من وظائف وحده المعالجه المركزيه


وظائف وحده المعالجه المركزيه
وظائف وحده المعالجه المركزيه

وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي عقل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. تعرف على كيفية معالجة تعليمات وحدة المعالجة المركزية وكيف يتوصل مهندسو الكمبيوتر باستمرار إلى طرق لجعلها تعمل بشكل أسرع.

ما هي وحدة المعالجة المركزية؟

لذا فأنت تتسوق لشراء جهاز كمبيوتر جديد في متجر إلكترونيات وتحاول فهم المواصفات الفنية. يحتوي أحد أجهزة الكمبيوتر التي تبدو رائعة على معالج Intel i7 رباعي النواة بسرعة 3.5 جيجاهرتز. يبدو رائعا ، ولكن ماذا يعني ذلك حقا؟

آخر جهاز كمبيوتر اشتريته قبل بضع سنوات كان عليه ملصق مكتوب عليه Pentium 4 ، لكنك لا تتذكر التفاصيل. كان الكمبيوتر بطيئًا نوعًا ما ، ولكن لماذا تحتاج إلى معالج رباعي النواة 64 بت؟ لماذا هذا بالضبط أفضل من المعالج الموجود في الكمبيوتر القديم؟ لفهم ما تعنيه المواصفات ، علينا أولاً أن ننظر في كيفية تصميم المعالج وكيفية عمله.

تعريف وحدة المعالجة المركزية

و حدة المعالجة المركزية (CPU) من جهاز كمبيوتر هو قطعة من الأجهزة التي تنفذ تعليمات برنامج كمبيوتر. يقوم بتنفيذ العمليات الحسابية والمنطقية وعمليات الإدخال / الإخراج الأساسية لنظام الكمبيوتر. تشبه وحدة المعالجة المركزية أدمغة الكمبيوتر – كل تعليمات ، مهما كانت بسيطة ، يجب أن تمر عبر وحدة المعالجة المركزية. لنفترض أنك تضغط على الحرف “k” على لوحة المفاتيح ويظهر على الشاشة – وحدة المعالجة المركزية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك هي ما يجعل هذا ممكنًا. يشار إلى وحدة المعالجة المركزية أحيانًا أيضًا باسم وحدة المعالج المركزي أو المعالج باختصار. لذلك عندما تبحث في مواصفات الكمبيوتر في متجر الإلكترونيات المحلي لديك ، فإنها تشير عادةً إلى وحدة المعالجة المركزية على أنها المعالج .

عندما نبدأ في إلقاء نظرة على المكونات المختلفة لوحدة المعالجة المركزية وكيفية عملها ، تذكر أن هذا كله يتعلق بالسرعة. عندما نستخدم جهاز كمبيوتر ، نريد تنفيذ التعليمات بسرعة كبيرة. نظرًا لأن التعليمات تصبح أكثر تعقيدًا (على سبيل المثال ، إنشاء رسوم متحركة ثلاثية الأبعاد أو تحرير ملف فيديو) ، فإننا نطلب المزيد من وحدة المعالجة المركزية. وبالتالي ، فإن التقدم التكنولوجي الذي شهدناه في تكنولوجيا المعالج كان مدفوعًا إلى حد كبير بالحاجة إلى السرعة.

مكونات وحدة المعالجة المركزية

تحتوي وحدة المعالجة المركزية النموذجية على عدد من المكونات . الأولى هي وحدة المنطق الحسابي (ALU) ، والتي تقوم بعمليات حسابية ومنطقية بسيطة. الثانية هي وحدة التحكم (CU) ، التي تدير مختلف مكونات الكمبيوتر. يقرأ ويفسر التعليمات من الذاكرة ويحولها إلى سلسلة من الإشارات لتنشيط أجزاء أخرى من الكمبيوتر. تستدعي وحدة التحكم وحدة المنطق الحسابي لإجراء الحسابات اللازمة.

ثالثًا ، ذاكرة التخزين المؤقت ، والتي تعمل كذاكرة عالية السرعة حيث يمكن نسخ التعليمات واسترجاعها. تتكون وحدات المعالجة المركزية المبكرة من العديد من المكونات المنفصلة ، ولكن منذ السبعينيات ، تم إنشاؤها كوحدة متكاملة واحدة تسمى المعالج الدقيق . على هذا النحو ، تعد وحدة المعالجة المركزية نوعًا معينًا من المعالجات الدقيقة. أصبحت المكونات الفردية لوحدة المعالجة المركزية متكاملة بحيث لا يمكنك حتى التعرف عليها من الخارج. يبلغ حجم وحدة المعالجة المركزية حوالي بوصتين في بوصتين.

توجد وحدات المعالجة المركزية (CPU) على اللوحة الأم . تحتوي اللوحات الأم على مقبس مخصص لهذا النوع من المعالجات. تصبح وحدة المعالجة المركزية ساخنة للغاية وبالتالي تحتاج إلى نظام تبريد خاص بها على شكل المشتت الحراري و / أو المروحة.

وحدة ALU هي المكان الذي تحدث فيه الحسابات ، ولكن كيف يتم تنفيذ هذه الحسابات بالفعل؟ بالنسبة للكمبيوتر ، يتكون العالم من أصفار وآحاد. داخل المعالج ، يمكننا تخزين الأصفار والآحاد باستخدام الترانزستورات . هذه مفاتيح مجهرية تتحكم في تدفق الكهرباء اعتمادًا على ما إذا كان المفتاح قيد التشغيل أو الإيقاف. لذا يحتوي الترانزستور على معلومات ثنائية: واحدة إذا كان التيار يمر عبرها وصفر إذا لم يمر التيار.

توجد الترانزستورات على شريحة رقيقة جدًا من السيليكون. يمكن أن تحتوي رقاقة السيليكون الواحدة على آلاف الترانزستورات. تحتوي وحدة المعالجة المركزية الواحدة على عدد كبير من الرقائق. مجتمعة ، تغطي هذه فقط حوالي بوصة مربعة أو نحو ذلك. ومع ذلك ، في وحدة المعالجة المركزية الحديثة ، يمكن أن تحتوي تلك البوصة المربعة على مئات الملايين من الترانزستورات – تمتلك أحدث وحدات المعالجة المركزية المتطورة أكثر من مليار! يتم إجراء الحسابات عن طريق تشغيل أو إيقاف تشغيل مجموعات مختلفة من الترانزستورات. والمزيد من الترانزستورات يعني المزيد من الحسابات. قد تكون مهتمًا بمعرفة أن مادة السيليكون المستخدمة في الرقائق هي التي أعطت منطقة وادي السيليكون في كاليفورنيا اسمها.

اشترك في قناتنا على التلجرام


Like it? Share with your friends!

0 Comments

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Choose A Format
Story
Formatted Text with Embeds and Visuals
Trivia quiz
Series of questions with right and wrong answers that intends to check knowledge
Poll
Voting to make decisions or determine opinions
Personality quiz
Series of questions that intends to reveal something about the personality