اگر به تازگی در مورد دنیای رایانه و الکترونیک اطلاعات کسب کرده اید، اصطلاحاتی که برای اشاره به قسمت های مختلف استفاده می شود ممکن است برای شما گیج کننده باشد. یکی از اصطلاحاتی که ممکن است با آن روبرو شده باشید “CPU” است. CPU تقریباً در هر دستگاهی که شما در اختیار دارید یکی از واحد های بنیادی آن می باشد.

CPU ها یا واحد های پردازش مرکزی، وظیفه پردازش و اجرای دستور العمل ها را بر عهده دارند. به ادامه مطالعه بپردازید تا بفهمید پردازنده های مرکزی چگونه با سایر قسمت های دستگاه شما ارتباط برقرار می کنند و چه عواملی آن ها را در روند محاسبه یکپارچه می سازد.

CPU جز اجزای اصلی آن چیزی است که یک دستگاه محاسباتی را تعریف می کند، اما تنها مولفه آن نیست. در واقع CPU همان مغز است. CPU یک تراشه است که در یک صندلی مخصوص (پریز) قرار دارد که در صفحه اصلی (مادربرد) درون دستگاه قرار دارد. CPU کاملاً جدا از حافظه است، جایی که به طور موقت اطلاعات را در آن ذخیره می کند. همچنین کارت گرافیک یا تراشه گرافیکی اجزایی جداگانه است که کلیه گرافیک های ویدیویی و سه بعدی را که در صفحه شما نمایش داده می شود ارائه می دهد و با CPU متفاوت می باشد.

پردازنده ها با قرار دادن میلیارد ها ترانزیستور میکروسکوپی روی یک تراشه رایانه ساخته می شوند. این ترانزیستور ها به آن اجازه می دهند تا محاسبات مورد نیاز برای اجرای برنامه هایی را که در حافظه سیستم شما ذخیره شده اند، انجام دهد. آن ها به طور موثر دروازه های کوچکی هستند که روشن یا خاموش می شوند، در نتیجه همان که یک و صفر هایی را منتقل می کنند که به همه کار هایی که با دستگاه انجام می دهید، اعم از تماشای فیلم یا نوشتن ایمیل را ممکن می سازد.

یکی از رایج ترین پیشرفت های فناوری CPU، کوچکتر شدن ترانزیستور هایش به مرور زمان است. این منجر به بهبود سرعت پردازنده در طول دهه های اخیر می شود که اغلب تحت عنوان قانون مور شناخته می شود.

در زمینه دستگاه های مدرن، یک دسک تاپ یا لپ تاپ دارای یک CPU اختصاصی است که بسیاری از عملکرد های پردازشی را برای سیستم انجام می دهد. در عوض دستگاه های گوشی و موبایل و برخی از تبلت ها از یک سیستم در تراشه (SoC) استفاده می کنند که در واقع این تراشه است که شامل پردازنده مرکزی آن در کنار سایر قطعات تشکیل می دهد. اینتل و AMD هر دو پردازنده هایی با تراشه های گرافیکی و حافظه ذخیره شده روی آن ها را نیز ارائه می دهند، به این معنی که آن ها می توانند چیزی بیش از عملکرد های استاندارد پردازنده را انجام دهند.

در هسته اصلی خود، یک پردازنده مرکزی از یک برنامه دستورالعمل می گیرد و یک محاسبه را انجام می دهد. این فرایند به سه مرحله اصلی تقسیم می شود: واکشی، رمزگشایی و اجرا. یک CPU دستور را از RAM دریافت می کند، آن چه را که دستور العملش است را رمزگشایی می کند و سپس دستور العمل را با استفاده از قسمت های مربوط به CPU اجرا می کند.

دستور العمل یا محاسبه اجرا شده می تواند شامل محاسبات اساسی، مقایسه اعداد خاصی با هم یا جابجایی آن ها در حافظه باشد. از آن جا که همه چیز در یک دستگاه محاسباتی با اعداد نشان داده می شود، این کار های ساده با آن چه CPU انجام می دهد برابر است. این چیزی است که همه چیز را از راه اندازی ویندوز، تا تماشای یک ویدیوی YouTube تسهیل می بخشد.

در سیستم های مدرن، پردازنده مرکزی همه کار ها را انجام نمی دهد، اما هنوز هم باید تعداد لازم برای عملکرد را به سخت افزار تخصصی ارائه دهد. باید به کارت گرافیک بگوید تا تصویر یک انفجار را نشان دهد زیرا روی بشکه سوخت بر فرض مثال کلیک کرده اید، یا به هارد دیسک خود بگوید که برای دسترسی سریع تر داکیومنت Office را به RAM سیستم انتقال دهد.

در اصل، پردازنده های مرکزی دارای یک هسته پردازشی واحد هستند. پردازنده مدرن امروزی از چندین هسته تشکیل شده است که به آن امکان می دهد چندین دستور العمل را هم زمان انجام دهد و به طور موثر چندین پردازنده مرکزی را روی یک تراشه قرار می دهد. تقریباً تمام CPU های فروخته شده امروزه حداقل دو هسته ای هستند، اما در سطح های بالاتر، CPU های چهار هسته ای و در برخی موارد حتی شش ، هشت ، ده، دوازده و حتی شانزده هسته ای خواهید دید.

برخی پردازنده ها همچنین از فناوریی به نام چند رشته ای استفاده می کنند. یک هسته پردازنده فیزیکی واحد را تصور کنید که می تواند دو خط اجرا (دو رشته) را همزمان انجام دهد، در نتیجه به عنوان دو هسته منطقی در انتهای سیستم عامل ظاهر می شود. این هسته های مجازی به اندازه هسته های فیزیکی قدرتمند نیستند، اما منابع یکسانی دارند. به طور کلی، آن ها می توانند هنگام بهبود نرم افزار های سازگار، به بهبود عملکرد چند وظیفه ای CPU کمک کنند.

سرعت، ساعت شماره دیگری است که با CPU بسیار تبلیغ می شود! “گیگا هرتز” (GHz) که در لیست مشخصات محصولات ذکر شده است. این به طور موثر نشان می دهد که یک CPU می تواند در هر ثانیه از عهده چند دستور العمل بر بیاید، اما این کل ماجرا در مورد عملکرد نیست. مقایسه سرعت در زمانی مطرح می شود که پردازنده های مرکزی از یک خانواده یا نسل مشابه باشند. وقتی همه موارد دیگر یکسان باشد، سرعت بیشتر به معنی پردازنده سریعتر است، اما یک پردازنده 3 گیگاهرتزی در سال 2010 به سرعت پردازنده 2 گیگاهرتزی از سال 2018 نخواهد بود. یعنی با توجه به عمر و میزان استفاده، فرسوده می شود.

بنابراین، چقدر باید برای CPU پرداخت کنید؟ برای کار کلی ( یعنی اگر گیمر تیر نیستید یا کارتان فقط در اندازه ادیت عکس می باشد) آن چنان نیازی به خرید CPU گران قیمت یا لپ تاپ با CPU بالا نیستید.

برای پردازنده های اینتل، یعنی تراشه های نسل هشتم، نهم یا دهم، می توانید تولید آن ها را با توجه به نام محصول تعیین کنید. به عنوان مثال ، Core i7-6820HK یک تراشه نسل ششم قدیمی است در حالی که Core i5-10210U یک تراشه نسل دهم جدیدتر است. AMD با پردازنده های Ryzen خود کاری مشابه انجام می دهد: Ryzen 5 2500X یک تراشه نسل دوم است که بر اساس طراحی هسته جدید “Zen” ساخته شده در حالی که Ryzen 9 3950X پردازنده نسل سوم است. ما اعداد نشانگر را پررنگ کردیم تا بهتر متوجه شوید.

اگر چه پردازنده مرکزی برای عملکرد کلی سیستم مانند گذشته مهم نیست، اما همچنان نقش مهمی در عملکرد دستگاه دارد. از آن جا که CPU تنها وظیفه اجرای دستورات درون برنامه ها را دارد، هر چه سرعت پردازنده شما بیشتر باشد، بسیاری از برنامه ها با سرعت بیشتری اجرا می شوند.

حال اگر این مطلب را به کنار بگذاریم، پردازنده سریع همه چیز نیست… یک پردازنده، هر چقدر هم که قدرتمند باشد، به راحتی نمی تواند جدید ترین بازی های روز را ارائه دهد و همچنین نمی تواند اطلاعات را ذخیره کند. آنجاست که سایر اجزای یک سیستم همانند کارت گرافیک و حافظه و … به کار می آیند.

به طور خلاصه، CPU همه چیز نیست، اما باز به هر حال بسیار مهم است. به طور کلی، پردازنده سریع تر به این معنی است که سیستم یا دستگاه شما با سرعت بیشتری کار می کند. حداقل در نوع خود یک مشکل نخواهد بود. چندین هسته و رشته به شما کمک می کند تا کار های بیشتری را بتوانید همزمان انجام دهید.