القائمة الرئيسية

الصفحات

وحدة المعالجة المركزية (CPU) وأنواعها

 وحدة المعالجة المركزية 

(CPU) وهي اختصار لكلمة " Central Processing Unit " وهى الجزء الرئيسي فى أي جهاز سواء كان ( كمبيوتر ، موبيل ، إلخ.... ) يعني في أى نظام كمبيوتر رقمى .

 

CPU

وهي أحد مكونات الحاسوب الرقمى والذي يقوم بمعالجة البيانات وبتفسير التعليمات البرمجية التى تتضمنها البرمجيات ، بالاضافة الي أنها الذكرة الرئيسية لأي جهاز رقمي ز وهي تشكل القلب المادي لنظام الكمبيوتر بأكمله ، لانها مرتبطة بمختلف المعدات المادية للحاسوب مثل أجهزة الادخال والاخراج ووحدات التخزين المساعدة ، وفي أجهزة الكمبيوتر الحديثة تضمن CPU علي شريحة متكاملة يطلق عليها المعالج الدقيق ، وتعمل ال CPU في تنظيم عمليات الكمبيوتر وتكاملها ، وصممت المعالجات بداية كمعالجات خاصة بتطبيقات معينة و كأحد مكونات الحواسيب الكبيرة والتخصصية لكن ارتفاع تكاليف هذا الأسلوب من التصميم والذي أدى إلى إفساح المجال أمام ظهور معالجات رخيصة و قياسية متعددة الأغراض.

 مكونات وحدة المعالجة المركزية (CPU)

  •  تتكون (CPU) من ثلاث مكونات أساسية وهي :
  1. وحدة التحكم : تتحكم هذه الوحدة في عمليات جميع أجزاء الكمبيوتر ولكنها لا تُنفّذ أي عمليات معالجة بيانات فعلية، وتعد مسؤولة عن التحكم في نقل التعليمات والبيانات بين الوحدات الأخرى للكمبيوتر، كما أنها تدير وتنسق جميع وحدات الكمبيوتر، بالإضافة إلى الحصول على الإراشادات من الذاكرة وتفسرها وتوجه تشغيل الكمبيوتر .
  2.  وحدة الذاكرة أو التخزين : تخزن هذه الوحدة التعليمات والبيانات والنتائج الوسيطة ، وتوفر هذه الوحدة المعلومات إلى وحدات الكمبيوتر الأخرى عند الحاجة ، وتُعرف أيضًا بوحدة التخزين الداخلية أو الذاكرة الرئيسية أو التخزين الأساسي أو ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، ويؤثر حجمها على السرعة والقوة والقدرة ، وتتمثل وظائف وحدة الذاكرة في تخزين جميع البيانات والتعليمات اللازمة للمعالجة بالإضافة إلى تخزين النتائج النهائية للمعالجة قبل إصدار النتائج على جهاز الإخراج .
  3.  وحدة المنطق الحسابي (ALU) :و تتكون هذه الوحدة من قسمين هما قسم الحساب و قسم المنطق ، وتتمثل وظيفة قسم الحساب في إجراء العمليات الحسابية مثل الجمع والطرح والضرب والقسمة ، وتتم جميع العمليات المعقدة من خلال الاستخدام المتكرر للعمليات السابقة ، أما قسم المنطق فتتمثل وظيفته في إجراء عمليات منطقية مثل مقارنة البيانات واختيارها ومطابقتها ودمجها .

تعرف علي الشركات التي تصنع المعالجات :

 شركات التصنيع الخاصة بالحاسب الالي :.

تري معظم وحدات المعالجة المركزية (CPU) تصنها شركتي انتل "Intel" ، و أي ام دي (AMD) وهما الشركتين الاساسيين فى مجال تصنيع وحدات المعالجة المركزية (CPU) الخاصة بأجهزة الحواسيب المحمولة و أجهزة الحاسب الالى .
كما توفر انتل و اي ام دي وحدات معالجة مركزية مع شرائح رسومات ، والتي يمكنها القيام بأكثر من مجرد وظائف وحدة المعالجة المركزية العادية .
ويطلق على هذه الوحدات (APU) من قبل شركة (AMD) وهو اختصار لمصطلح "Accelerated Processing Unit" .
بينما تطلق عليها (Intel) وحدة معالجة مركزية هجينه أو (Hybrid Processors) .

إلا أن المعالجات الرسومية المدمجة مع وحدات المعالجة المركزية غالباً ما تكون متواضعة القوة ، مخصصة لمهام بسيطة مثل مشاهدة الأفلام ، ولا يمكن الاعتماد عليها بشكل أساسي كبديل لوحدة معالجة الرسوميات المنفصلة GPU .

شركات التصنيع الخاصة بالهواتف المحمولة :.


عدد الشركات التي تصنع وحدات المعالجة المركزية للهواتف الذكية أكبر من عدد مثيلاتها في عالم الحاسب الألى ، لكن نستطيع أن نختصرها في القائمة التالية ، والتي تحتوى على أهم عمالقه هذا المجال :

  1.  Samsung : وتطلق على شرائحها اسم Exynos .
  2.  Apple: وتقوم بتصنيع شرائح تسمى Bionic .
  3.  Qualcomm : وتسمى شرائحها Snapdragon .
  4. HiSilicon : وتصنع شرائح اسمها Kirin .
  5. MediaTek : وتقوم بتصنيع شرائح باسم Helio .
 

تختلف آلية عمل وحدات المعالجة المركزية الخاصة بالهواتف الذكية بعض الشيء عن تلك الموجودة في الحاسب الآلى .

فمثلاً تقوم معظم الشركات السابقة بتصنيع وحد ة المعالجة المركزية بشكل يحتوى على عدة أنوية مصممة للعمليات التي تتطلب قوة معالجه بسيطة ، ومجموعة أخرى مصممة للمهام التي تحتاج قوة معالجة أكبر .

هناك فروق أخرى بالطبع لكنها تتناسب مع وظيفة كل وحدة ، فالمعروف أن وحدة المعالجة المركزية الخاصة بالهواتف لا تتعرض لعمليات تتطلب سرعة معالج ضخمة مثل تحرير مقاطع الفيديو و تصميم رسومات ثلاثية الابعاد .

 أنواع وحدة المعالجة المركزية (CPU)

  •  وحدات المعالجة المركزية أحادية النواة أو الأساسية المفردة : تعد وحدات المعالجة المركزية أحادية النواة أقدم أنواع وحدات المعالجة المركزية بالكمبيوتر ، وكانت في البداية هي النوع الوحيد من وحدات المعالجة المركزية التي يمكن استخدامها في أجهزة الكمبيوتر ، ويمكن لوحدات المعالجة المركزية أحادية النواة بدء عملية واحدة فقط في كل مرة ، لذلك لا تكون جيدة في حال تعدد المهام مما يعني حدوث انخفاض ملحوظ في الأداء كلما كان هناك عدد أكبر من المهمات ، وعلى الرغم من أنه يمكن بدء عملية واحدة فقط في كل مرة إلا أنه يمكن تنشيط عملية أخرى قبل الانتهاء من العملية الأولى ولكن مع كل عملية جديدة ، سيعمل الكمبيوتر ببطء أكثر . 
  • وحدات المعالجة المركزية ثنائية النواة : يمكن لوحدات المعالجة المركزية ثنائية النواة معالجة المهام المتعددة بكفاءة أكبر ، ولتحقيق أقصى استفادة من وحدة المعالجة المركزية ثنائية النواة يجب أن يحتوي كل من نظام التشغيل والبرامج التي تعمل عليه على كود خاص يسمى (SMT) "تقنية متعددة الخيوط المتزامنة" مكتوب فيه ، وتعد وحدات المعالجة المركزية ثنائية النواة أسرع من الوحدات الأساسية المفردة (أحادية النواة) ، ولكنها ليست بنفس سرعة وحدات المعالجة المركزية رباعية النواة التي حلت محلها .
  •  وحدات المعالجة المركزية رباعية النواة : تمثل وحدات المعالجة المركزية رباعية النواة تحسينًا إضافيًا في تصميم وحدة المعالجة المركزية متعددة النواة ، وتتميز بأربعة مراكز في وحدة المعالجة المركزية الفردية ، ومثلما يمكن لوحدات المعالجة المركزية ثنائية النواة تقسيم عبء العمل بين النواة ، فإن النواة الرباعية تسمح بمهام متعددة أكبر ، وهذا لا يعني أن العملية الواحدة ستكون أسرع أربع مرات ، وما لم تكن البرامج والتطبيقات التي تعمل عليها بها رمز (SMT) ، فلن تكون الزيادة في السرعة ملحوظة للغاية ، وهذه الأنواع من وحدات المعالجة المركزية (CPU) مفيدة للأشخاص الذين يحتاجون إلى تشغيل العديد من البرامج المختلفة في نفس الوقت وكذلك الألعاب .
هل اعجبك الموضوع :

تعليقات