اگر تازه در مورد دنیای کامپیوتر و الکترونیک یاد می گیرید، اصطلاحی که برای اشاره به بخش های مختلف استفاده می شود ممکن است گیج کننده باشد. یکی از اصطلاحات مؤلفه ای که ممکن است با آن مواجه شده باشید «CPU» است که مخفف «واحد پردازش مرکزی» است.

پردازنده‌های مرکزی تقریباً در همه دستگاه‌های شما وجود دارند، خواه ساعت هوشمند، رایانه یا ترموستات. آنها مسئول پردازش و اجرای دستورالعمل ها هستند و به عنوان مغز دستگاه های شما عمل می کنند. در اینجا توضیح می‌دهیم که CPUها چگونه با سایر بخش‌های دستگاه‌های شما تعامل دارند و چه چیزی آنها را تا این حد در فرآیند محاسبات یکپارچه می‌کند.

چه چیزی یک CPU را یک CPU می کند؟

CPU جزء اصلی است که یک دستگاه محاسباتی را تعریف می کند، و در حالی که اهمیت حیاتی دارد، CPU فقط می تواند در کنار سایر سخت افزارها کار کند. تراشه سیلیکونی در یک سوکت مخصوص قرار می گیرد که روی برد مدار اصلی (مادربرد یا مادربرد) داخل دستگاه قرار دارد. از حافظه جدا است، جایی که اطلاعات به طور موقت ذخیره می شود. همچنین جدا از کارت گرافیک یا تراشه گرافیکی است که ویدئو و گرافیک سه بعدی نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش شما را رندر می کند.

CPU ها با قرار دادن میلیاردها ترانزیستور میکروسکوپی روی یک تراشه کامپیوتری ساخته می شوند. این ترانزیستورها به آن اجازه می دهند محاسبات مورد نیاز برای اجرای برنامه هایی را که در حافظه سیستم شما ذخیره می شوند انجام دهد. آنها عملاً دروازه‌های کوچکی هستند که روشن یا خاموش می‌شوند، در نتیجه یک یا صفر را به همه کارهایی که با دستگاه انجام می‌دهید، اعم از تماشای ویدیو یا نوشتن ایمیل، منتقل می‌کنند.

یکی از رایج‌ترین پیشرفت‌های فناوری CPU، کوچک‌تر کردن ترانزیستورها است. این منجر به بهبود سرعت CPU در طول دهه ها شده است که اغلب به عنوان قانون مور از آن یاد می شود.

در زمینه دستگاه های مدرن، یک دسکتاپ یا لپ تاپ دارای یک CPU اختصاصی است که بسیاری از عملکردهای پردازشی را برای سیستم انجام می دهد. دستگاه‌های تلفن همراه و برخی تبلت‌ها در عوض از یک سیستم روی تراشه (SoC) استفاده می‌کنند که تراشه‌ای است که CPU را در کنار سایر اجزاء بسته‌بندی می‌کند. اینتل و AMD هر دو پردازنده‌هایی را با تراشه‌های گرافیکی و حافظه ذخیره‌شده روی آن‌ها نیز ارائه می‌کنند، به این معنی که می‌توانند بیشتر از عملکردهای استاندارد CPU انجام دهند.

CPU واقعاً چه کاری انجام می دهد؟

در هسته خود، یک CPU دستورالعمل ها را از یک برنامه یا برنامه می گیرد و یک محاسبه را انجام می دهد. این فرآیند به سه مرحله کلیدی تقسیم می شود: واکشی، رمزگشایی و اجرا. یک CPU دستورالعمل را از RAM واکشی می‌کند، دستور را رمزگشایی می‌کند، و سپس دستورالعمل را با استفاده از بخش‌های مربوطه CPU اجرا می‌کند.

دستورالعمل اجرا شده یا محاسبه می تواند شامل محاسبات پایه، مقایسه اعداد، انجام یک تابع یا جابجایی اعداد در حافظه باشد. از آنجایی که همه چیز در یک دستگاه محاسباتی با اعداد نشان داده می شود، می توانید CPU را به عنوان ماشین حسابی در نظر بگیرید که بسیار سریع کار می کند. حجم کاری حاصل ممکن است ویندوز را راه‌اندازی کند، یک ویدیوی YouTube را نمایش دهد یا سود مرکب را در یک صفحه‌گسترده محاسبه کند.

در سیستم‌های مدرن، CPU مانند رینگ رینگ در سیرک عمل می‌کند و داده‌ها را در صورت نیاز به سخت‌افزار تخصصی تغذیه می‌کند. برای مثال، CPU باید به کارت گرافیک بگوید که انفجار را نشان دهد، زیرا شما به درایو سوخت شلیک کرده‌اید یا به درایو حالت جامد بگویید برای دسترسی سریع‌تر یک سند Office را به RAM سیستم منتقل کند.

هسته ها، ساعت ها و هزینه ها

در اصل، CPU ها دارای یک هسته پردازشی واحد بودند. CPU مدرن امروزی از چندین هسته تشکیل شده است که به آن اجازه می دهد چندین دستورالعمل را به طور همزمان انجام دهد و به طور موثر چندین CPU را روی یک تراشه جمع کند. اکثر CPU هایی که امروزه فروخته می شوند دارای دو یا چهار هسته هستند. شش هسته به عنوان جریان اصلی در نظر گرفته می شوند، در حالی که تراشه های گران تر از هشت تا 64 هسته عظیم متغیر هستند.

بسیاری از پردازنده ها نیز از فناوری به نام multithreading استفاده می کنند. یک هسته فیزیکی واحد CPU را تصور کنید که می تواند دو خط اجرا (رشته) را به طور همزمان انجام دهد و در نتیجه به عنوان دو هسته “منطقی” در انتهای سیستم عامل ظاهر شود. این هسته‌های مجازی به اندازه هسته‌های فیزیکی قدرتمند نیستند، زیرا منابع یکسانی را به اشتراک می‌گذارند، اما در کل، هنگام اجرای نرم‌افزارهای سازگار می‌توانند به بهبود عملکرد چندوظیفه‌ای CPU کمک کنند.

وقتی به CPU ها نگاه می کنید، سرعت ساعت به وضوح تبلیغ می شود. این رقم “گیگاهرتز” (گیگاهرتز) است که به طور موثر نشان می دهد که یک CPU چه تعداد دستورالعمل می تواند در ثانیه انجام دهد، اما این تصویر کامل در مورد عملکرد نیست. سرعت ساعت بیشتر هنگام مقایسه CPUهای یک خانواده یا نسل محصول به کار می رود. وقتی همه چیز یکسان است، سرعت کلاک بیشتر به معنای پردازنده سریعتر است. با این حال، یک پردازنده 3 گیگاهرتزی از سال 2010 کار کمتری نسبت به یک پردازنده 2 گیگاهرتزی از سال 2020 ارائه می دهد.

بنابراین، برای یک CPU چقدر باید پرداخت کنید؟ ما چندین راهنما داریم که برای بهترین CPUهایی که می توانید بخرید به شما پیشنهادهایی ارائه می دهیم. با این حال، برای یک طرح کلی، مگر اینکه یک گیمر هاردکور باشید یا کسی که به دنبال ویرایش ویدیوها هستید، نیازی به هزینه بیش از 250 دلار ندارید. شما می‌توانید با اجتناب از جدیدترین سخت‌افزار و در عوض چسبیدن به نسل اخیر CPU، به کاهش هزینه کمک کنید.

برای پردازنده‌های اینتل، این به معنای تراشه‌های نسل هشتم، نهم یا دهم است. شما می توانید نسل آنها را با نام محصول تعیین کنید. به عنوان مثال، Core i7-6820HK یک تراشه قدیمی نسل ششم است، در حالی که Core i5-10210U یک تراشه جدیدتر نسل دهم است.

AMD کاری مشابه با پردازنده های Ryzen خود انجام می دهد: Ryzen 5 2500X یک تراشه نسل دومی است که بر اساس طراحی هسته جدید “Zen+” آن ساخته شده است، در حالی که Ryzen 9 3950X یک CPU نسل سوم است. Ryzen 4000 به عنوان یک خط تراشه لپ تاپ و به شکل APU با در دسترس بودن بسیار محدود روی دسکتاپ از طریق سازندگان سیستم منتشر شد. با در نظر گرفتن این موضوع، قابل بحث است که Ryzen 5000 نسل چهارم یا پنجم CPU AMD Ryzen است، اما این جدیدترین است و اخیراً، AMD لپ تاپ، APU و پلتفرم های دسکتاپ خود را تحت پرچم Ryzen 5000 یکپارچه کرده است.

CPU چقدر مهم است؟

این روزها، CPU شما به اندازه گذشته برای عملکرد کلی سیستم مهم نیست، اما همچنان نقش مهمی در پاسخ و سرعت دستگاه محاسباتی شما دارد. گیمرها به طور کلی از سرعت کلاک بالاتر سود می برند، در حالی که کارهای جدی تر مانند CAD و ویرایش ویدیو با افزایش تعداد هسته های CPU بهبود می یابد.

باید به خاطر داشته باشید که CPU شما بخشی از یک سیستم است، بنابراین می‌خواهید مطمئن شوید که RAM کافی و همچنین ذخیره‌سازی سریعی دارید که می‌تواند داده‌ها را به CPU شما تغذیه کند. شاید بزرگترین علامت سوال روی کارت گرافیک شما آویزان باشد زیرا شما معمولاً به تعادل در رایانه شخصی خود نیاز دارید، هم از نظر عملکرد و هم از نظر هزینه.

اکنون که نقش یک CPU را درک کرده اید، در موقعیت بهتری قرار دارید تا در مورد سخت افزار محاسباتی خود انتخاب تحصیل کرده ای داشته باشید. از این راهنما برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بهترین تراشه های AMD و Intel استفاده کنید.

منبع