CPU چیست؟

CPU (Central Processing Unit) تراشه‌ ای داخل دستگاه‌های الکترونیکی است که به عنوان پردازشگر، پردازشگر مرکزی یا میکرو پردازشگر نیز شناخته می‌شود.

اغلب با توجه به کارکرد مشابه با مغز انسان به آن مغز کامپیوتر نیز می گویند. درهمه ماشین‌های الکترونیکی مثل کامپیوتر رومیزی، لپ تاپ، گوشی های هوشمند و حتی دستگاه تلویزیون با کنسول بازی، که به ازای دستوری خاص عمل متناظر با آن را اجرا می‌کنند از این قطعه کوچک استفاده شده است.

CPU کامپیوتر با اطلاعات ارزشمند و گوناگونی که از سخت افزارها و نرم افزارهای کامپیوتر دریافت می‌کند سروکار دارد.

تاریخچه CPU به چه زمانی بازمی‌گردد؟

نخستین CPU تجاری دنیا در سال ۱۹۷۱ میلادی از سوی کمپانی اینتل معرفی شد و «Intel® 4004» نام داشت. این پردازنده ۴ بیتی از فرکانس ۷۴۰ کیلوهرتزی برخوردار بود و می‌توانست در هر ثانیه ۹۲۶۰۰ دستور را اجرا کند.

۵ ماه بعد، اینتل از پردازنده ۸ بیتی خود با نام «Intel® 8008» رونمایی کرد که فرکانس ۸۰۰ کیلوهرتزی داشت. برای مقایسه، پردازنده‌های نسل جدید و کنونی اینتل از فرکانس‌های ۵ گیگاهرتز و بالاتر پشتیبانی می‌کنند که نزدیک به ۷۰۰۰ برابر بیشتر از اولین سی پی یو تجاری این شرکت است.

CPU ، مغز کامپیوتر

با استدلال می‌توان گفت که CPU مهم‌ترین قطعه هر ماشین یا سیستم محاسباتی است و فن آوری های رایانه با توانایی های آن به جریان می افتند.

این تراشه جهت دریافت دستور و صدور آن با سایر قطعات موجود بر روی برد اصلی و لوازم ورودی و خروجی اطلاعات در ارتباط است و همانند مغز عملکرد اجزای مختلف را اداره می‌کند.

CPU دستورات و اطلاعات ورودی توسط کاربر را از لوازم جانبی همانند صفحه کلید، ماوس، چاپگر و برنامه های کامپیوتری دریافت می‌کند. آنچه را که طبق ورودی نیاز به انجام آن است به زبان کامپیوتر برای لوازم مربوطه می‌فرستد. به طور نمونه وقتی متنی تایپ می‌شود، CPU هر حرف را ازRAM  (حافظه خواندنی) دریافت می‌کند و پس از پردازش دستور نمایش را به صفحه نمایشگر می‌فرستد. همین حروف در هنگام ذخیره دستوری از برنامه کامپیوتری به CPU فرستاده می‌شود و پس از پردازش در CPU دستور ذخیره سازی به هارد یا حافظه های جانبی داده می‌شود.

نحوه کار CPU

نحوه کار کردن سی پی یو ها از ابتدای زمانی که مورد استفاده قرار گرفتند تا کنون تغییرات زیادی داشته است اما پایه عملکرد آن ها، تا کنون به سه مرحله واکشی، رمزگشایی و اجرا تقسیم پذیر بوده است.

• واکشی ( Fetch )

واکشی به معنی دریافت دستوراتی است که سی پی یو در نهایت باید اجرا کند. این دستور العمل ها در قالب صفر و یک از رم به سی پی یو می رسند و هر دستور یک بخش بسیار کوچک از یک عملیات است. نشانی دستور فعالی از طریق یک شمارشگر برنامه نگه داشته می شود و سپس این شمارش گر و دستور العمل ها در بخش ثبت دستور یا IR قرار می گیرند. پس از آن، طول شمارش گر افزایش پیدا می کند تا به نشانی دستورالعمل بعدی ارجاع دهد.

• رمزگشایی ( Decode )

زمانی که یک دستور توسط سی پی یو واکشی و دریافت می شود و سپس در IR ذخیره می گردد، سی پی یو دستور را به مداری به اسم رمزگشا انتقال می دهد. این مدار دستور را به سیگنال هایی تبدیل می کند که برای فعالیت به سایر بخش های سی پی یو فرستاده می شوند.

• اجرا ( Execute )

در نهایت، دستوراتی که توسط رمزگشا، کدگشایی شده اند می بایست اجرا شوند. نتایج این کد گشایی ها در قسمتی از سی پی یو ثبت می گردند تا در دستور العمل های بعدی نیز بتوان به آن ها بازگشت. مثل عملکرد حافظه ماشین حساب.

انواع CPU

اگر بخواهیم تاریخچه CPU و انواع آن را تاکنون بررسی کنیم به سی پی یو های شرکت اینتل می رسیم. شرکت اینتل، جزو قوی ترین شرکت های تولید کننده چیپ های کامپیوتری مخصوصا سی پی یو و جی پی یو است. اینتل از گذشته تا کنون انواع سی پی یو را تولید کرده است که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد:

انواع  CPU Intel

• Core 2 solo
• Core 2 Due
• Core 2 quad
• انواع CPU Core I 3
• انواع CPU Core I 5
• انواع CPU core I 7
• انواع CPU Core I 9

بعد از این شرکت، شرکت AMD در تولید سی پی یو جایگاه قدرتمندی دارد. پس از AMD نیز شرکت های IBM و Nvidia تولید کننده سی پی یو هستد.

سی پی یو کامپیوتر کجاست؟

سی پی یو در کامپیوتر ها روی بورد اصلی قرار می گیرد تا با سایر اجزای داخلی کامپیوتر در ارتباط باشد. در مقاله اجزای کامپیوتر می توانید بیش تر در این باره بخوانید.

اعداد روی  CPU، نشان دهنده مدل سی پی یو هستند و تفاوت آن با سایر انواع سی پی یو را نمایش می دهند. هر یک از این اعداد پسوندی هستند که اطلاعاتی را درباره سی پی یو به ما می دهند.

نتیجه

سی پی یو یکی از مهم ترین قطعاتی است که هنگام خرید کامپیوتر باید به آن توجه داشته باشید. هر چه کیفیت سی پی یو بالاتر باشد قیمت کامپیوتر نیز بالا می رود اما این کیفیت را برخی مشخصه ها مانند حافظه کش، سرعت عملکرد سی پی یو و تعداد هسته های آن تعیین می کند. بهتر است برای خرید سی پی یو حتما با یک کارشناس مشورت نمایید.