنفيذ.



أحضر

تمامًا كما قد تتوقع ، يتضمن الجلب تلقي تعليمات. يتم تمثيل التعليمات على شكل سلسلة من الأرقام ويتم تمريرها إلى وحدة المعالجة المركزية من ذاكرة الوصول العشوائي . كل تعليمة ليست سوى جزء صغير من أي عملية ، لذلك تحتاج وحدة المعالجة المركزية إلى معرفة التعليمات التي تأتي بعد ذلك. يتم الاحتفاظ بعنوان التعليمات الحالي بواسطة عداد البرنامج (كمبيوتر). ثم يتم وضع الكمبيوتر والتعليمات في سجل التعليمات (IR). يتم بعد ذلك زيادة طول الكمبيوتر للإشارة إلى عنوان التعليمات التالية.

فك تشفير

بمجرد جلب التعليمات وتخزينها في الأشعة تحت الحمراء ، تمرر وحدة المعالجة المركزية التعليمات إلى دائرة تسمى وحدة فك ترميز التعليمات. هذا يحول التعليمات إلى إشارات ليتم تمريرها إلى أجزاء أخرى من وحدة المعالجة المركزية للعمل.





ينفذ

في الخطوة الأخيرة ، يتم إرسال التعليمات التي تم فك شفرتها إلى الأجزاء ذات الصلة من وحدة المعالجة المركزية ليتم إكمالها. عادةً ما تتم كتابة النتائج في سجل وحدة المعالجة المركزية ، حيث يمكن الرجوع إليها بتعليمات لاحقة. فكر في الأمر مثل وظيفة الذاكرة على الآلة الحاسبة.

كم عدد النوى؟

في الأيام الأولى للحوسبة ، سيكون لوحدة المعالجة المركزية نواة واحدة فقط. هذا يعني أن وحدة المعالجة المركزية كانت مقصورة على مجموعة واحدة فقط من المهام. هذا هو أحد الأسباب التي جعلت الحوسبة غالبًا ما تكون بطيئة نسبيًا وتستغرق وقتًا طويلاً ، ولكنها تغير العالم. بعد دفع وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة إلى أقصى حدودها ، بدأ المصنعون في البحث عن طرق جديدة لتحسين الأداء. أدى هذا الدافع لتحسين الأداء إلى إنشاء معالجات متعددة النواة. من المحتمل في هذه الأيام أن تسمع مصطلحات مثل ثنائي أو رباعي أو حتى ثماني النواة.





المعالج ثنائي النواة على سبيل المثال هو في الحقيقة مجرد وحدتي CPU منفصلتين على شريحة واحدة. من خلال زيادة كمية النوى ، كانت وحدات المعالجة المركزية قادرة على التعامل مع عمليات متعددة في وقت واحد. كان لهذا التأثير المرغوب في زيادة الأداء وتقليل وقت المعالجة. سرعان ما أفسح ثنائي النواة المجال أمام معالجات رباعية النوى بأربع وحدات معالجة مركزية ، وحتى معالجات ثماني النواة بثمانية. أضف الترابط الفائق ويمكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بك أداء المهام كما لو كان بها ما يصل إلى 16 مركزًا.

فهم المواصفات

من المفيد امتلاك معرفة بتشغيل وحدة المعالجة المركزية جنبًا إلى جنب مع العلامات التجارية المختلفة والأرقام الأساسية. ومع ذلك ، هناك الكثير من الخيارات المتاحة حتى مع نفس المواصفات عالية المستوى. هناك بعض المواصفات الأخرى التي يمكن أن تساعدك في الاختيار بين وحدات المعالجة المركزية عندما يحين وقت الشراء.

الهاتف المحمول مقابل سطح المكتب

تقليديا ، كانت أجهزة الكمبيوتر عبارة عن أجهزة إلكترونية ثابتة كبيرة تعمل بإمداد مستمر بالكهرباء. ومع ذلك ، فإن التحول إلى الهاتف المحمول وظهور الهاتف الذكي يعني أننا نحمل جهاز كمبيوتر معنا في كل مكان نذهب إليه. تم تحسين المعالجات المحمولة لتحقيق الكفاءة واستهلاك الطاقة بحيث تدوم بطارية الجهاز لأطول فترة ممكنة.

في حكمهم ، اتخذ المصنعون تسمية كل من معالجات الأجهزة المحمولة وسطح المكتب بـ نفس الشيء ولكن مع مجموعة من البادئات. هذا على الرغم من كونها منتجات مختلفة. تشتمل بادئات معالجات الهاتف المحمول على حرف 'U' للحصول على طاقة منخفضة للغاية ، و 'HQ' للرسومات عالية الأداء ، و 'HK' للرسومات عالية الأداء مع القدرة على زيادة سرعة التشغيل. تتضمن بادئات سطح المكتب الحرف 'K' للقدرة على زيادة سرعة التشغيل ، و 'T' للحصول على طاقة محسّنة.

32 أو 64 بت

لا يتلقى المعالج تدفقًا ثابتًا للبيانات. وبدلاً من ذلك ، يتلقى البيانات في أجزاء أصغر تُعرف باسم 'كلمة'. المعالج مقيد بكمية البتات في الكلمة. عندما تم تصميم معالجات 32 بت لأول مرة ، بدا وكأنه حجم كلمة كبير بشكل لا يصدق. استمر قانون مور في الصمود ، وفجأة تمكنت أجهزة الكمبيوتر من التعامل مع أكثر من 4 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي - تاركة الباب مفتوحًا لمعالج 64 بت جديد.

تصميم الطاقة الحرارية

تصميم الطاقة الحرارية هو مقياس للطاقة القصوى بالواط التي ستستهلكها وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك. في حين أن انخفاض استهلاك الطاقة مفيد بشكل واضح لفواتير الكهرباء ، إلا أنه يمكن أن يكون له فائدة أخرى مفاجئة - حرارة أقل.

نوع مقبس وحدة المعالجة المركزية

من أجل تكوين جهاز كمبيوتر يعمل بكامل طاقته ، يجب توصيل وحدة المعالجة المركزية بالمكونات الأخرى من خلال اللوحة الأم. عند اختيار وحدة المعالجة المركزية ، تحتاج إلى التأكد من أن ملف تتطابق أنواع مقبس وحدة المعالجة المركزية واللوحة الأم .

L2/L3 Cache

تعد ذاكرة التخزين المؤقت L2 و L3 ذاكرة داخلية سريعة لاستخدام وحدة المعالجة المركزية أثناء المعالجة. كلما امتلكت أكثر ، زادت سرعة أداء وحدة المعالجة المركزية لديك.

تكرر

يشير التردد إلى سرعة تشغيل المعالج. قبل المعالجات متعددة النواة ، كان التردد هو مقياس الأداء الأكثر أهمية بين وحدات المعالجة المركزية المختلفة. على الرغم من إضافة الميزات ، إلا أنها لا تزال مواصفات مهمة يجب مراعاتها. من الممكن أن تتفوق وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة السريعة جدًا على وحدة المعالجة المركزية الأبطأ رباعية النوى على سبيل المثال.

أدمغة العملية

وحدة المعالجة المركزية هي حقًا عقل الكمبيوتر. يقوم بتنفيذ جميع المهام التي نربطها عادةً بالحوسبة. معظم مكونات الكمبيوتر الأخرى موجودة بالفعل لدعم تشغيل وحدة المعالجة المركزية. لعبت التحسينات التي تم إجراؤها في تقنية المعالج ، بما في ذلك الترابط الفائق والنواة المتعددة ، دورًا رئيسيًا في الثورة التقنية.

ستجعل القدرة على التمييز بين معالج Intel i7 ثنائي النواة و AMD X4 860K رباعي النواة وقت اتخاذ القرار أسهل بكثير. ناهيك عن توفير المال على الأجهزة التي تم التغلب عليها. ومع ذلك ، على الرغم من أهميتها ، هناك العديد من الطرق الأخرى لترقية جهاز الكمبيوتر الخاص بك أيضًا .

قم بتثبيت نظام التشغيل windows 10 على محرك أقراص USB

ما مدى معرفتك بوحدات المعالجة المركزية؟ ما هي وحدة المعالجة المركزية التي يمتلكها جهاز الكمبيوتر الخاص بك؟ هل ألهمك هذا للترقية؟ اسمحوا لنا أن نعرف في التعليقات أدناه!

حقوق الصورة: فانيا جوكيفيتش عبر موقع Shutterstock.com

يشارك يشارك سقسقة بريد الالكتروني 3 طرق للتحقق مما إذا كان البريد الإلكتروني حقيقيًا أم مزيفًا

إذا تلقيت بريدًا إلكترونيًا يبدو مشكوكًا فيه بعض الشيء ، فمن الأفضل دائمًا التحقق من صحته. فيما يلي ثلاث طرق لمعرفة ما إذا كان البريد الإلكتروني حقيقيًا.

اقرأ التالي
مواضيع ذات صلة
  • شرح التكنولوجيا
  • وحدة المعالجة المركزية
  • معالج الكمبيوتر
  • قطع غيار الكمبيوتر
نبذة عن الكاتب جيمس فرو(تم نشر 294 مقالة)

جيمس هو محرر أدلة المشتري لـ MakeUseOf وكاتب مستقل يجعل التكنولوجيا متاحة وآمنة للجميع. الاهتمام الشديد بالاستدامة والسفر والموسيقى والصحة العقلية. بكالوريوس هندسي في الهندسة الميكانيكية من جامعة ساري. وجد أيضًا في PoTS Jots يكتب عن الأمراض المزمنة.

المزيد من James Frew

اشترك في نشرتنا الإخبارية

انضم إلى النشرة الإخبارية لدينا للحصول على نصائح تقنية ومراجعات وكتب إلكترونية مجانية وصفقات حصرية!

انقر هنا للاشتراك