ما هي وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر؟ الإلمام بكيفية عملها وأنواع وحدات المعالجة المركزية
إذا سبق لك أن قرأت مراجعة لهاتف أو كمبيوتر محمول ، فعلى الأرجح في الكلمات معالج أو وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر أو هل صادفت هاتف محمول؟ تعد وحدة المعالجة المركزية جزءًا لا يتجزأ من الأجهزة الإلكترونية مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية ، وتستخدم أنواع مختلفة منها بأحجام مختلفة في هذه الأنواع من الأجهزة. سنشرح أنواع وحدات المعالجة المركزية وكيف تعمل.
نحن في هذا المقال من غطت Plasmag جميع النصائح والمعلومات التي تحتاج إلى معرفتها حول أنواع وحدات المعالجة المركزية المختلفة بشكل كامل هذه القطعة ووظائفه مألوفة ويمكنك في المستقبل اتخاذ خيارات أفضل عند شراء جهاز كمبيوتر أو هاتف من خلال البحث عن أنواع مختلفة من وحدات المعالجة المركزية.
ما تقرأه أدناه:
ما هي وحدة المعالجة المركزية؟
وحدة المعالجة المركزية ، أو وحدة المعالجة المركزية (CPU) باختصار ، عبارة عن شريحة كمبيوتر تتعامل مع جميع العمليات. هذا المكون هو في الواقع مركز الأوامر لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ويقوم في أي وقت بنقل مهام المكونات الأخرى إليهم ، اعتمادًا على التعليمات التي يتلقاها من البرنامج.
يمكن تلخيص كيفية عمل وحدة المعالجة المركزية في 3 كلمات: التنزيل وفك التشفير والتنفيذ. يتلقى المعالج المعلومات المطلوبة من ذاكرة الوصول العشوائي وبعد فك تشفير هذه البيانات ، يحدد ماهية هذه البيانات ثم ينفذ تعليمات البرنامج. نظرًا لأن المعالج عبارة عن وحدة حسابية ، فيمكن أيضًا اعتباره آلة حاسبة سريعة للغاية ، مما ينتج عنه ملف Windows ومشاهدة مقاطع فيديو YouTube أو ما إلى ذلك.
في الأنظمة الحديثة ، تعمل وحدة المعالجة المركزية كموصل أوركسترا وتعطي تعليمات للقطع الأخرى. على سبيل المثال ، يخبر بطاقة الرسومات بعرض انفجار لأنك أطلقت برميلًا من الذخيرة ، أو أنه يوجه SSD لنقل مشروع Office الخاص بك إلى ذاكرة الوصول العشوائي للوصول السريع.
بالإضافة إلى وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر ، توجد وحدة CPU في الأجهزة الأخرى. في الواقع ، أي جهاز يمكنه تشغيل البرنامج به معالج. على سبيل المثال ، تحتوي جميع الهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون على وحدات المعالجة المركزية (CPU). في أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، وخاصة الهواتف الذكية ، يتم تثبيت المعالج على شريحة فعلية مع مكونات أخرى.
على سبيل المثال ، في بعض الهواتف الذكية ، قد تتعامل الشريحة التي تستضيف المعالج أيضًا مع مهام أخرى ، مثل المكالمات الصوتية واتصال Wi-Fi ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تسمى هذه الرقائق التي تؤدي عدة مهام مختلفة SoCs أو أنظمة على شريحة واحدة.
الباب يمكن استخدام الفيديو التالي مع وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر يتعلم أكثر.
أهم مكونات وحدة المعالجة المركزية
تختلف أنواع وحدة المعالجة المركزية بشكل كبير في الأداء والسرعة. غالبًا ما يستشهد صانعو أجهزة الكمبيوتر والكمبيوتر المحمول بثلاثة أشياء حول المعالج عند تسويق منتجاتهم: سرعة الساعة وعدد النوى وعدد السلاسل.
- سرعة الساعة: يتم عرض سرعة ساعة المعالج بالجيجاهرتز أو الجيجاهرتز وتشير إلى عدد العمليات الحسابية التي يمكن لمعالج الكمبيوتر إجراؤها في ثانية واحدة. كلما زاد الرقم ، زاد عدد العمليات الحسابية. تعد سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية واحدة من أهم العوامل التي يجب مراعاتها في كمبيوتر الألعاب.
- عدد النوى: تعتمد سرعة معالجة المعلومات بواسطة المعالج أيضًا على عدد النوى. كل نواة هي في الواقع معالج أصغر ، والعديد من البرامج مكتوبة بطريقة تمكنهم من استخدام نوى معالج متعددة لمعالجة البيانات المطلوبة ، وبالتالي تسريع تنفيذ البرنامج.
- عدد الدورات: إن سلاسل المعالج هي في الواقع نسخة افتراضية من نوى المعالج وتساعد على تحسين أداء وحدة المعالجة المركزية. في هذه الأيام ، تقدم لك Intel و AMD خيطين لكل نواة في معالجاتها. يكون عدد السلاسل ، مثل عدد النوى ، أكثر أهمية عندما تريد تشغيل عدة برامج مختلفة في نفس الوقت.
أهم الشركات المصنعة لأنواع وحدات المعالجة المركزية
نظرًا لأن المعالج مكون شديد التعقيد ، فإن وحدات المعالجة المركزية للكمبيوتر يتم تصنيعها وتصميمها وتصنيعها حاليًا بواسطة أربع جهات تصنيع.
- شركة انتل: كانت Silicon Valley Blues أول شركة في العالم تطلق المعالجات على نطاق تجاري ، وتقدم الآن مجموعة واسعة من وحدات المعالجة المركزية من معالجات m3 المستخدمة في أجهزة Chromebook إلى سلسلة Core i9 ، والتي تعد القلب النابض لأنظمة إنتاج المحتوى والألعاب. العروض . كما كشفوا مؤخرًا عن سلسلة جديدة من المعالجات تسمى Lakefield ، وهي معالجات للأجهزة خفيفة الوزن وصغيرة الحجم مثل Galaxy Book S. يتم تصنيع معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة في السوق أيضًا بواسطة Intel وهي سلسلة i3 أو i5 أو i7.
- AMD: يعد Reds أقرب وأقوى منافسي Intel ، حيث ينتجون ويسوقون مجموعة متنوعة من وحدات المعالجة المركزية. تصنع AMD سلسلة C و Athlon لأجهزة Chromebook ، وتستخدم سلسلة Advisor بشكل شائع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأنظمة الألعاب المتطورة.
- كوالكوم سناب دراجون: تشتهر معالجات Snapdragon بأنها الشريحة المستخدمة في هواتف Android ، لكن الشركة دخلت سوق أجهزة الكمبيوتر المحمول مؤخرًا. على الرغم من أن معالجات الكمبيوتر المحمول Snapdragon مع بنية Arm الخاصة بها لا يتم تعريفها من حيث الأداء ، إلا أنها تستهلك القليل جدًا من البطارية بدلاً من ذلك. في المستقبل ، من المرجح أن نرى المزيد من معالجات Snapdragon في أجهزة الكمبيوتر المحمولة متوسطة المدى التي ينصب تركيزها الرئيسي على الوزن وإمكانية النقل.
- ابل سيليكون: أحدث شركة لإنتاج وحدات المعالجة المركزية للكمبيوتر هي Apple. قرروا استخدام المعالجات الخاصة بهم لأجهزة MacBooks الخاصة بهم وتغلبوا على Intel. حتى الآن ، صنعت Apple معالجًا واحدًا فقط يسمى M1 واستخدمته في MacBook Air و MacBook Pro مقاس 13 بوصة ، ولكن هذا المعالج نفسه رائع جدًا من حيث الأداء بحيث أن أي معالج تنتجه Intel و AMD في نفس النطاق السعري إنها أميال للأمام. تستعد Apple لإطلاق MacBook Pro 2021 بمعالج أحدث وأكثر قوة من M1.
أسئلة مكررة
1. أين هي وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر؟
في الكمبيوتر ، توجد وحدة المعالجة المركزية في قلب الجهاز مباشرةً ومتصلة باللوحة الأم. إذا فتحت العلبة فلن تتمكن من رؤيتها لأنها تحتوي على مروحة تبريد ، لأن المعالج بسبب قوته الكبيرة يرتفع بسرعة بدون مروحة ، ودرجة الحرارة المرتفعة هي العدو الرئيسي لأي جزء من أجزاء الكمبيوتر . لكن في أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، يكاد يكون من المستحيل إزالة وحدة المعالجة المركزية لأن هذا الجزء متصل باللوحة الأم ولا يمكنك تغيير اللوحة الأم.
2. كيف تعمل وحدة المعالجة المركزية؟
يتكون المعالج من مليارات الترانزستورات المجهرية على شريحة واحدة. تساعد هذه الترانزستورات ، التي هي أصغر بـ 60 ألف مرة من شعر الإنسان ، المعالج على إجراء الحسابات اللازمة لتشغيل البرامج. إنها بوابات تفتح وتغلق في أي لحظة ، وتنقل الرقمين 0 و 1 ، والتي تترجم في النهاية إلى مهام مختلفة تقوم بها مع الكمبيوتر ، مثل مشاهدة مقطع فيديو أو كتابة بريد إلكتروني. من أهم التطورات في مجال تصنيع المعالجات هو تقليص حجم هذه الترانزستورات ، مما أدى إلى زيادة كبيرة في سرعة المعالج على مدى العقود العديدة الماضية. تم اقتراح هذا الانكماش في الترانزستورات لأول مرة من قبل جوردون مور ، أحد مؤسسي شركة إنتل ، بموجب قانون مور.
ملاحظات ختامية
على الرغم من اليوم أنواع وحدات المعالجة المركزية للكمبيوتر كما في السابق ، لا يؤثر على الأداء العام للنظام ، لكنه لا يزال أحد المكونات الرئيسية لأي جهاز كمبيوتر. يهتم اللاعبون أكثر بوحدات المعالجة المركزية التي تتمتع بسرعات عالية على مدار الساعة ، بينما يحتاج الأشخاص الذين يشاركون بشكل أكبر في برامج مثل الكود وبرامج تحرير الفيديو إلى مزيد من النوى. للحصول على نظام جيد ، تحتاج أيضًا إلى ذاكرة وصول عشوائي عالية السرعة ومحرك أقراص ثابت ، وبالطبع الأهم من ذلك ، بطاقة الرسومات التي يجب أن تكون متوازنة مع مستوى معالج الكمبيوتر الخاص بك.