CPU چگونه کار می کند

CPU چگونه در مینی کامپیوتر کار می کند

از اولین پردازنده‌هایی که وارد بازار شدند، پیشرفت‌های زیادی در طول سال‌ها حاصل شده است. با این حال، عملکرد اصلی CPU، از جمله سه مرحله: دریافت، رمزگشایی و اجرا همچنان قوی است.

دریافت دستورات به دستور Y گفته می شود که از طریق رم به صورت صفر و یک به CPU ارسال می شود. هر فرمان تنها بخش کوچکی از یک عملیات است. از این رو، پردازنده باید بداند دستورالعمل های بعدی چیست. آدرس فرمان فعلی توسط یک شمارنده برنامه (PC) نگهداری می شود. کامپیوتر و دستورالعمل ها سپس در پروتکل فرمان (IR) ذخیره می شوند. سپس طول PC برای اشاره به آدرس دستورالعمل بعدی افزایش می یابد.

صفر و یک پردازنده

رمزگشایی

هنگامی که یک دستورالعمل بازیابی و در IR ذخیره می شود، پردازنده دستورالعمل را به مداری به نام رمزگشای دستورالعمل ارسال می کند. این مدار فرمان را به سیگنال هایی تبدیل می کند که برای عملیات به قسمت های دیگر پردازنده ارسال می شود.

برای اجرا

در مرحله آخر دستورات رمزگشایی شده برای تکمیل به بخش های مربوطه پردازنده ارسال می شود. نتایج معمولاً در بخشی از پردازنده برای ارجاع در دستورالعمل های بعدی ذخیره می شوند. برای درک بهتر، می توانید این فرآیند را با عملکرد حافظه ماشین حساب مقایسه کنید.

تعداد هسته های CPU

در اصل، CPU ها فقط یک هسته داشتند. این بدان معناست که واحد پردازش مرکزی تنها به انجام یک مجموعه از وظایف محدود می شود. این یکی از دلایلی بود که کامپیوترها در آن زمان نسبتا کند و زمان بر بودند. پس از ساخت یک پردازنده تک هسته ای، سازندگان راه هایی برای بهبود عملکرد ارائه کردند. یکی از این راه ها منجر به توسعه CPU های چند هسته ای شد. همانطور که ممکن است این روزها اصطلاحات چهار وجهی، چهارگانه و حتی هشت وجهی را شنیده باشید.

CPU-CPU

یک پردازنده دو هسته ای به سادگی دو پردازنده مجزا روی یک تراشه است. با افزایش تعداد هسته ها، CPU ها می توانستند چندین فرآیند را همزمان مدیریت کنند. این باعث افزایش عملکرد و کاهش زمان پردازش شد. دو هسته ای به سرعت جای خود را به چهار هسته ای داد و حتی پردازنده های هشت هسته ای نیز وارد بازار شدند. به لطف Hyper-Threading، رایانه شما اکنون می تواند به گونه ای عمل کند که گویی دارای 16 هسته پردازشی است.

با مشخصات CPU آشنا شوید

آگاهی از عملکرد CPU و مارک ها و تعداد هسته های مختلف می تواند مفید باشد. اما گزینه های زیادی در بازار وجود دارد که دارای مشخصات رده بالای یکسانی هستند. در این موارد، ویژگی های دیگری وجود دارد که به شما در تصمیم گیری بهتر در هنگام انتخاب پردازنده کمک می کند.

موبایل در مقابل دسکتاپ

کامپیوترها همیشه وسایل الکترونیکی بزرگی بوده اند که با برق کار می کنند. با این حال، حرکت به سمت دستگاه های تلفن همراه و ظهور تلفن های هوشمند باعث شده است که ما همیشه یک رایانه همراه خود داشته باشیم. پردازنده های موبایل برای عملکرد بهینه با مصرف انرژی کم طراحی شده اند تا باتری دستگاه را تا حد امکان دیرتر تخلیه کنند.

سازندگان پردازنده، پردازنده های موبایل و دسکتاپ خود را با وجود تفاوت های زیاد یکسان می نامند و فقط از پیشوندهای متفاوتی برای آن ها استفاده می کنند. پیشوند پردازنده های موبایل U است که نشان دهنده مصرف بسیار کم است. HQ مخفف عملکرد گرافیکی بالا و HK برای قابلیت اورکلاک بالا با عملکرد گرافیکی بالا است. پیشوندهای دسکتاپ شامل K برای اورکلاک و T برای استفاده کم است.

پردازنده به طور مداوم داده ها را دریافت نمی کند. بلکه داده ها به صورت تکه هایی می رسند که به کلمات معروف هستند. پردازش به تعداد بیت در هر کلمه محدود می شود. هنگامی که پردازنده های 32 بیتی برای اولین بار توسعه یافتند، اندازه کلمه دریافتی فوق العاده بزرگ به نظر می رسید. اما به زودی کامپیوترهایی با بیش از 4 گیگابایت رم پشتیبانی شدند و راه را برای پردازنده های 64 بیتی هموار کردند.

CPU-CPU

طراحی خروجی حرارتی

طراحی توان حرارتی در واقع حداکثر توانی است که پردازنده مصرف می کند و واحد آن وات است. پردازنده کم مصرف علاوه بر کاهش مصرف انرژی، مزیت تولید گرمای کمتر را نیز دارد.

شکل سوکت CPU

پردازنده باید روی مادربرد نصب شود تا کار کند. بنابراین هنگام انتخاب پردازنده دقت کنید که سوکت های مادربرد و پردازنده روی هم قرار بگیرند.

کش L2 و L3

کش L2 و L3 حافظه اختصاصی پردازنده است که در حین پردازش استفاده می شود. هرچه حافظه نهان بیشتر باشد، CPU سریعتر است.

فرکانس

فرکانس به سرعت عملکرد CPU اشاره دارد. قبل از ظهور پردازنده های چند هسته ای، فرکانس مهمترین معیار بین CPU ها بود. علیرغم تغییرات زیاد، فرکانس CPU هنوز نقش مهمی در عملکرد کامپیوتر دارد.