ما هو كرت الشاشة ؟

وحدة المعالجة المركزيه CPU

CPU

ما هي وحدة المعالجة المركزية؟

وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، والتي تسمى أيضًا المعالج المركزي أو المعالج الرئيسي أو المعالج فقط ، هي الدوائر الإلكترونية داخل جهاز الكمبيوتر التي تنفذ التعليمات التي تشكل برنامج كمبيوتر.تقوم وحدة المعالجة المركزية (CPU) بإجراء العمليات الحسابية والمنطقية والتحكمية الأساسية وعمليات الإدخال/الإخراج (I/O) المحددة بواسطة الإرشادات الموجودة في البرنامج.

استخدمت صناعة الكمبيوتر مصطلح "وحدة المعالجة المركزية" منذ عام 1955.

لقد تغير شكل وتصميم وتنفيذ وحدات المعالجة المركزية بمرور الوقت ، لكن عملها الأساسي لم يتغير تقريبًا. تشمل المكونات الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية وحدة المنطق الحسابي (ALU) التي تقوم بعمليات حسابية ومنطقية ، سجلات المعالج processor registers التي تزود المعلومات والمعطيات إلى ALU وتخزن نتائج عمليات ALU ، ووحدة التحكم التي تنظم عمليات الجلب (من الذاكرة) والتنفيذ للتعليمات عن طريق توجيه العمليات المنسقة لوحدة ALU والسجلات والمكونات الأخرى.

عمل وحدة المعالجة المركزية ؟

تأخذ CPU تعليماتٍ من برنامج أو تطبيق وتنفذ عمليةً حسابيةً ما،  حيث يمكن تقسيم هذه العملية إلى ثلاث مراحلٍ رئيسية: الجلب والتفكيك والتنفيذ. تجلب وحدة المعالجة المركزية التعليمية من ذاكرة الوصول العشوائي للنظام، ثم تقوم بفك ترميز التعليمات قبل أن يتم تنفيذها بواسطة الأجزاء ذات الصلة من وحدة المعالجة المركزية.

يمكن أن تتضمن التعليمات المنفذة الحساب، أو مقارنة أرقامٍ معينةٍ معًا، أو نقلها في الذاكرة. وبما أن كل شيء في الكمبيوتر يتم تمثيله بالأرقام، فإن هذه الأنواع من المهام البسيطة تساوي ما تقوم به وحدة المعالجة المركزية. مما يسهل كل شيءٍ من بدء تشغيل Windows، إلى مشاهدة فيديو YouTube.

في الأنظمة الحديثة، لا تقوم CPU بعمل كل شيءٍ، ولكن لا يزال عليها أن تقوم بتغذية الأجهزة المتخصصة بالأرقام التي تحتاجها للقيام بعملها.

أنواع وحدة المعالجة المركزية

تعد وحدة المعالجة المركزية عنصرًا حيويًا يدير جميع العمليات الحسابية والأوامر التي يتم نقلها إلى المكونات الأخرى للكمبيوتر والأجهزة الطرفية الخاصة به. السرعة السريعة لوحدة المعالجة المركزية تخضع لأمر برنامج الإدخال. المكونات تعتمد وتكون قوية عند ربطها بوحدة المعالجة المركزية. لذلك من الضروري اختيار البرنامج المناسب وبرمجته وفقًا لذلك. الشركات المصنعة الرائدة لوحدة المعالجة المركزية هي AMD و Intel. في الماضي ، كانت المعالجات تعمل للعثور على المعالج الصحيح والقوي.

Intel 486 أسرع من 386 ، ولكن بعد إدخال معالج Pentium ، تمت تسمية جميع المعالجات مثل Duron و Celeron و Pentium و Athlon. تم بناء الأنواع المختلفة للمعالج في بنية مختلفة مثل 64 بت و 32 بت بأقصى سرعة وقدرة مرنة. يتم تصنيف الأنواع الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية على أنها أحادية النواة وثنائية النواة ورباعية النواة وسداسية النواة وثماني النواة ومعالج عشاري النواة كما هو موضح أدناه.

1. وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة (Single-core CPU)

إنها أقدم أنواع وحدات المعالجة المركزية المتوفرة والمستخدمة في معظم أجهزة الكمبيوتر الشخصية والرسمية. يمكن لوحدة المعالجة المركزية أحادية النواة تنفيذ أمر واحد فقط في كل مرة وهي غير فعالة في تعدد المهام. يشير إلى وجود انخفاض ملحوظ في الأداء إذا تم تنفيذ أكثر من تطبيق واحد. إذا بدأت عملية واحدة ، يجب أن تنتظر العملية الثانية حتى تنتهي العملية الأولى. ولكن إذا تم تغذيته بعمليات متعددة ، فإن أداء الكمبيوتر ينخفض ​​بشكل كبير. يعتمد أداء وحدة المعالجة المركزية أحادية النواة على سرعة ساعتها من خلال قياس قوتها.

2. وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة(Dual-core CPU)

إنها وحدة معالجة مركزية واحدة تتكون من نواتين قويتين ووظائف مثل وحدة المعالجة المركزية المزدوجة التي تعمل مثل وحدة واحدة. على عكس وحدة المعالجة المركزية ذات النواة الواحدة ، يجب أن يتحول المعالج ذهابًا وإيابًا ضمن مجموعة متغيرة من تدفقات البيانات وإذا تم تنفيذ خيط أو أكثر ، فإن وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة تدير المهام المتعددة بفعالية. لاستخدام وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة بشكل فعال ، يجب أن يكون للبرامج قيد التشغيل ونظام التشغيل رمز فريد يسمى تقنية الترابط المتعدد المتزامن(simultaneous multi-threading) المضمنة فيه. وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة سريعة من نواة واحدة ولكنها ليست قوية مثل وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة

3. وحدة المعالجة المركزية رباعية النواة (Quad-core CPU)

وحدة المعالجة المركزية رباعية النوى هي نموذج مُحسَّن لميزات وحدة المعالجة المركزية متعددة النواة وتصميمها بأربعة أنوية على وحدة معالجة مركزية واحدة. على غرار وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة ، التي تقسم عبء العمل بين النوى ، وتمكن رباعي النواة من تعدد المهام بفعالية. لا يعني ذلك أي عملية واحدة أسرع أربع مرات من غيرها. ما لم تكن التطبيقات والبرنامج المنفذين عليه بواسطة كود SMT سوف يربط السرعة ويصبح غير ملحوظ. يتم استخدام مثل هذه الأنواع من وحدة المعالجة المركزية في الأشخاص الذين يحتاجون إلى تنفيذ برامج مختلفة متعددة في نفس الوقت مثل اللاعبين .

4. معالجات Hexِa -Core

إنه معالج آخر متعدد النواة متوفر بستة أنوية ويمكنه تنفيذ المهمة التي تعمل بسرعة أكبر من المعالجات رباعية النواة وثنائية النواة. بالنسبة لمستخدمي الكمبيوتر الشخصي ، فإن معالجات Hexacore بسيطة والآن تم إطلاق Intel مع Inter core i7 في عام 2010 مع معالج Hexa-core. ولكن هنا يستخدم مستخدمو الهواتف الذكية فقط معالجات رباعية النوى وثنائية النواة. في الوقت الحاضر ، تتوفر الهواتف الذكية بمعالجات سداسية النواة.

5. معالجات ثماني النواة (Octa-core CPU)

تم بناء ثنائي النواة من قلبين ، وأربعة نوى مدمجة رباعي النواة ، وتأتي Hexa مع ستة نوى حيث تم تطوير المعالجات الثمانية بثمانية نوى مستقلة لتنفيذ مهمة فعالة تتسم بالكفاءة وحتى تعمل بسرعة أكبر من رباعي- المعالجات الأساسية. تتكون معالجات ثمانية النواة الرائجة من مجموعة مزدوجة من المعالجات رباعية النواة التي تقسم الأنشطة المختلفة بين الأنواع المختلفة. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام الحد الأدنى من المجموعات الأساسية التي تعمل بالطاقة لإنتاج مهام متقدمة. إذا كان هناك أي حالة طوارئ أو متطلبات ، فسيتم بدء تشغيل المجموعات الأربع السريعة من النوى. وعلى وجه التحديد ، يتم تحديد ثماني النواة تمامًا باستخدام نواة ثنائية الرمز وتعديلها وفقًا لذلك لإعطاء الأداء الفعال.

6. معالج عشاري النواة (Deca-core)

يتكون المعالج ذو النواة المزدوجة من قلبين ، و 4 مراكز متوفرة بأربعة أنوية ، وستة مراكز متوفرة في معالجات سداسية النواة. يتوفر Deca-core مع عشرة أنظمة مستقلة يتم نشرها لتنفيذ وإدارة المهمة الناجحة من المعالجات الأخرى التي تم تطويرها حتى الآن. يعد امتلاك جهاز كمبيوتر ، أو أي جهاز مصنوع بمعالج عشاري النواة هو الخيار الأفضل. إنه أسرع من المعالجات الأخرى وناجح جدًا في تعدد المهام. تتجه المعالجات عشاري النواة بميزاتها المتقدمة. تتوفر معظم الهواتف الذكية الآن مع معالجات Deca core بتكلفة منخفضة ولن تصبح قديمة. بالتأكيد ، يتم تحديث معظم الأدوات في السوق بمعالجات جديدة لإعطاء المزيد من الأغراض المفيدة للناس.