ما هي وحدة المعالجة المركزية؟ إليك كل ما تحتاج إلى معرفته

إذا كنت تتعرف على عالم أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات ، فقد تكون المصطلحات المستخدمة للإشارة إلى أجزاء مختلفة محيرة. أحد المصطلحات المكونة التي ربما تكون قد واجهتها هو "وحدة المعالجة المركزية" ، والتي تعني "وحدة معالجة مركزية.”

توجد وحدات المعالجة المركزية (CPU) في جميع الأجهزة التي تمتلكها تقريبًا ، سواء كانت ساعة ذكية أو كمبيوتر أو ترموستات. إنهم مسؤولون عن معالجة التعليمات وتنفيذها ويعملون كأدمغة لأجهزتك. نوضح هنا كيفية تفاعل وحدات المعالجة المركزية (CPU) مع أجزاء أخرى من أجهزتك وما يجعلها جزءًا لا يتجزأ من عملية الحوسبة.

ما الذي يجعل وحدة المعالجة المركزية CPU؟

وحدة المعالجة المركزية هي المكون الأساسي الذي يحدد جهاز الحوسبة ، وعلى الرغم من أهميتها البالغة ، لا يمكن لوحدة المعالجة المركزية أن تعمل إلا جنبًا إلى جنب مع الأجهزة الأخرى. توضع شريحة السيليكون في مقبس خاص موجود على لوحة الدائرة الرئيسية (اللوحة الأم أو اللوحة الرئيسية) داخل الجهاز. إنها منفصلة عن الذاكرة ، حيث يتم تخزين المعلومات مؤقتًا. كما أنها منفصلة عن

بطاقة مصورات أو شريحة الرسومات ، التي تعرض الفيديو والرسومات ثلاثية الأبعاد التي يتم عرضها على شاشتك.

تُبنى وحدات المعالجة المركزية (CPU) عن طريق وضع بلايين من الترانزستورات المجهرية على شريحة كمبيوتر واحدة. تسمح له تلك الترانزستورات بإجراء الحسابات التي يحتاجها لتشغيل البرامج المخزنة على ذاكرة النظام الخاص بك. فهي عبارة عن بوابات دقيقة يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها ، وبالتالي تنقل الآحاد أو الأصفار التي تترجم إلى كل ما تفعله بالجهاز ، سواء كان ذلك بمشاهدة مقاطع الفيديو أو كتابة بريد إلكتروني.

أحد أكثر التطورات شيوعًا في تقنية وحدة المعالجة المركزية هو جعل تلك الترانزستورات أصغر وأصغر. وقد أدى ذلك إلى تحسين سرعة وحدة المعالجة المركزية على مدار عقود ، وغالبًا ما يشار إليها باسم قانون مور.

في سياق الأجهزة الحديثة ، يحتوي سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول على وحدة معالجة مركزية مخصصة تؤدي العديد من وظائف المعالجة للنظام. تستخدم الأجهزة المحمولة وبعض الأجهزة اللوحية بدلاً من ذلك نظامًا على شريحة (SoC) وهي شريحة تقوم بتجميع وحدة المعالجة المركزية جنبًا إلى جنب مع المكونات الأخرى. إنتل و يقدم كلا من AMD وحدات المعالجة المركزية (CPU) مع شرائح الرسومات والذاكرة المخزنة عليها أيضًا ، مما يعني أنها تستطيع القيام بأكثر من مجرد وظائف وحدة المعالجة المركزية القياسية.

ماذا تفعل وحدة المعالجة المركزية في الواقع؟

في جوهرها ، تأخذ وحدة المعالجة المركزية تعليمات من برنامج أو تطبيق وتقوم بعملية حسابية. تنقسم هذه العملية إلى ثلاث مراحل رئيسية: الجلب ، وفك التشفير ، والتنفيذ. تقوم وحدة المعالجة المركزية بجلب التعليمات من كبش، يفك ترميز ما هي التعليمات في الواقع ، ثم ينفذ التعليمات باستخدام الأجزاء ذات الصلة من وحدة المعالجة المركزية.

يمكن أن تتضمن التعليمات أو الحسابات المنفذة عمليات حسابية أساسية ، أو مقارنة الأرقام ، أو أداء وظيفة ، أو تحريك الأرقام في الذاكرة. نظرًا لأن كل شيء في جهاز الكمبيوتر يتم تمثيله بالأرقام ، يمكنك التفكير في وحدة المعالجة المركزية كآلة حاسبة تعمل بسرعة مذهلة. قد يبدأ حمل العمل الناتج في بدء تشغيل Windows أو عرض مقطع فيديو على YouTube أو حساب الفائدة المركبة في جدول بيانات.

في الأنظمة الحديثة ، تعمل وحدة المعالجة المركزية مثل مدير الحلبة في السيرك من خلال تغذية البيانات إلى أجهزة متخصصة حسب الحاجة. على سبيل المثال ، تحتاج وحدة المعالجة المركزية إلى معرفة ذلك بطاقة الرسومات لإظهار انفجار لأنك أطلقت النار على أسطوانة وقود أو طلبت من محرك الحالة الصلبة نقل مستند Office إلى النظام كبش للوصول بشكل أسرع.

النوى والساعات والتكاليف

في الأصل ، كان لدى وحدات المعالجة المركزية نواة معالجة واحدة. تتكون وحدة المعالجة المركزية الحديثة اليوم من نوى متعددة تسمح لها بتنفيذ تعليمات متعددة في وقت واحد ، مما يؤدي إلى حشر العديد من وحدات المعالجة المركزية بشكل فعال على شريحة واحدة. تحتوي معظم وحدات المعالجة المركزية التي يتم بيعها اليوم على مركزين أو أربعة مراكز. تعتبر ستة نوى سائدة ، بينما تتراوح الرقائق الأكثر تكلفة من ثمانية إلى 64 نواة ضخمة.

تستخدم العديد من المعالجات أيضًا تقنية تسمى multithreading. تخيل نواة وحدة معالجة مركزية فعلية واحدة يمكنها تنفيذ سطرين من التنفيذ (الخيوط) في وقت واحد ، وبالتالي تظهر على أنها نواتان "منطقية" في نهاية نظام التشغيل. هذه النوى الافتراضية ليست قوية مثل النوى المادية لأنها تشترك في نفس الموارد ، ولكن بشكل عام ، يمكنها المساعدة في تحسين أداء المهام المتعددة لوحدة المعالجة المركزية عند تشغيل برامج متوافقة.

يتم الإعلان عن سرعة الساعة بشكل بارز عندما تنظر إلى وحدات المعالجة المركزية (CPU). هذا هو الرقم "جيجاهيرتز" (جيجاهرتز) تشير بشكل فعال إلى عدد التعليمات التي يمكن لوحدة المعالجة المركزية التعامل معها في الثانية ، ولكن هذه ليست الصورة الكاملة المتعلقة أداء. تلعب سرعة الساعة دورًا في الغالب عند مقارنة وحدات المعالجة المركزية من نفس عائلة المنتج أو الجيل. عندما يكون كل شيء آخر هو نفسه ، فإن سرعة الساعة الأسرع تعني معالجًا أسرع. ومع ذلك ، فإن المعالج 3GHz من عام 2010 سيوفر عملاً أقل من المعالج 2GHz من 2020.

لذا ، كم يجب أن تدفع مقابل وحدة المعالجة المركزية؟ لدينا عدة لإعطائك بعض الاقتراحات ل أفضل وحدات المعالجة المركزية يمكنك الشراء. للحصول على مخطط عام ، لن تحتاج إلى إنفاق أكثر من 250 دولارًا (أو ما يعادله بالعملة المحلية) ما لم تكن لاعبًا متشددًا أو شخصًا يتطلع إلى تعديل مقاطع الفيديو. يمكنك المساعدة في خفض التكلفة عن طريق تجنب أحدث الأجهزة والالتزام بجيل حديث من وحدة المعالجة المركزية بدلاً من ذلك.

لوحدات المعالجة المركزية إنتل، هذا يعني رقائق الجيل الثامن أو التاسع أو العاشر. يمكنك تحديد جيلهم من خلال اسم المنتج. على سبيل المثال ، يعد Core i7-6820HK شريحة أقدم من الجيل السادس ، بينما يعد Core i5-10210U شريحة أحدث من الجيل العاشر.

تقوم AMD بعمل شيء مشابه مع وحدات المعالجة المركزية Ryzen الخاصة بها: Ryzen 5 2500X عبارة عن شريحة من الجيل الثاني تعتمد على تصميمها الأساسي الجديد "Zen +" ، في حين أن Ryzen 9 3950X هي وحدة معالجة مركزية من الجيل الثالث. تم إصدار Ryzen 4000 كخط شرائح للكمبيوتر المحمول وفي شكل APU بتوافر محدود للغاية على سطح المكتب من خلال منشئي النظام. مع وضع ذلك في الاعتبار ، يمكن الجدل حول ما إذا كان Ryzen 5000 هو الجيل الرابع أو الخامس من وحدة المعالجة المركزية AMD Ryzen ، ولكن إنها الأحدث ، ومؤخراً ، قامت AMD بتوحيد الكمبيوتر المحمول ، و APU ، ومنصات سطح المكتب تحت Ryzen 5000 لافتة.

ما هي أهمية وحدة المعالجة المركزية؟

في هذه الأيام ، لا تعد وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك مهمة لأداء النظام ككل كما كانت من قبل ، ولكنها لا تزال تلعب دورًا رئيسيًا في استجابة وسرعة جهاز الكمبيوتر الخاص بك. سيجد اللاعبون عمومًا فائدة من سرعات الساعة العالية ، بينما سيشهد العمل الأكثر جدية مثل CAD وتحرير الفيديو تحسنًا من زيادة عدد نواة وحدة المعالجة المركزية.

يجب أن تضع في اعتبارك أن وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك هي جزء من نظام ، لذا فأنت تريد ذلك تأكد من أن لديك ذاكرة RAM كافية و أيضا تخزين سريع يمكنه تغذية البيانات إلى وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك. ربما ستعلق أكبر علامة استفهام فوق بطاقة مصورات نظرًا لأنك تحتاج عمومًا إلى بعض التوازن داخل جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، من حيث الأداء والتكلفة أيضًا.

الآن بعد أن فهمت دور وحدة المعالجة المركزية ، فأنت في وضع أفضل لاتخاذ قرار مستنير بشأن أجهزة الحوسبة الخاصة بك. استخدم هذا الدليل لمعرفة المزيد عن أفضل الرقائق من AMD و Intel.

توصيات المحررين

• إليك كل شيء يجب مراعاته بشأن شراء وحدة المعالجة المركزية في عام 2023
• ما مقدار ذاكرة الوصول العشوائي التي تحتاجها؟
• كيف نختبر مكونات وأجهزة الكمبيوتر
• أفضل برامج الرقابة الأبوية المجانية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة Mac و iOS و Android
• كل ما تحتاج لمعرفته حول شراء وحدة معالجة الرسومات في عام 2023