سی پی یو (CPU) چیست؟

سی پی یو در واقع مغز کامپیوتر است که تمام پردازش ها در این قطعه انجام می گیرد. اجرای برنامه ها و انجام محاسبات، همه و همه بر عهده سی پی یو است. سی پی یو، دستوراتی که اجرا می کند را از رم می گیرد. این اطلاعات از رم به سی پی می رسد تا کد گشایی شود و سپس پردازش و اجرا گردد.

سی پی یو، قطعه ای است که در تمام کامپیوتر ها از جمله رایانه ها و لپتاپ ها و گوشی های هوشمند و تلویزیون و تبلت ها وجود دارد. معمولا تراشه سی پی یو به شکل مربع است و روی بورد اصلی دستگاه ها قرار می گیرد تا با سایر قطعات سیستم در تعامل باشد. ابعاد CPU بستگی به نوع آن دارد و ممکن است سی پی یو ها در ابعاد و اندازه های مختلفی باشند.

نحوه کار CPU

نحوه کار کردن سی پی یو ها از ابتدای زمانی که مورد استفاده قرار گرفتند تا کنون تغییرات زیادی داشته است اما پایه عملکرد آن ها، تا کنون به سه مرحله واکشی، رمزگشایی و اجرا تقسیم پذیر بوده است.

واکشی (Fetch)

واکشی به معنی دریافت دستوراتی است که سی پی یو در نهایت باید اجرا کند. این دستور العمل ها در قالب صفر و یک از رم به سی پی یو می رسند و هر دستور یک بخش بسیار کوچک از یک عملیات است. نشانی دستور فعالی از طریق یک شمارشگر برنامه نگه داشته می شود و سپس این شمارش گر و دستور العمل ها در بخش ثبت دستور یا IR قرار می گیرند. پس از آن، طول شمارش گر افزایش پیدا می کند تا به نشانی دستورالعمل بعدی ارجاع دهد.

رمزگشایی (Decode)

زمانی که یک دستور توسط سی پی یو واکشی و دریافت می شود و سپس در IR ذخیره می گردد، سی پی یو دستور را به مداری به اسم رمزگشا انتقال می دهد. این مدار دستور را به سیگنال هایی تبدیل می کند که برای فعالیت به سایر بخش های سی پی یو فرستاده می شوند.

اجرا (Execute)

در نهایت، دستوراتی که توسط رمزگشا، کدگشایی شده اند می بایست اجرا شوند. نتایج این کد گشایی ها در قسمتی از سی پی یو ثبت می گردند تا در دستور العمل های بعدی نیز بتوان به آن ها بازگشت. مثل عملکرد حافظه ماشین حساب.

همه چیز درباره CPU

سی پی یو، دارای مشخصه هایی است که توانایی سی پی یو را تعریف می کنند. در ادامه، این مشخصه ها، یعنی حافظه Cache، سرعلت عملکرد سی پی یو و هسته های سی پی یو را به شما معرفی می کنیم.

حافظه Cache چیست؟

حافظه کش یکی از مشخصه های بسیار مهم سی پی یو است که معمولا دارای چندین مگابایت فضای ذخیره سازی اطلاعات است. با بالاتر رفتن حافظه کش، قیمت سی پی یو نیز افزایش می یابد و بهترین پردازنده لپتاپ، پردازنده هایی هستند که یکی از مشخصات آن ها حافظه کش بالا باشد. زمانی که حافظه کش زیاد باشد، سرعت عملکرد سی پی یو نیز افزایش خواهد یافت. کش، داده های کامپیوتر را ذخیره می کند. در واقع سی پی یو، برای این که داده ای را به دست بیاورد ابتدا کش را چک می کند و در صورت نبودن اطلاعات، حافظه های دیگر بررسی می شوند.

سرعت CPU چیست؟

سرعت عملکرد سی پی یو نیز از دیگه مشخصه های مهمی است که هنگام خرید سی پی یو باید به آن توجه داشته باشید. سرعت سی پی یو، همان تعداد فعالیت هایی است که یک هسته می تواند در طول یک ثانیه انجام دهد. واحد این فعالیت ها هرتس است. در واقع هر چه فرکانس پردازنده لپتاپ بیش تر باشد سرعت انجام کار بالا رفته و قیمت سی پی یو نیز افزایش می یابد.

هسته سی پی یو چیست؟

هسته های سی پی یو، به طور مجزا و جاگانه عملیات پردازش را انجام می دهند. در حال حاضر، سی پی یو ها بیش از یک هسته دارند. سی پی یو ها می توانند دو، ۴، ۸ و یا ۱۶ هسته داشته باشند. تعداد بیش تر هسته ها موجب می شود عملیات پردازش بتواند با سرعت بالاتری انجام شود. البته، افزایش آن ها لزوما به معنی افزایش سرعت پردازش هسته نیست چرا که خیلی از چیپ ها با وجود تعداد هسته بالا ولی از پردازش موازی استفاده نمی کنند.

انواع CPU

اگر بخواهیم تاریخچه CPU و انواع آن را تاکنون بررسی کنیم به سی پی یو های شرکت اینتل می رسیم. شرکت اینتل، جزو قوی ترین شرکت های تولید کننده چیپ های کامپیوتری مخصوصا سی پی یو و جی پی یو است. اینتل از گذشته تا کنون انواع سی پی یو را تولید کرده است که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد:

انواع CPU Intel

• Core 2 solo
• Core 2 Due
• Core 2 quad
• انواع CPU Core I 3
• انواع CPU Core I 5
• انواع CPU core I 7
• انواع CPU Core I 9

بعد از این شرکت، شرکت AMD در تولید سی پی یو جایگاه قدرتمندی دارد. پس از AMD نیز شرکت های IBM و Nvidia تولید کننده سی پی یو هستد.

رده بندی سی پی یو لپتاپ

توان سی پی یو های اینتل توسط شرکت و بر اساس نوع تکنولوژی و متغیر های آن رده بندی می گردد. این متغیر ها شامل تعداد هسته ها، سرعت پردازش، حافظه کش و … هستند.

رده بندی سی پی یو ها از سی پی یو های سلرون و پنتیوم (دارای به ترتیب یک و دو ستاره) تا Core I 3 (۳ ستاره) و Core I 5 (۴ ستاره) و انواع CPU Core I 7  لپتاپ (پنج ستاره) ادامه دارد.

CPU گوشی چیست؟

همان طور که گفته شد، تمام وسایل الکترونیکی هوشمند به سی پی یو نیاز دارند و نسل جدید CPU برای لپتاپ و گوشی تولید می شود. پیشوندی که برای پردازنده گوشی در نظر گرفته شده است U به معنی فوق کم مصرف، HQ به معنی عملکرد الای گرافیکی و HK به معنی قابلیت اورکلاک است.

قطعات سی پی یو

• واحد محاسبه و منطق: در یان بخش تمام عملیات محاسبات و منطق کامپیوتر انجام می شود.
• واحد کنترل: وظیفه هدایت و هماهنگی فعالیت های سیستم کامپیوتر را به عهده دارد و به سایر بخش ها دستورات را انتقال می دهد.
• حافظه ثبات (Register): در این قسمت داده ها به صورت موقت ذخیره می شوند و برای اجرای یک دستور العمل واحد کنترل سی پی یو آن را از حافظه اصلی خارج کرده و در یک ثبات قرار می دهد.
• حافظه پنهان یا کش

سی پی یو کامپیوتر کجاست؟

سی پی یو در کامپیوتر ها روی بورد اصلی قرار می گیرد تا با سایر اجزای داخلی کامپیوتر در ارتباط باشد. اعداد روی CPU، نشان دهنده مدل سی پی یو هستند و تفاوت آن با سایر انواع سی پی یو را نمایش می دهند. هر یک از این اعداد پسوندی هستند که اطلاعاتی را درباره سی پی یو به ما می دهند.