CPU (پردازنده) چیست و چه کاری انجام میدهد؟

زمانی که میخواهید یک کامپیوتر جدید بخرید، در لیست جزئیات قطعات سخت افزاری کامپیوتر میتوانید نوع CPU نصب شده در آن را مشاهده کنید. حتما تا به حال برای شما هم پیش آمده که بخواهید یک پردازنده خریداری کنید اما بین خرید پردازنده اینتل و یا ای ام دی، دو هسته ای و یا چهار هسته ای، پردازنده Core i3 و یا Core i7 از گرفتن تصمیم درست ناتوان شده اید زیرا دقیقا نمیدانید که تفاوت بین این ها چیست و از چه اهمیتی برخوردار است.

اینکه بدانید چه پردازنده ای برای شما مناسب است کار سختی است، ولی ما در این مقاله سعی داریم توضیحاتی راجع به پردازنده ها به شما بدهیم تا انتخاب برای شما آسان تر شود.

CPU چیست؟

واحد پردازش مرکزی (Central Processing Unit) و یا همان پرازنده معمولا به نام مغز کامپیوتر شناخته میشود. پردازنده تنها یکی از واحد های پردازشی است، زیرا واحد های پردازشی دیگری نیز در کامپیوتر وجود دارند (GPU و APU). پردازنده یکی از مهمترین واحد های پردازشی است. پردازنده قطعه ای از کامپیوتر است که محاسبات را انجام میدهد، کار ها را انجام میدهد و برنامه ها را اجرا میکند.

پردازنده فرمان ها را از رم (RAM) سیستم دریافت میکند، آنها را کد گشایی میکند و قبل از خروجی دادن کار را پردازش انجام میدهد. CPU ها در تمامی کامپیوتر ها، لپ تاپ ها، گوشی ها، تبلت ها و تلویزیون های هوشمند وجود دارند. معمولا چیپ های کوچک و مربعی پردازنده ها در برد اصلی دستگاه نصب میشوند و با دیگر قطعات سخت افزاری سیستم ارتباط برقرار میکنند و باعث کار کردن دستگاه میشوند.

پردازنده ها چگونه کار میکنند؟

از زمانی که اولین پردازنده در جهان ساخته شد تا به امروز بهبود های فراوانی در این قطعه ایجاد شده و کلی تغییر کرده. با این وجود، کار کلی این قطعه هنوز همان است که از زمان ساخت اولین نوعش بود که در سه قدم است: دریافت ورودی، رمز گشایی و اجرا.

دریافت ورودی

همانطور که احتمالا میدانید، دریافت ورودی به معنای دریافت فرمان است. فرمان در قالب یک سری اعداد از رم به پردازنده میرود. هر فرمان یک بخش کوچک از یک عمل و یا همان کار است، بنابراین پردازنده باید بداند که چه فرمانی قرار است بعد از فرمانی که دریافت کرده بیاید. نشانی فرمان فعلی توسط یک “Program Counter” و یا همان شمارنده برنامه نگه داشته میشود. شمارنده برنامه و فرمان در کنار هم در یک “Instruction Register” قرار میگیرند. طول شمارنده برنامه افزایش میابد تا بتواند نشانی فرمان بعدی را به پردانده بدهد.

رمزگشایی

زمانی که یک فرمان دریافت شد و در “Instruction Register” قرار گرفت، پردازنده این فرمان را به یک مدار به نام رمزگشای فرمان ها میفرستد. با این کار فرمان تبدیل تبدیل به سیگنال هایی میشود که به دیگر قطعات پردازنده فرستاده میشوند تا پردازنده کاری که در فرمان بوده است را انجام دهد.

اجرا

در آخرین قدم، فرمان رمزگشایی شده به دیگر قطعات مربوطه پردازنده فرستاده میشود تا فرمان تمام شود. نتیجه فرمان معمولا در پردازنده ذخیره میشود که بعد ها دیگر فرمان ها بتوانند به آن اشاره کنند تا اجرا شود. این قابلیت پردازنده همانند قابلیت Memory در ماشین حساب های دیجیتالی ساده است.

چند هسته ای؟

در سال های اولیه ساخت پردازنده ها تمامی آنها تک هسته ای بودند. این به آن معناست که پردازنده تنها قادر به انجام یک مجموعه از وظایف و کارها بود. این یکی از دلایلی بود که انجام کار های کامپیوتری در آن زمان ها نسبتا طولانی و زمان بر بود. اما حالا این قضیه فرق کرده.

پس از اینکه پردازنده های تک هسته تا جایی که ممکن بود قدرتمند تر شدند، شرکت های تولید کننده پردازنده به این فکر افتادند که راهی برای قدرتمند تر کردن پردازنده بیابند. این سعی برای قدرتمند تر کردن به ساخت پردازنده های چند هسته ای ختم شد. امروزه شما میتوانید در بازار پردازنده های دو، چهار و حتی هشت هسته ای بیابید.

برای مثال یک پردازنده دو هسته ای در حقیقت دو پردازنده در یک چیپ است. با افزایش تعداد هسته ها، پردازنده ها قادر هستند چندین وظیفه و کار را به صورت همزمان انجام دهند. با این کار شرکت های سازنده پردازنده به مقصود خود، یعنی افزایش قدرت پردانده و کوتاه کردن مدت زمان کار های کامپیوتری رسیدند.

پردازنده های دو هسته ای کم کم جای خود را به پردازنده های چهار هسته ای میدهند، یعنی پردازنده هایی که چهار پردازنده تنها در یک چیپست دارند. حتی زمانی میرسد که پردازنده های هشت هسته ای جای چهار هسته ای ها را بگیرند.

مفهوم جزئیات پردازنده ها

داشتن دانش در زمینه عمل و کاری که یک پردازنده انجام میدهد در کنار آشنایی کامل با برند های سازنده پردازنده و تعداد هسته های پردازنده، میتواند کمک زیادی در خرید این قطعه بکند. هم اکنون در بازار تعداد بسیار زیادی پردازنده وجود دارند که مشخصات شبیه به هم و قدرتمندی دارند. یک سری پردازنده ها دارای یک سری قابلیت های منحصر به فرد هستند که شاید در پردازنده های دیگر نباشد و دلیل خرید آنها توسط بعضی کاربرا باشد.

پردازنده ها دسکتاپ و موبایل

قدیم ها، کامپیوتر ها دستگاه های الکترونیکی بزرگی بودند که به صورت مداوم به آنها برق رسانی میشد همیشه انرژی داشتند. اما با ظهور تلفن های همراه کوچک، ما همیشه در هر جا که میرویم یک کامپیوتر در جیبمان وجود دارد. پردازنده هایی که در تلفن های همراه هوشمند استفاده میشوند بهینه شده برای استفاده کم از برق هستند تا باتری گوشی ها بتوانند زیاد دوام بیاورند و گوشی ها سریع خاموش نشوند.

تولید کنندگان پردازنده ها برای پردازنده های گوشی و دسکتاپ که میسازند نام مشابه هم قرار میدهند با پیشوند های متفاوت، با این کار تشخیص آنها از دیگر پردازنده ها آسان تر خواهد شد. پردازنده های گوشی با پیشوند “U” به معنی “Ultra-low Power” و یا همان "قدرت بسیار کم" هستند و پردازنده های گوشی با پیشوند “HQ” به معنای قدرتمند هستند. همچنین “HK” به معنای "قدرت پردازش گرافیکی بالا" در کنار قابلیت اورکلاک کردن است.

پردازنده های دسکتاپ با پیشوند “K” دارای قابلیت اورکلاک کردن هستند و پردازنده های دسکتاپ دارای پیشوند “T” استفاده بهینه از برق دارند.

آموزش اورکلاک، آندرکلاک و کنترل کردن CPU

آموزش اورکلاک کردن کارت گرافیک

32 و 64 بیت

پردازنده ها یک جریان ثابت از داده ها دریافت نمیکنند. آنها داده ها را در قالب تکه های کوچکی به نام ‘Word” دریافت میکنند. پردازنده به تعداد بیت های موجود در هر Word محدود است. زمانی که پردازنده های 32 بیتی برای اولین بار طراحی شدند، به نظر میرسید که اندازه Word بسیار بالایی دارند. قانون مور (Moore) در جایش باقی ماند، اما به ناگهان به کامپیوتر ها قابلیت پشتیبانی از بیش از 4 گیگابایت رم اضافه شد که راه را برای پردازنده های 64 بیتی باز کرد.

آموزش تشخیص 32 و یا 64 بیتی بودن CPU و ویندوز

چه تفاوت هایی بین پردازنده های 32 و 64 بیتی وجود دارد؟

میزان برق

میزان برق مورد نیاز برای پردازنده ها را با واحد وات نمایش میدهند. پردازنده هایی با مصرف برق کم نه تنها در کم مصرف بودن کامپیوتر به شما کمک میکنند، بلکه کمتر داغ میشوند، اما در عوض ضعیف تر هستند.

نوع سوکت پردازنده

برای اینکه کامپیوتر بتواند کاملا درست کار کند، پردازنده نیاز دارد به دیگر قطعات در مادر برد متصل شود و با آنها ارتباط داشته باشد زمانی که میخواهید یک پردازنده خریداری کنید باید چک کنید که سوکت پردازنده مورد نظر شما با مادربرد شما هماهنگ باشد.

L2 Cache و L3 Cache

کش های L2 و L3 حافظه بسیار سریع در داخل چیپست پردازنده هستند که در طول عملیات پردازش استفاده میشوند. این دو کش هر چه بیشتر باشند، پردازنده شما نیز سریع تر و بهتر خواهد بود.

آشنایی با حافظه L2 Cache

فرکانس

فرکانس به معنای سرعت کاری پردازنده است. قبل از چند هسته ای بودن، فرکانس مهم ترین شاخصه نشانگر قدرت و عملکرد بین پردازنده ها است. حین خرید پردازنده جدید به فرکانس آن توجه زیرا بسیار هم و تاثیر گذار در سرعت آن است.

گاهی اوقات یک پردازنده دو هسته ای با فرکانس بالا میتواند یک پردازنده چهار هسته ای با فرکانس پایین را از نظر قدرت و سرعت شکست دهد.

موفق باشید

سایر مقالات مربوط به CPU

کلمات کلیدی :

CPU پردازنده سخت افزار

دسته بندی : مقالات > سخت افزار : مادر برد، CPU، حافظه Ram

( 3 کامنت - مشاهده کامنت ها )

Ali

در تاریخ : جمعه، 28 ارديبهشت ماه، 1397

باسلام. چگونه میشه تشخیص داد که یک سی پی یو از سی پی یو های دیگر قویتره؟

سرزمین دانلود:

تعداد هسته ها و سرعت هر هسته پردازنده، مقیاس خوبی برای مقایسه سرعت آنها است. اما اگر بخواهید به صورت دقیق بررسی کنید، میتوانید از نرم افزارهای مشاهده مشخصات CPU کمک بگیرید.

پاسخ دادن

علیرضا

در تاریخ : چهارشنبه، 22 آذر ماه، 1396

با سلام من cpu i5 2400 دارم که تو task manager همه هسته ها 100% ولی در واقع هیچ کدوم 100 نیست. چرا این طوری نشون میده لطفا کمک کنین. هیچ نرم افزاری هم ندارم که cpu رو 100% کنه

آموزش رفع مشکل بالا رفتن مصرف CPU

روش کاهش مصرف پردازنده (CPU) در ویندوز 10