CPU چیست و سی پی یو در سیستم چه کاری انجام می دهد ؟

کامپیوتر و گوشی یکی از محبوب ترین صنعت تکنولوژی جهان محسوب شده است. مثلا برای خرید یک کامپیوتر یا لپ تاپ جدید ،باید بدانید CPU چیست و نقش و عملکرد سی پی یو در سیستم چیست. ناامید کننده است که ندایم نقش CPU چیست و چرا اینقدر مهم است.

هنگامی که برای خرید باید بین پردازنده AMD و سی پی یو اینتل، دو هسته یا چهار هسته ای، وپردازنده I3 در مقابل i7 یا i5 یا i9 انتخاب کنید ، می توان گفت که این تفاوت مهم است و چرا مهم است. دانستن بهترین انتخاب برای شما دشوار است، اما در ادامه برای کمک به شما آماده کرده ایم با تک تیپ همراه باشید.

پردازنده یا CPU چیست ؟ (Central Process Unit)

CPU یا پردازنده 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. سی پی یو بخشی از رایانه ای است که محاسبات، عملکردها و برنامه ها را اجرا می کند.

پردازنده اطلاعات ورودی از حافظه رم کامپیوتر می گیرد و اطلاعات را رمز گشایی و پردازش  می کند و اطلاعات پردازش شده را ارائه می کند. پردازنده ها در انواع مختلفی در دستگاه های مختلف اعم از رایانه ها ، لپ تاپ ها، گوشی های هوشمند ، تبلت و تلویزیون های هوشمند استفاده می شود. پردازنده به صورت تراشه ای کوچک و مربعی شکل روی مادربرد دستگاه قرار می گیرد و با سخت افزارهای دیگر دستگاه در ارتباط می باشد.

سی پی یو چگونه کار می کند ؟

پیشرفت های زیادی در طول سال ها از زمان اولین CPU ها رخ داده است. با این وجود ،عملکرد سی پی یو همانند شامل چهار مرحله اصلی می باشد :

واکشی یا Fetch :

برای پردازش اطلاعات نیاز است که ابتدا اطلاعات و دستورالعمل ها را پردازنده دریافت کند. دستورالعمل ها به عنوان یک سری از اعداد از حافظه رم به پردازنده منتقل می شود. هر دستورالعمل فقط یک بخش کوچک از هر عملیات است، بنابراین پردازنده باید بداند دستورالعمل بعدی چیست. به همین دلیل آدرس هر دستورالعمل  توسط یک شمارنده برنامه (PC) نگهداری می شود. سپس سیستم دستورالعمل ها را در یک نگه دارنده دستورالعمل (Instruction Register)نگه داری می کند. سپس طول دستورالعمل به آدرس دستورالعمل بعدی ارجاع داده می شود.

رمزگشایی یا Decode : 

هنگامی که دستورالعمل دریافت شده  از CPU ، واحد نگه دارنده ، دستورالعمل را به واحد رمزگشایی تحویل می دهد. تا این عملیات پردازش شود و برای اجرا در مرحله بعدی آماده باشد.

اجرا یا Execute : 

دستورالعمل هایی که پس از دریافت حافظه اصلی رمزگشایی می شوند ، اماده اجرا هستند.

نوشتن یا Write back : 

هر دستورالعمل بعد از اجرا نتیجه ای دارد که بعد باید در حافظه نگهداری شود ، عمل نوشتن نتیجه هر دستورالعمل در حافظه Write back می گویند.

به چه تعداد هسته سی پی یو نیاز داریم ؟

در نسل های اولیه ، پردازنده ها تنها با یک هسته تولید می شدند ، به این معنی بود که پردازنده در آن واحد قادر بود که یک وظیفه را انجام دهد. این یکی از دلایل افزایش تعداد هسته های CPU است که محاسبات اغلب کند و زمان بر بود. تولید کنندگان به دنبال روش های جدید برای بهبود عملکرد پردازنده بودند ، که برای بهبود عملکرد سی پی یو منجر به افزایش هسته های پردازنده ها شدند. این روزها حتما شما کلماتی مانند Dual Core یا Quad Core یا Octa Core می شنوید.

برای مثال یک پردازنده دو هسته ای تنها دو پردازنده مجزا در یک تراشه پردازنده جایگذاری شده است. با افزایش تعداد هسته ها، پردازنده ها قادر به پردازش همزمان چندین پردازش خواهد بود. با افزایش تعداد هسته های پردازنده ، باعث افزایش کارایی و کاهش زمان پردازش می شود. در طول زمان پردازنده های دو هسته ای به زودی به پردازنده های چهار هسته ای و حتی به پردازنده های هشت هسته ای ارتقاء پیدا کردند. با اضافه شدن قابلیت hyper threading در پردازنده های نسل جدید ، می توانید تا ۱۶ هسته برای انجام پردازش ها استفاده کنید.

تفاوت مدل های سی پی یو چیست

داشتن اطلاعت از انواع پردازنده ها و قابلیت های سی پی یو می تواند به خریدن CPU بسته به نوع نیازتون ، مفید باشد. با این حال، گزینه های زیادی وجود دارد با مشخصات بالا در سطح و قیمت های مختلف. برخی از مشخصات و قابلیت های دیگری نیز وجود دارد که می تواند به شما در تصمیم گیری میان پردازنده ها در هنگام خرید به موقع کمک کند.

تفاوت پردازنده موبایل و گوشی :

کامپیوتر های سنتی ، دستگاه های الکترونیکی بزرگ ایستا بودند که توسط یک منبع برق ثابت تامین می شد. با این حال ، با ظهور تلفن همراه و گوشی های هوشمند به این معنی است که ما اساسا کامپیوتر را با خود در همه جا حمل می کنیم. پردازنده های موبایل برای بهبود و مصرف باتری بهینه گوشی هایشده اند، به طوری که از باتری دستگاه تا زمانی که ممکن است نهایت استفاده را بکنیم.

در حقیقت ، تولیدکنندگان ، پردازنده های تلفن همراه و دسکتاپ خود را نامگذاری کرده اند، اما با پسوند و پیشوند ها. پیشوند های پردازنده موبایل دارای “U” برای فوق‌العاده کم قدرت، “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 بهینه‌سازی قدرت است.

پردازنده های ۳۲ بیتی و ۶۴ بیتی :

هنگامی که پردازنده های ۳۲ بیتی برای اولین بار طراحی شدند، به نظر می رسید که قرار است پردازش های بزرگی را انجام دهد. و تنها از ۴ گیگابایت حافظه رم پشتیبانی می کند ، در حالی یک پردازنده جدید ۶۴ بیتی معرفی شد. آیا شما تفاوت سی پی یو ۳۲ بیتی با سی پی یو ۶۴ بیتی را میدانید ؟

طراحی سیستم خنک‌کننده :

افزایش دما زمانی رخ می دهد که از حداکثر قدرت پردازنده استفاده کنیم به همین دلیل است که باید بر اساس طراحی سیستم گرمایی ، توان (W) پردازنده را در نظر بگیرند ، در حالی که مصرف برق پایین‌تر به وضوح برای صورتحساب برق شما مفید است. همچنین می تواند باعث کاهش دمای پردازنده شود.

نوع سوکت پردازنده :

پردازنده ها به دو صورت به ماردبرد سیستم متصل می شوند دسته اول برد اصلی سیستم لحیم شده اند و غیرقابل تعویض هستند مانند اکثر لپ تاپ ها و تمامی گوشی های هوشمند ، دسته دوم با استفاده از سوکت به برد اصلی سیستم متصل می شوند و قابل تعویض یا ارتفاء هستند. به همین دلیل هنگامی که میخواهید برای سیستم خود یک CPU بخیر باید اطمینان حاصل کنید که پردازنده با سوکت مادربرد سیستم خود مطابقت داشته باشد.

حافظه کش L2 /L3 :

حافظه کش L2 و L3 یک حافظه سریع برای پردازنده است که برای پردازش اطلاعات استفاده می شود. هرچه حافظه کش سیستم بیشتر باشد ، CPU وظایف خود را سریعتر انجام خواهد داد.

فرکانس :

فرکانس مربوط به سرعت عمل پردازنده است. قبل از پردازنده های چند هسته ای، فرکانس مهمترین عملکرد اندازه گیری بین پردازنده های مختلف بود. ، هنوز هم یک ویژگی مهم در نظر گرفته می شوند ، برای مثال یک پردازنده دو هسته ای می تواند بسیار سریع تر از پردازنده ی چهار هسته ای باشد در صورتی که فرکانس کاری پردازنده دو هسته ای بیشتر باشد.

سی پی یو مغز کامپیوتر

CPU واقعا مغز کامپیوتر است و حتما از خودتون می پرسید که CPU چیست؟ به همین خاطر است که انجام تمام وظایف سیستم بر عهده پردازنده می باشد. اکثر قطعات دیگر کامپیوتر برای پشتیبانی از عملکرد سی پی یو وجود دارند. همچنین  پیشرفت هایی که در تکنولوژی پردازنده ها انجام شده است ، مانند Hyper-threading و پردازنده های چند هسته ای ،حافظه کش و … نقش کلیدی در عملکرد پردازنده را ایفا می کنند.

امیدوارم این مقاله برای شما مفید باشه ، حال فهمیدید که CPU چیست ! چه کاری در سیستم انجام می دهد ؟