سی پی یو چیست؟
سی پی یو یا پردازنده مرکزی که در انواع مختلفی نیز با ویژگی های متفاوت عرضه می‌شوند یکی از مهمترین قطعاتی است که در لپ تاپ و کامپیوتر وجود دارد و وظیفه اصلی آن پردازش داده است. مغز کامپیوتر همان پردازنده مرکزی است که تمام پردازش هایی که در کامپیوتر برای اجرای برنامه ها و انجام محاسبات لازم است در این قطعه انجام می‌شود. اطلاعاتی که سی پی یو آنها را پردازش می‌کند از رم گرفته می‌شوند. برای درک بهتر نحوه کار رم با سی پی یو می‌توانید برای اطلاعات بیشتر، مقاله در رم چیست پی سی بلد را مطالعه نمایید.
CPU در تمامی کامپیوترها از جمله لپ تاپ ها و یا حتی تلویزیون و تبلت ها نیز وجود دارد. اما لازم به ذکر است که سی پی یو استفاده شده در هر دیوایس با دیوایس دیگر از نظر میزان قدرت و سرعت متفاوت است. CPU معمولا به صورت یک قطعه مربی ساخته می شود و بر روی برد اصلی دیوایس قرار می‌گیرد که از آن طریق بتواند با کلیه اجزای دستگاه در ارتباط باشد.
اما باید اشاره کرد که تمام سی پی یو ها از نظر شکل و ابعاد مشابه یکدیگر نیستند بلکه ابعاد و شکل آنها می‌تواند برای استفاده های مختلف متفاوت باشد.
سی پی یو چگونه کار می‌کند؟
سی پی یو ها نیز همانند بقیه قطعاتی که برای اسمبل کامپیوتر مورد استفاده قرار می‌گیرند با گذر زمان با پیشرفت های زیادی مواجه شده اند و تغییرات عمده ای در آنها صورت گرفته است. اما در حالت کلی نحوه کار پردازنده مرکزی از گذشته تاکنون بر سه پایه اصلی با عنوان های واکشی، رمزگشایی و اجرا قرار گرفته است.
واکشی یا Fetch
دریافت دستوراتی که سی پی یو باید پردازش کند و در نهایت اجرا کند را واکشی می‌نامند. دستوراتی که به سی پی یو از طریق رم انتقال داده می‌شوند همگی به صورت صفر و یک هستند و هرکدام بخش کوچکی از یک عملیات کلی هستند که تقسیم بندی شده اند و به ترتیب به سی پی یو انتقال داده می‌شوند. برای اینکه سی پی یو بداند که دستورالعمل بعدی چیست کل آنها از طریق یک شمارشگر نگه داری می‌شوند و سپس هردوی آنها در قسمت ثبت دستور IR قرار می‌گیرند. پس از انجام هر دستورالعمل، طول شمارشگر افزایش می‌یابد و به نشانی دستورالعمل بعدی ارجاع داده مي‌‌شود.
رمزگشایی یا Decode
هر دستورالعملی که توسط پردازنده مرکزی واکشی شده باشد اکنون باید رمزگشایی شود. برای انجام این کار سی پی یو کلیه دستورات را به یک مدار رمزگشایی انتقال می‌دهد. دستوراتی که رمزگشایی شده اند به صورت سیگنال هایی در خواهند آمد که برای انتقال به بقیه اجزای سیستم برای انجام عملیات های متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اجرا یا Execute
مرحله آخر از نحوه کار سی پی یو اجرا است. کلیه اطلاعاتی که رمزگشایی شده اند اکنون برای اجرا به قطعات مختلف سیستم انتقال داده می‌شوند و نتایج عملیات نیز در بخشی از سی پی یو ذخیره خواهد شد تا در آینده در صورت انجام دوباره عملیات، پردازنده مرکزی بتواند دسترسی سریعتری به آنها داشته باشد.
مشخصه های اصلی پردازنده مرکزی
پردازنده مرکزی دارای مشخصه هایی است که میزان قدرت و عملکرد آن را تعیین می‌کنند. در ادامه با مشخصه های اصلی پردازنده مرکزی آشنا خواهیم شد. شما عزیزان همچنین می‌توانید با مطالعه راهنمای خرید سی پی یو، با روش درست خرید این قطعه آشنا شوید.
حافظه Cache سی پی یو
حافظه کش را می‌توان مهمترین مشخصه ی سی پی یو نامگذاری کرد. این حافظه دارای چند مگابایت حافظه ی ذخیره سازی اطلاعات است و یکی از اصلی ترین مواردی است که باعث افزایش قیمت CPU می‌شود. معمولا بهترین پردازنده های مرکزی آنهایی هستند که از حافظه Cache زیادی برخوردار باشند. با افزایش حافظه کش که حافظه ای برای دسترسی سریعتر داده ها است، سرعت انجام عملیات CPU نیز افزایش خواهد یافت.
پردازنده مرکزی برای انجام هر عملیاتی ابتدا حافظه کش را بررسی می‌کند و در صورتی که اطلاعاتی مربوط به آن پردازش در حافظه کش وجود داشته باشد از آن استفاده می‌کند. در این حالت سی پی یو دیگر بقیه حافظه ها را برای انجام پردازش بررسی نمی‌کند و اینکار، زمان زیادی را برای انجام عملیات صرفه جویی می‌کند.
سرعت سی پی یو
سرعت CPU بر اساس تعداد فعالیت هایی که یک هسته می‌تواند در مدت یک ثانیه انجام دهد مشخص می‌شود. سرعت CPU باید هنگام خرید کامپیوتر بسیار مورد توجه قرار بگیرد زیرا در صورتی که پردازنده مرکزی سرعت و قدرت کافی را نداشته باشد حتی اگر قطعات دیگر نیز قدرتمند باشند همخوانی دقیقی میان آنها صورت نمی‌گیرد.
این فعالیت ها بر اساس هرتز اندازه گیری می‌شوند و هرچه فرکانس سی پی یو بیشتر باشد به معنی سرعت بالاتر آن است که در نتیجه منجر به افزایش قیمت CPU خواهد شد.
هسته سی پی یو
هر هسته در پردازنده مرکزی پردازش ها را به صورت جداگانه انجام می‌دهد. اکثر سی پی یو های کنونی بیشتر از یک هسته دارند و این تعداد می‌تواند تا ۴، ۸ و یا ۱۶ هسته نیز افزایش یابد. بدیهی است که هرچه تعداد هسته ها بیشتر باشد سرعت انجام پردازش نیز در CPU افزایش خواهد یافت. البته این مورد در تمامی پردازنده های مرکزی به معنای افزایش قدرت CPU نیست.
امکان دارد پردازنده مرکزی از هسته های زیادی تشکیل شده باشد اما اگر این هسته ها برای مثال از پردازش موازی استفاده نکنند هر چقدر هم که تعداد آنها زیاد باشد از نظر سرعت پردازش شاید به یک سی پی یو با تعداد هسته های کمتر اما با تکنولوژي پردازش بهتر نرسند.
انواع CPU
شرکت اینتل بهترین مثال برای بررسی انواع پردازنده مرکزی از گذشته تاکنون است. این برند از دیرباز نمونه های مختلفی از CPU را تولید کرده است که با گذشت زمان تکنولوژي های برتری را در سی پی یو های جدید استفاده کرده است. پردازنده های مرکزی ای که توسط این شرکت قدرتمند تولید شده اند شامل موارد زیر هستند:
- Core 2 solo
- Core 2 Due
- Core 2 quad
- انواع مختلف CPU Core i3
- انواع مختلف CPU Core i5
- انواع مختلف CPU Core i7
- انواع مختلف CPU Core i9
البته شرکت های دیگری نیز مانند AMD، IBM و Nvidia وجود دارند که انواع مختلف CPU تولید می‌کنند. با مقایسه سی پی یو AMD و Intel متوجه خواهید شد که اصلی ترین رقیب اینتل، برند ای ام دی است.