أجزاء من معالج دقيق

المعالج الدقيق ، أو وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، هو أحد مكونات الأجهزة الداخلية التي تقوم بإجراء الحسابات الرياضية المطلوبة لأجهزة الكمبيوتر لتشغيل البرامج وتنفيذ الأوامر. عادة ما تكون المعالجات مصنوعة من مادة السيليكون التي تحتوي على مكونات كهربائية صغيرة مدمجة على السطح. تتضمن برامج الكمبيوتر النموذجية التي يجب معالجتها بواسطة وحدات المعالجة المركزية متصفحات الإنترنت والألعاب وبرامج تحرير الفيديو.

تسمح وحدات المنطق الحسابي (ALUs) في المعالجات الدقيقة لأجهزة الكمبيوتر بالجمع والطرح والضرب والقسمة وتنفيذ العمليات المنطقية الأخرى بسرعات عالية. بفضل وحدات ALU المتقدمة ، تستطيع المعالجات الدقيقة الحديثة ووحدات معالجة الرسومات (وحدات معالجة الرسومات) إجراء عمليات معقدة للغاية على أرقام الفاصلة العائمة الكبيرة.

ذاكرة التخزين المؤقت هي منطقة في وحدة المعالجة المركزية يتم فيها تخزين نسخ من الإرشادات العامة المطلوبة لأداء الوظائف وتشغيل البرامج بشكل مؤقت. نظرًا لأن المعالج يحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت أصغر وأسرع خاصة به ، يمكنه معالجة البيانات بسرعة أكبر من القراءة والكتابة في ذاكرة النظام الرئيسية. تشمل أنواع ذاكرة المعالجات الدقيقة ROM (للقراءة فقط) وذاكرة الوصول العشوائي (الوصول العشوائي).

في الأساس ، الترانزستورات هي أجهزة شبه موصلة تستخدم لتبديل الإشارات الإلكترونية. في المعالجات الدقيقة ، يعني العدد الأكبر من الترانزستورات وحدة المعالجة المركزية ذات الأداء الأفضل. على سبيل المثال ، تحتوي معالجات Intel Pentium 4 على حوالي 40 إلى 50 مليون ترانزستور ، بينما تحتوي معالجات Pentium 3 الأقدم على 9.5 مليون. تسمح المزيد من الترانزستورات بتوصيل الأنابيب وأجهزة فك ترميز التعليمات المتعددة ، مما يسمح بإكمال العديد من العمليات خلال كل دورة على مدار الساعة.

إشارات التحكم هي إشارات إلكترونية تتحكم في مكونات المعالج المستخدمة لإجراء عملية أو تنفيذ التعليمات. يرسل عنصر يسمى "جهاز التسلسل" إشارات تحكم لإخبار الوحدة المحددة بما يتعين عليها القيام به بعد ذلك. على سبيل المثال ، قد يتم إرسال إشارة قراءة أو كتابة إلى ذاكرة التخزين المؤقت لإعلامها بأن المعالج يستعد لقراءة البيانات أو كتابتها في ذاكرة المعالج.

تسمى مجموعة التعليمات التي يمكن للمعالج تنفيذها بـ "مجموعة التعليمات" الخاصة به. تحدد مجموعة التعليمات أشياء مثل نوع البرامج التي يمكن أن تعمل بها وحدة المعالجة المركزية. السجلات هي مواقع ذاكرة صغيرة تحتوي أيضًا على تعليمات. على عكس مواقع الذاكرة العادية ، تتم الإشارة إلى السجلات باسم بدلاً من رقم. على سبيل المثال ، يحتوي IP (مؤشر التعليمات) على موقع التعليمات التالية ، و "المجمع" هو المكان الذي يخزن فيه المعالج القيمة التالية التي يخطط للعمل عليها.