انواع cup

پردازشگر­ها در یک قطعه الکترونیک مهم­ترین بخش آن هستند. این پردازنده­ها دارای بخش حافظه پنهان­اند تا بتوانند اطلاعاتی از تاریخچه دستورالعمل­ها را در خود نگه­داشته و بعدها با سرعت چند برابری آن فعالیت را انجام دهند. انواع CPU در پردازش اطلاعات سرعت­های متفاوتی دارند که دارای ارقام بسیار بالا هستند و می‌توانند در هر ثانیه بیشتر از میلیون­ها دستورالعمل را دریافت، جستجو، پردازش، اجرا و ذخیره کنند.

 CPU چیست؟

کلمه CPU  مخفف کلمه Central Processing Unite، به معنی پردازشگر مرکزی است. از  CPU یا همان پردازنده به عنوان مغز ماشین­های الکترونیکی یاد می‌شود. پردازنده ­ها به شکل مربع­هایی کوچک هستند که روی مادربرد قرار می‌گیرند و با برقراری ارتباط و تعامل با همه بخش­های سخت­ افزاری مسئولیت پردازش تمامی فرمان های الکترونیک و فعالیت­های دستگاه­های هوشمند را دارند.

تمامی دستگاه­های هوشمند و گجت­ها از انواع CPU برای دریافت اجرا و ذخیره اطلاعات وارد شده، استفاده می‌کنند. عملیات پردازش در cpu فعالیتی پیچیده است که از طریق ارتباط دائمی آن با رم و حافظه پردازش شده­ های قبلی خود انجام داده می­شود.

 تفاوت­های انواع CPU

سالیان زیادی است که شرکت های اینتل و AMD  در ساخت باکیفیت­ترین پردازشگرها با یکدیگر رقابت می‌کنند. اما گاهی تعداد زیاد پردازنده­ ها و فعالیت­های نزدیک به هم آنها باعث سردرگمی در انتخاب و تشخیص انواع CPU مورد نیاز می‌شود.

سی پی یوها برای کاربرد­های متفاوت در سیستم­ها طراحی می­شوند و مشخص است که پردازنده موردنیاز برای یک سیستم دانش ­آموزی، سیستمی که می‌خواهید با آن فعالیت­های گرافیکی انجام دهید یا سیستم گیمینگ کاملا متفاوت است. برای انتخاب بهترین سیستم از انواع CPU که دقیقا بری شما کاربرد دارد، نیاز است که فاکتور­های مهم و تعیین کننده در تفاوت­های آن را بشناسید.

تعداد هسته های پردازشی

تعداد هسته­ ها، نمایانگر تعداد CPU روی مادربرد مدنظر ما است. سیستم­ها در گذشته دارای یک سی پی یو بودند و این بسیار سرعتشان را کند و فعالیت­هایشان را مختل می‌کرد. به دلیل توانایی پردازنده ­ها در پردازش همزمان، هرچه تعداد هسته ­ها یا همان پردازنده­ ها بیشتر باشد؛ سرعت پردازش نیز به طور چشمگیری افزایش پیدا خواهد کرد. امروزه شرکت­های اینتل و AMD انواع CPU با تعداد هسته­ های 4و5 عدد تولید کرده ­اند.

در مقایسه با دیگر انواع CPU، تعداد هسته یا همان پردازشگر برای افرادی که حجم اطلاعات و فعالیت­های زیادی دارند و نیازمند سرعت بسیار بالایی برای استفاده از ابزار الکترونیک خود هستند؛ توصیه می‌شود. البته استفاده از این فناوری ممکن است برای بعضی نرم­ افزارها که اجازه پردازش همزمان و موازی را نمی­دهند، شما را دچار مشکل کند.

سرعت فرکانس کلارک پردازنده (clock speed)

هر پردازنده ای از انواع CPU دارای سرعت فرکانس کلارک مشخصی است. بالاتر بودن این عدد نیز می‌تواند نشان­ دهنده بیشتر بودن سرعت پردازنده باشد. سرعت کلارک نشان­ دهنده تعداد عملیات­هایی است که یک پردازشگر می‌تواند در یک ثانیه انجام دهد. این میزان با معیار هرتز که به شکل مگاهرتز(میلیون در ثانیه) و گیگاهرتز(میلیارد در ثانیه) سنجیده می‌شود. به صورت کلی انواع CPU با تعداد هسته­ های بیشتر در مقایسه با پردازنده های دارای کلارک بالاتر در سرعت با یکدیگر تفاوتی ندارند.

حافظه شخصی پردازشگر

پردازشگران در مرحله اول که فرمان را دریافت می‌کنند، در اطلاعات رم خود به دنبال موارد موردنیاز هستند. این کار باعث می‌شود در صورت وجود داشتن تاریخچه آن فرمان در حافظه شخصی پردازشگر، دیگر نیاز به اتصال به رم اصلی و دریافت اطلاعات از آن نباشد و سرعت پردازش به شدت بیشتر شود. انواع CPU با حافظه پنهان بیشتر، از سرعت بالاتر و قیمت بیشتری برخودار هستند.

مراحل فعالیت سی پی یو

پردازش اطلاعات در سیستم­های الکتریکی وظیفه پیچیده پردازنده ­ها است که آن را با نام چرخه واکشی_اجرایی می­شناسیم. هرچه پردازنده به­ روزتر باشد؛ توانایی و سرعت بیشتری در طی کردن مراحل فعالیت پردازش اطلاعات در سیستم برای میلیون­ها بار در ثانیه را خواهد داشت. به همین منظور دائما انواع CPU و نسل­های جدید این فناوری در سرعت و دقت پردازش با یکدیگر رقابت می‌کنند.

پیدا کردن اطلاعات از حافظه یا فراخوانی اطلاعات (fatch)

پردازنده در ابتدا به منظور تسهیل عملیات پردازش در اطلاعات ذخیره شده در رم خود، درباره دستورالعمل وارد شده جستجو کرده و اطلاعات را از وی بازیابی می‌کند. این فعالیت ممکن است چند عملیات که نیازمند آدرس ­دهی­های متفاوت هستند، باشد و پردازنده باید با رم خود در ارتباط بوده تا اطلاعات ذخیره شده روی آن را بارها شناسایی و پردازش کند. اگر از انواع CPU حافظه پنهان کمتری داشته باشند و مورد درخواست شده روی رم خود پردازشگر موجود نباشد، به حافظه اصلی اتصال پیدا کرده و آن را چک می‌کند.

رمزگشایی یا تغییر زبان کدها (Decode)

زبان کامپوترها و انواع CPU ها زبان باینری است که از صفر و یک به وجود می­آید. در این زبان به صورت ابتدایی، یک به معنی روشن و صفر به معنی خاموش است. کدهای پیچیده پردازنده نیز به این زبان صفر و یک هستند ولی نوشتن به این زبان کار دشوار و زمان­بری است. به همین منظور کد­های برنامه نویسی رابه زبان­های برنامه ­نویسی مشخصی که رمزگشایی آنها برای پردازشگر ممکن است، می­نویسند. در این مرحله وظیفه پردازشگر برگرداندن این کدهای آماده به زبان باینری سیستم است.

پردازش و اجرای دستورها (Execute)

بعد از مرحله رمزگشایی، حالا پردازنده مفهوم درخواستی را که درک کرده است را با توجه به دستورالعمل­ها به اجرا در می­آورد. دقیق­ترین و با اهمیت­ترین کار مشترک انواع CPUها، این قسمت است. یعنی جایی که اطلاعات به دست آمده نیاز به پردازش و اجرا دارند. پردازنده باید پس از درک خواسته کد دریافتی، به سرعت در چند صدم ثانیه درخواست را اجرا کند. هرچه سرعت این پردازش و اجرا بالاتر باشد سی پی یو از کیفیت بهتری برخوردار است.

جمع آوری نتایج اجرای کد در حافظه نهان

پس از پردازش و اجرای دستوالعمل درخواست­ شده، پردازنده وظیفه ذخیره تجربه اجرای این کد را دارد. این ذخیره شدن در رم پردازشگر باعث راحتی مراحل دستور اجرا در درخواست­های بعدی می­شود و به شرایط و حافظه انواع CPU بستگی دارد.

تاثیر پردازنده­ها در عملکرد سیستم ها

می‌توان گفت این قسمت به عنوان مغز ماشین نام دارد و در نبود آن دستگاه نه تنها توانایی پردازش اطلاعات را نداشته، بلکه روشن هم نمی‌شود. انواع CPUها تا به امروز تغییرات زیادی داشته اند و از مدل­های کوچک با حجم­های بسیار کم و سرعت پایین، اکنون به پردازنده­ های چند هسته با سرعت کلارک­های چندین میلیارد در ثانیه بسیار پیشرفته­ای تبدیل شده­ اند. هرچند نمی‌توان تاثیر رقابت شرکت­های اینتل و AMD را در پیشرفت این حوزه نادیده گرفت.