هرآنچه باید در مورد CPU بدانید

سی پی یو چیست؟

CPU (واحد پردازش مرکزی) به‌عنوان مغز مرکزی کامپیوتر شناخته می‌شود. این جزء اصلی است که تمام عملیات منطقی و حسابی را در رایانه انجام می‌دهد و به کاربر اجازه می‌دهد محاسبات انجام دهد، بازی کند، اسناد را تایپ کند. در ادامه مقاله از کافه آموزشگاه تمامی موارد مربوطه به سی پی یو و نکات مهم در خرید آن را برسی میکنیم.

اولین CPUها در اوایل دهه 1960 ساخته شدند و بسیار گران بودند زیرا فقط در سیستم‌های کامپیوتری بزرگ‌تر نصب می‌شدند.

در دهه 1960، کامپیوترها به طور انحصاری توسط دولت‌ها و سازمان‌های بزرگ مورداستفاده قرار می‌گرفتند، عمدتاً به این دلیل که این رایانه‌ها دستگاه‌های حجیم بزرگی بودند که اتاق‌های بزرگی را اشغال می‌کردند و همچنین به این دلیل که هیچ‌کس دیگری نمی‌توانست آنها را بخرد! اما همه چیز در اواخر دهه 1970 با معرفی مدار مجتمع که امکان تولید انبوه واحدهای CPU کوچک‌تر را فراهم کرد، شروع به تغییر کرد. این امر منجر به کاهش چشمگیر قیمت قطعه CPU شده و همچنین تولد عصر رایانه شخصی و لپ‌تاپ را به همراه داشته است.

CPU در داخل کامپیوتر قرار دارد و برای اینکه بتوانید آن را ببینید، باید قاب خارجی را به‌صورت فیزیکی باز کنید و ابتدا هیت سینک و فن پردازنده را بردارید.

انواع CPUها

امروزه دو نوع اصلی تولیدکننده پردازنده در بازار وجود دارد: AMD وIntel. هر دوی آنها در اواخر دهه 1960 تأسیس شدند و از آن زمان تاکنون رقابت شدیدی در صنعت نیمه‌هادی‌ها داشته‌اند. اگر در اینترنت به دنبال اطلاعاتی در مورد هر دو شرکت باشید، با دعواها و بحث‌های حقوقی زیادی بین این دو شرکت مواجه خواهید شد تا یکی از آنها بتواند بر بازار مسلط شود.

هنگام ساخت یک کامپیوتر، بسیار مهم است که مطمئن شوید مادربورد با نوع CPU که می‌خواهید خریداری کنید سازگار است. به‌عنوان‌مثال، یک پردازنده اینتل روی مادربورد اینتل کار می‌کند و به طور مشابه یک پردازنده AMD باید روی مادربورد AMD استفاده شود.

نکات و ملاحظات مهم برای خرید یک پردازنده

هنگام تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام پردازنده CPU را برای رایانه خود خریداری کنید، باید عوامل و ملاحظات فنی مختلفی مانند تعداد هسته‌های پردازنده موجود در واحد پردازنده و تعداد رشته‌های موجود در آن پردازنده‌ها را در نظر بگیرید. درنظرگرفتن سرعت CPU و اینکه آیا نوع پردازنده 32 بیتی یا 64 بیتی موردنیاز است، به همان اندازه مهم است.

پیشنهادی : همچنین شما اگر به سخت افزار موبایل و یا کامپیوتر علاقه مند هستید میتوانید در کافه آموزشگاه آموزش های تخصصی ببینید و مدرک فنی و حرفه ای دریافت کنید.

به‌طورکلی، تصمیم‌گیری در مورد یک گزینه رده‌بالاتر در مقابل یک گزینه پایین‌تر در هنگام خرید یک CPU برای رایانه شخصی شما، به کاربرد اصلی آن رایانه برمی‌گردد. توصیه می‌شود اگر رایانه شما به‌شدت برای ویرایش ویدئو، بازی، اجرای چندین سیستم یا سایر کارهای سخت استفاده می‌شود، به سراغ گزینه‌های سطح بالاتر بروید. از سوی دیگر، گزینه‌های پایین‌تر باید برای رایانه‌ای که برای مرور وب، ارسال و دریافت ایمیل، و ویرایش اسناد و اجرای صفحات گسترده و ارائه‌ها استفاده می‌شود، بیش از اندازه کافی باشد.

اگر که شما به تکنلوژی روز دنیا علاقه دارید میتوانید به راحتی با گزراندن دوره های تخصصی تعمیرات موبایل وارد این حوزه شوید و در کنار دنبال کردن علاقه خود میتوانید از آن کسب درآمد کنید. کافه آموزشگاه برای علاقه مندان دوره آموزش تعمیرات موبایل را برگزار میکند که شما میتوانید برای شرکت در این دوره با شماره 02188949711 تماس حاصل نمایید.

این ملاحظات فنی در بخش‌های زیر توضیح داده شده است:

1.سرعت ساعت برای CPU

سرعت کلاک CPU بر حسب هرتز اندازه‌گیری می‌شود و نشان‌دهنده فرکانس بر حسب سیکل در ثانیه از عملکرد پردازنده است. هرچه سرعت کلاک یک CPU بیشتر باشد، عملکرد آن CPU سریع‌تر است. برای رایانه‌های شخصی امروزی، سرعت کلاک پردازنده‌ها از 1 گیگاهرتز (GigaHertz) تا 3.5 گیگاهرتز متغیر است.

2.پردازنده‌های 32 بیتی در مقابل 64 بیتی

اکثر کامپیوترهای جدیدتر دارای واحدهای پردازنده سازگار با 64 بیت هستند. حرکت به سمت فناوری جدیدتر 64 بیتی ناشی از نیاز به اجازه دادن به رایانه‌ها برای پشتیبانی از تراشه‌های حافظه رم بزرگ‌تر است. معماری 32 بیتی تنها اجازه استفاده از رم 4 گیگابایتی را می‌دهد و حتی اگر رم بزرگ‌تری در رایانه شخصی نصب شده باشد، تنها می‌تواند از 4 گیگابایت استفاده کند و بقیه هدر می‌رود.

کاربران با استفاده متوسط ​​از رایانه که می‌خواهند به‌سادگی در اینترنت مرور کنند، اسناد بنویسند یا ایمیل ارسال و دریافت کنند، می‌توانند یک چیپست 32 بیتی را انتخاب کنند. بااین‌حال، کاربرانی که به‌شدت از رایانه شخصی خود برای برنامه‌های چند عملیات سنگین مانند بازی‌ها و ویرایش فیلم استفاده می‌کنند، باید یک چیپست 64 بیتی برای بهینه‌سازی عملکرد رایانه خود خریداری کنند.

3.انتخاب هسته و رشته CPU

آخرین CPUهایی که به بازار عرضه شده‌اند دارای حداکثر هشت هسته هستند. در حال حاضر امکان خرید CPUهای یک تا هشت هسته‌ای وجود دارد. هرچه تعداد هسته‌های یک پردازنده بیشتر باشد، فرایندها و عملیات سریع‌تر می‌تواند در یک‌زمان رقابت کند. همچنین در هر یک از این پردازنده‌ها رشته‌های متعددی وجود دارد که این امکان را می‌دهد تا تعداد معینی از وظایف هم‌زمان در هر واحد پردازشگر تکمیل شود.

برای استفاده متوسط ​​از وب و برنامه‌ها، کاربر می‌تواند به‌سادگی یک پردازنده تک یا دو هسته‌ای خریداری کند. بااین‌حال، برای استفاده سنگین‌تر از رایانه مانند برنامه‌های کاربردی چند وظیفه‌ای، بازی، ویرایش ویدئو و پردازش چندرسانه‌ای، توصیه می‌شود که کاربر یک چهار هسته‌ای را انتخاب کند.

اجزای اصلی واحد پردازش مرکزی

سه بخش اصلی CPU (واحد پردازش مرکزی) وجود دارد که در زیر آورده شده است.

ALU (واحد محاسبه و منطق):

• توابع مختلفی از واحد حساب و منطق وجود دارد که در زیر آورده شده است.
• ALU محاسبات را انجام می‌دهد و می‌تواند تصمیمات منطقی بگیرد.
• واحد حساب و منطق برای تصمیم‌گیری مانند انجام عملیات حسابی و منطقی روی کامپیوتر استفاده می‌شود.
• ALU مانند پلی بین حافظه اصلی کامپیوتر و حافظه ثانویه است. تمام داده‌ها و دستورالعمل‌هایی که بین حافظه اولیه و ثانویه ردوبدل می‌شود از واحد حساب و منطق (ALU) عبور می‌کند.

CU(واحد کنترل):

• واحد کنترل ترتیب حرکت دستورالعمل‌ها به داخل و خارج از پردازنده و غیره را کنترل می‌کند.
• واحد کنترل مسئول واکشی داده‌های ورودی را رمزگشایی و اجرا می‌کند و آن‌ها را به سیگنال تبدیل می‌کند و برای پردازش بیشتر ذخیره می‌کند.
• واحد کنترل (CU) عملکرد سایر اجزای سخت‌افزاری CPU مانند ALU و Registers را کنترل می‌کند.
• واحد کنترل سیگنال‌های کنترلی را صادر می‌کند که سخت‌افزار کامپیوتر را کنترل می‌کند.
• واحد کنترل داده‌ها را در سراسر سیستم کامپیوتری حرکت می‌دهد.

حافظه یا واحد ذخیره‌سازی:

• وظیفه اصلی حافظه ذخیره اطلاعات است. واحد حافظه دستورالعمل کاربر را ذخیره می‌کند. واحد حافظه خروجی کاربر را ذخیره می‌کند.

روش کار سی پی یو چگونه است؟

عملکرد پردازنده به‌عنوان یک فرایند سه‌مرحله‌ای تعریف می‌شود. ابتدا یک دستورالعمل از حافظه واکشی می‌شود. دوم، دستورالعمل رمزگشایی می‌شود و پردازنده متوجه می‌شود که چه کاری به آن گفته می‌شود. سوم، دستور اجرا شده و عملیاتی انجام می‌شود. این سه مرحله در چرخه‌ای تکرار می‌شوند که دوباره با CPU واکشی دستورالعمل بعدی شروع می‌شود. مراحل به‌عنوان چرخه دستورالعمل CPU نامیده می‌شود.

CPU از یک شمارنده برنامه برای پیگیری دستورات بعدی استفاده می‌کند. شمارنده آدرس محل حافظه است که دستور بعدی را برای اجرا نگه می‌دارد. در یک ثبات ذخیره می‌شود که یک مکان حافظه اختصاصی در خود پردازنده است. شمارنده برنامه افزایش می‌یابد تا پس از هر بار واکشی در چرخه دستورالعمل به دستور بعدی اشاره کند.

پردازنده مجموعه‌ای از عملیات حسابی مانند جمع، ضرب، تفریق و تقسیم را انجام می‌دهد.

عملیات حافظه داده‌ها را از یک مکان به مکان دیگر منتقل می‌کند.

ولی عملیات منطقی یک شرط را آزمایش می‌کند و بر اساس نتیجه تصمیم می‌گیرد و عملیات کنترل بر سایر اجزای رایانه تأثیر می‌گذارد. این نوع عملیات اساسی که خیلی سریع اجرا می‌شوند، به رایانه اجازه می‌دهند تا طیف وسیعی از عملکردها را انجام دهد. تعداد دقیق عملیات پشتیبانی شده توسط یک پردازنده به معماری آن بستگی دارد.

تفاوت واحد پردازش مرکزی رایانه با موبایل

تفاوت اصلی بین CPU موبایل و CPU دسکتاپ این است که پردازنده موبایل با سیستم محاسباتی مجموعه دستورالعمل‌های کاهش‌یافته (RISC) کار می‌کند اما پردازنده لپ‌تاپ یا کامپیوتر خانگی با سیستم محاسبات مجموعه دستورالعمل‌های پیچیده (CISC) کار می‌کند. در این مقاله، تفاوت‌های مهم دیگر بین پردازنده موبایل و پردازنده کامپیوتر را به‌تفصیل توضیح خواهیم داد؛ بنابراین قصد داریم تفاوت‌های بین پردازنده رایانه و موبایل را موردبحث قرار دهیم.

عمده ترین تفاوت‌های بین پردازنده رایانه و موبایل

1. همان‌طور که قبلاً گفتم CPU موبایل با RISC کار می‌کند یعنی می‌تواند دستورالعمل‌های کمتر و ساده‌ای را اجرا کند، از طرف دیگر CPU دسکتاپ با CISC کار می‌کند یعنی می‌تواند دستورالعمل‌های بسیار پیچیده‌ای را اجرا کند. در آینده، CPU یا پردازنده‌های موبایل ممکن است برای کار با CISC طراحی شوند.
2. معماری پردازنده موبایل بر اساس ARM (Advanced RISC Machine) درحالی‌که معماری پردازنده لپ‌تاپ‌ و کامپیوتر مبتنی بر x86 یا x64 است.
3. تمام هسته‌ها در سی پی یو موبایل با پالس ساعت متفاوت کار می‌کنند اما تمام هسته‌ها در سی پی یو دسکتاپ با یک پالس ساعت کار می‌کنند.
4. پردازنده تلفن همراه دارای رجیستر عمومی بیشتری در داخل آن نسبت به پردازنده رایانه است.
5. پردازنده‌های دسکتاپ مدرن در داخل خود حافظه کش دارند، پردازنده‌های موبایل فعلی هیچ حافظه کشی در داخل آن ندارند. در آینده، حافظه کش ممکن است همراه با پردازنده موبایل باشد.

1. هیچ فناوری Hyper-Threading در CPU موبایل وجود ندارد، اما در پردازنده کامپیوتر، فناوری Hyper-Threading قرار دارد. در آینده، فناوری Hyper-Threading ممکن است در پردازنده موبایل گنجانده شود.
2. ازآنجایی‌که پردازنده موبایل با دستورالعمل‌های کمتری نسبت به پردازنده کامپیوتر کار می‌کند، بنابراین گرمای کمتری تولید می‌کند.
3. CPU موبایل انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کند درحالی‌که CPU دسکتاپ انرژی بیشتری مصرف می‌کند.
4. پردازنده موبایل از نظر اندازه بسیار کوچک‌تر است درحالی‌که پردازنده دسکتاپ از نظر اندازه بزرگ‌تر از پردازنده موبایل است.
5. پردازنده دسکتاپ با سرعت ساعت بالاتر کار می‌کند درحالی‌که پردازنده موبایل با سرعت ساعت کمتر کار می‌کند.

کافه آموزشگاه 

کافه آموزشگاه مجری آموزش سازمان فنی حرفه ای کشور است، که دوره های آموزشی تعمیرات موبایل، برق ساختمان، هوشمند سازی ساختمان، نصب دوربین مداربسته و … را به صورت تخصصی برگزار میکند شما بعد از گزراندن هر دوره در کافه آموزشگاه به سازمان فنی حرفه ای کشور معرفی می شوید و مدرک فنی حرفه ای مربوطه به رشته خود را دریافت میکنید. برای شرکت در دوره های کافه آموزشگاه میتوانید با شماره 02188949711 تماس و از مشاوره آموزشی رایگان کافه آموزشگاه بهرمند شوید.