يشار إليه بالمعالج أو المعالج المركزي أو المعالج الدقيق ، وحدة المعالجة المركزية (وضوحا sea-pea-you) هي وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر. تتعامل وحدة المعالجة المركزية في الكمبيوتر مع جميع التعليمات التي تتلقاها من الأجهزة والبرامج التي تعمل على الكمبيوتر.
تلميح
غالبًا ما يشار إلى وحدة المعالجة المركزية على أنها دماغ الكمبيوتر. ومع ذلك ، من الأنسب الإشارة إلى البرنامج على أنه الدماغ ووحدة المعالجة المركزية كآلة حاسبة فعالة جدًا. وحدة المعالجة المركزية جيدة حقًا بالأرقام ، ولكن إذا لم تكن للبرنامج فلن تعرف كيف تفعل أي شيء آخر.
ملحوظة
قد يتصل العديد من مستخدمي الكمبيوتر الجدد بأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم بشكل غير صحيح وأحيانًا يراقبون وحدة المعالجة المركزية. عند الإشارة إلى جهاز الكمبيوتر أو جهاز العرض ، من المناسب الإشارة إليهم إما باسم "جهاز الكمبيوتر" أو "جهاز العرض" وليس وحدة المعالجة المركزية. وحدة المعالجة المركزية هي شريحة داخل الكمبيوتر.
نظرة عامة على وحدة المعالجة المركزية
الصورة أدناه هي مثال لما قد يبدو عليه الجزء العلوي والسفلي من معالج Intel Pentium. يتم وضع المعالج وتأمينه في مقبس وحدة المعالجة المركزية المتوافق الموجود على اللوحة الأم. تنتج المعالجات الحرارة ، لذلك يتم تغطيتها بمشتت حراري للحفاظ عليها باردة وتعمل بسلاسة.
كما هو موضح في الصورة أعلاه ، عادة ما تكون رقاقة وحدة المعالجة المركزية مربعة بزاوية واحدة للمساعدة في التأكد من إدخالها بشكل صحيح في مقبس وحدة المعالجة المركزية. يوجد في الجزء السفلي من الشريحة مئات من دبابيس الموصل التي يتم توصيلها بكل من الثقوب المقابلة في المقبس. اليوم ، تشبه معظم وحدة المعالجة المركزية الصورة الموضحة أعلاه. ومع ذلك ، جربت Intel و AMD أيضًا معالجات الفتحات التي كانت أكبر بكثير وانزلقت إلى فتحة على اللوحة الأم. أيضا ، على مر السنين ، كان هناك عدة أنواع من المقابس على اللوحات الأم. كل مقبس يدعم فقط أنواع معينة من المعالجات ولكل منها تخطيط دبوس خاص بها.
ماذا تفعل وحدة المعالجة المركزية؟
الوظيفة الرئيسية لوحدة المعالجة المركزية هي أخذ المدخلات من الأجهزة الطرفية (لوحة المفاتيح ، الفأرة ، الطابعة ، إلخ) أو برنامج الكمبيوتر ، وتفسير ما تحتاجه. ثم تقوم وحدة المعالجة المركزية بإخراج المعلومات إلى شاشتك أو تنفيذ المهمة المطلوبة للأجهزة الطرفية.
تاريخ وحدة المعالجة المركزية
تم تطوير وحدة المعالجة المركزية لأول مرة في Intel بمساعدة Ted Hoff وآخرين في أوائل السبعينيات. كان المعالج الأول الذي أصدرته Intel هو المعالج 4004 ، الموضح في الصورة.
تاريخ وحدة المعالجة المركزية.
مكونات وحدة المعالجة المركزية
في وحدة المعالجة المركزية ، هناك مكونان أساسيان.
- ALU (وحدة المنطق الحسابي) - ينفذ العمليات الحسابية والمنطقية والقرار.
- CU (وحدة التحكم) - يوجه جميع عمليات المعالجات.
على مدار تاريخ معالجات الكمبيوتر ، تحسنت سرعة (سرعة الساعة) وقدرات المعالج بشكل كبير. على سبيل المثال ، كان أول معالج دقيق هو Intel 4004 الذي تم إصداره في 15 نوفمبر 1971 ، وكان به 2300 ترانزستور وأجرى 60 ألف عملية في الثانية. يحتوي معالج Intel Pentium على 3،300،000 ترانزستور ويقوم بتنفيذ حوالي 188،000،000 تعليمات في الثانية.
أنواع وحدات المعالجة المركزية
في الماضي ، كانت معالجات الكمبيوتر تستخدم الأرقام لتحديد المعالج والمساعدة في تحديد المعالجات الأسرع. على سبيل المثال ، معالج Intel 80486 (486) أسرع من المعالج 80386 (386). بعد إدخال معالج Intel Pentium (الذي سيكون تقنيًا 80586) ، بدأت جميع معالجات الكمبيوتر باستخدام أسماء مثل Athlon و Duron و Pentium و Celeron.
اليوم ، بالإضافة إلى الأسماء المختلفة لمعالجات الكمبيوتر ، هناك بنى مختلفة (32 بت و 64 بت) وسرعات وإمكانيات. فيما يلي قائمة بالأنواع الأكثر شيوعًا من وحدات المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر المنزلية أو التجارية.
ملحوظة
هناك إصدارات متعددة لبعض أنواع وحدة المعالجة المركزية هذه.
معالجات AMD
|
K6-2 K6-III Athlon Duron Athlon XP |
Sempron Athlon 64 Mobile أثلون 64 أثلون XP-M أثلون 64 FX |
Turion 64 Athlon 64 X2 Turion 64 X2 Phenom FX Phenom X4 |
Phenom X3 Athlon 6-series Athlon 4-series Athlon X2 Phenom II |
سلسلة أثلون II E2 سلسلة A4 سلسلة A6 سلسلة A8 سلسلة A10 |
معالجات إنتل
|
4004 8080 8086 8087 8088 80286 (286) 80386 (386) 80486 (486) |
Pentium Pentium w / MMX Pentium Pro Pentium II Celeron Pentium III Pentium M Celeron M. |
بنتيوم 4 موبايل بنتيوم 4- بنتيوم د |
Pentium Extreme Edition Core Duo Core 2 Duo |
Core i3 Core i5 Core i7 Core i9 |
سلسلة AMD Opteron وسلسلة Intel Itanium و Xeon هي وحدات معالجة مركزية مستخدمة في الخوادم وأجهزة كمبيوتر محطات العمل المتطورة.
تستخدم بعض الأجهزة المحمولة ، مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ، وحدات المعالجة المركزية ARM. وحدات المعالجة المركزية هذه أصغر حجمًا وتتطلب طاقة أقل وتولد حرارة أقل.
قائمة كاملة بمصنعي وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر.
ما مدى سرعة نقل بيانات وحدة المعالجة المركزية؟
كما هو الحال مع أي جهاز يستخدم الإشارات الكهربائية ، تنتقل البيانات بالقرب من سرعة الضوء ، والتي تبلغ 299،792،458 م / ث. يعتمد مدى قرب سرعة الضوء التي يمكن أن تحصل عليها الإشارة على الوسيط (نوع المعدن في السلك) الذي تنتقل عبره الإشارة. تسير معظم الإشارات الكهربائية بسرعة 75 إلى 90٪ من سرعة الضوء.
هل يمكن استخدام GPU بدلاً من CPU؟
لا. على الرغم من أن وحدات معالجة الرسومات يمكنها معالجة البيانات والقيام بالعديد من نفس الأشياء مثل وحدة المعالجة المركزية ، إلا أنها تفتقر إلى القدرة على أداء الوظائف التي تتطلبها أنظمة التشغيل والبرامج النموذجية.