ما هو دور المعالج؟

ربما سمعت التفسير القائل بأن معالج الكمبيوتر يشبه دماغه. كما يوحي هذا القياس ، فإن وحدة المعالجة المركزية تعتني "بأفكار" الكمبيوتر ، وتتلقى المدخلات وتعالج البيانات لتوليد النتائج. على عكس الدماغ ، فإن وحدة المعالجة المركزية ليست مساحة التخزين الأساسية للذاكرة طويلة المدى أو قصيرة المدى ، وهي المهام التي يتم نقلها إلى محرك الأقراص الثابتة وذاكرة الوصول العشوائي ، على التوالي. تختلف وحدات المعالجة المركزية والعقول أيضًا بشكل أساسي في تكاملها: يمكنك استبدال وحدة المعالجة المركزية دون الحاجة إلى دكتور فرانكشتاين.

تحسب وحدة المعالجة المركزية البيانات أثناء كل إجراء تقريبًا تقوم به على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. عندما تفتح الآلة الحاسبة وتضيف "2 + 2" ، تحدد وحدة المعالجة المركزية الإجابة "4." عندما تلعب استراتيجية لعبة مثل "Civilization" ، تخطط وحدة المعالجة المركزية لتحركات كل خصم AI باستخدام اللعبة برمجة. بغض النظر عن مدى تعقيد المهمة ، تنقسم هذه الإجراءات إلى تعليمات أساسية مفهومة بواسطة وحدة المعالجة المركزية لأي جهاز كمبيوتر ، بغض النظر عن العلامة التجارية أو الطراز. من ناحية أخرى ، تحتوي معالجات الأجهزة المحمولة على مجموعات تعليمات مختلفة وتتطلب برامج مبرمجة بشكل مختلف.

داخل الكمبيوتر ، تتصل وحدة المعالجة المركزية مباشرة باللوحة الأم من خلال مقبس وحدة المعالجة المركزية. يختلف نوع المقبس باختلاف اللوحة الأم ، مما يفرض قيودًا على عمل وحدات المعالجة المركزية مع كل لوحة - وهي مواصفات حيوية يجب التحقق منها عند التفكير في الترقية. إلى جانب وحدة المعالجة المركزية يوجد القرص الصلب وذاكرة الوصول العشوائي وبطاقات التوسيع المختلفة. تعمل هذه المكونات معًا لتحقيق النتائج. تعتمد وحدة المعالجة المركزية على البيانات المخزنة في ذاكرة RAM النشطة وتخرج النتائج إلى الملفات الموجودة على القرص الصلب. تتضمن بطاقات التوسعة مكونات إضافية تفرغ العمل من أجزاء أخرى ، مثل ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو ووحدة معالجة الرسومات على بطاقة الفيديو.

تتضمن إحصائيات وحدة المعالجة المركزية قياسين: سرعة الساعة ، مقاسة بالجيجاهيرتز ، وعدد النوى. تعطي هذه الإحصائيات معًا تقديرًا تقريبيًا للسرعة. يؤثر عدد النوى على مدى قدرة المعالج على التعامل مع مهام متعددة في نفس الوقت. يمكن لوحدة المعالجة المركزية ذات النواة الواحدة أداء مهمة واحدة فقط في كل مرة - قد يبدو أنها تستطيع القيام بمهام متعددة ، ولكنه في الواقع يتنقل ذهابًا وإيابًا بين المهام ، مما يوفر أداءً أسوأ من أداء متعدد النواة وحدة المعالجة المركزية. يمكن لبعض البرامج تقسيم العمل بين النوى ، مما يوفر زيادة في السرعة على وحدات المعالجة المركزية متعددة النواة حتى في حالة عدم القيام بمهام متعددة.

يشار أحيانًا إلى سرعة ساعة المعالج ببساطة باسم "السرعة" ، ولكن هذا الوصف يعني خطأً أن التصنيف الأعلى عالميًا ينتج معالجًا أسرع. لتصور مدى ارتباط سرعة الساعة بالسرعة الفعلية ، تخيل دراجتين ، إحداهما بعجلات كبيرة والأخرى بعجلات صغيرة. إذا أدارت كلتا الدراجتين عجلاتهما بنفس عدد الدورات في الدقيقة ، فإن الدراجة ذات العجلات الأكبر ستنتقل بمعدل أسرع. تحتوي المعالجات الأحدث على "عجلات أكبر" بسبب التحسينات التكنولوجية ، مثل العدد المتزايد باستمرار من الترانزستورات التي تنبأ بها قانون مور. بشكل عام ، لا تساعد مقارنة سرعات الساعة إلا عند مقارنة وحدات المعالجة المركزية (CPU) من نفس العلامة التجارية التي تم إصدارها في غضون عام أو عامين من بعضها البعض.