وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي مكون الكمبيوتر المسؤول عن تفسير وتنفيذ معظم الأوامر من أجهزة وبرامج الكمبيوتر الأخرى.
أنواع الأجهزة التي تستخدم وحدات المعالجة المركزية
تستخدم جميع أنواع الأجهزة وحدة المعالجة المركزية ، بما في ذلك أجهزة كمبيوتر سطح المكتب والكمبيوتر المحمول والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية وحتى جهاز التلفزيون ذي الشاشة المسطحة.
Intel و AMD هما أشهر مصنعي وحدات المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والخوادم ، بينما تعد Apple و NVIDIA و Qualcomm من أكبر مصنعي وحدات المعالجة المركزية للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
قد ترى العديد من الأسماء المختلفة المستخدمة لوصف وحدة المعالجة المركزية ، بما في ذلك المعالج ، ومعالج الكمبيوتر ، والمعالج الدقيق ، والمعالج المركزي ، و "أدمغة الكمبيوتر".
في بعض الأحيان يشار إلى شاشات الكمبيوتر أو محركات الأقراص الثابتة بشكل غير صحيح على أنها وحدة المعالجة المركزية ، ولكن هذه الأجزاء من الأجهزة تخدم أغراضًا مختلفة تمامًا وليست بأي حال من الأحوال نفس الشيء مثل وحدة المعالجة المركزية.
كيف تبدو وحدة المعالجة المركزية وأين تقع
عادة ما تكون وحدة المعالجة المركزية الحديثة صغيرة ومربعة ، مع العديد من الموصلات المعدنية القصيرة والمستديرة على جانبها السفلي. تحتوي بعض وحدات المعالجة المركزية القديمة على دبابيس بدلاً من الموصلات المعدنية.
تعلق وحدة المعالجة المركزية مباشرة "بمقبس" وحدة المعالجة المركزية (أو في بعض الأحيان "فتحة") على اللوحة الأم. يتم إدخال وحدة المعالجة المركزية في الجانب السفلي من المقبس ، ويساعد ذراع صغير على تأمين المعالج.
بعد التشغيل ولو لفترة قصيرة ، يمكن أن تصبح وحدات المعالجة المركزية الحديثة ساخنة للغاية. للمساعدة في تبديد هذه الحرارة ، من الضروري دائمًا توصيل المشتت الحراري والمروحة مباشرة أعلى وحدة المعالجة المركزية. عادة ، تأتي هذه مجمعة مع شراء وحدة المعالجة المركزية.
تتوفر أيضًا خيارات تبريد أخرى أكثر تقدمًا ، بما في ذلك مجموعات تبريد المياه ووحدات تغيير الطور.
لا تحتوي كل وحدات المعالجة المركزية (CPU) على دبابيس على جوانبها السفلية ، ولكن في تلك التي تفعل ذلك ، يتم ثني المسامير بسهولة. انتبه جيدًا عند التعامل ، خاصةً عند تثبيتها على اللوحة الأم.
سرعة ساعة وحدة المعالجة المركزية
سرعة ساعة المعالج هي عدد التعليمات التي يمكن معالجتها في أي ثانية ، مقاسة بوحدة جيجا هرتز.
على سبيل المثال ، تبلغ سرعة وحدة المعالجة المركزية 1 هرتز إذا كان بإمكانها معالجة جزء من التعليمات كل ثانية. استقراء هذا إلى مثال أكثر واقعية: يمكن لوحدة المعالجة المركزية بسرعة ساعة 3.0 جيجاهرتز معالجة 3 مليارات تعليمات كل ثانية.
النوى وحدة المعالجة المركزية
تستخدم بعض الأجهزة معالجًا أحادي النواة بينما قد يكون لدى البعض الآخر معالج ثنائي النواة (أو رباعي النواة ، وما إلى ذلك). إن تشغيل وحدتي معالج تعملان جنبًا إلى جنب يعني أن وحدة المعالجة المركزية يمكنها في الوقت نفسه إدارة ضعف التعليمات كل ثانية ، مما يؤدي إلى تحسين الأداء بشكل كبير.
يمكن لبعض وحدات المعالجة المركزية (CPU) محاكاة مركزين افتراضيًا لكل نواة مادية متوفرة ، وهي تقنية تُعرف باسم Hyper-Threading. تعني المحاكاة الافتراضية أن وحدة المعالجة المركزية (CPU) التي تحتوي على أربعة مراكز فقط يمكنها العمل كما لو كانت تحتوي على ثمانية ، مع الإشارة إلى أنوية وحدة المعالجة المركزية الافتراضية الإضافية على أنها خيوط منفصلة. ومع ذلك ، فإن النوى المادية تؤدي أداءً أفضل من النوى الافتراضية.
إذا سمحت وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، يمكن لبعض التطبيقات استخدام ما يسمى بـ multithreading. إذا تم فهم الخيط على أنه قطعة واحدة من عملية الكمبيوتر ، فإن استخدام خيوط متعددة في نواة وحدة معالجة مركزية واحدة يعني أنه يمكن فهم المزيد من الإرشادات ومعالجتها في وقت واحد. يمكن لبعض البرامج الاستفادة من هذه الميزة في أكثر من نواة واحدة لوحدة المعالجة المركزية ، مما يعني أنه يمكن معالجة المزيد من التعليمات في وقت واحد.
مثال: مقابل Intel Core i3 مقابل i5 مقابل i7
للحصول على مثال أكثر تحديدًا عن كيفية عمل بعض وحدات المعالجة المركزية بشكل أسرع من غيرها ، دعنا نلقي نظرة على كيفية تطوير Intel معالجاتها.
مثلما تظن على الأرجح من تسميتها ، تعمل رقائق Intel Core i7 بشكل أفضل من رقائق i5 ، التي تعمل بشكل أفضل من رقائق i3. لماذا يكون أداء المرء أفضل أو أسوأ من الآخرين هو أكثر تعقيدًا قليلاً ولكن لا يزال من السهل جدًا فهمه.
معالجات Intel Core i3 هي معالجات ثنائية النواة ، بينما رقائق i5 و i7 رباعية النوى.
Turbo Boost هي ميزة في رقائق i5 و i7 تمكن المعالج من زيادة سرعة الساعة إلى ما بعد سرعته الأساسية ، مثل من 3.0 جيجاهرتز إلى 3.5 جيجاهرتز ، متى احتاج إلى ذلك. لا تتمتع رقائق Intel Core i3 بهذه الإمكانية. يمكن زيادة سرعة طرازات المعالجات التي تنتهي بالحرف "K" ، مما يعني أنه يمكن إجبار سرعة الساعة الإضافية هذه واستخدامها طوال الوقت ؛ تعرف على المزيد حول سبب زيادة سرعة جهاز الكمبيوتر الخاص بك.
يتيح Hyper-Threading معالجة الخيطين لكل نواة من وحدة المعالجة المركزية. هذا يعني أن معالجات i3 المزودة بتقنية Hyper-Threading تدعم فقط أربعة خيوط متزامنة (نظرًا لأنها معالجات ثنائية النواة). لا تدعم معالجات Intel Core i5 Hyper-Threading ، مما يعني أنها يمكنها أيضًا العمل مع أربعة خيوط في نفس الوقت. ومع ذلك ، تدعم معالجات i7 هذه التقنية ، وبالتالي (كونها رباعية النوى) يمكنها معالجة 8 خيوط في نفس الوقت.
نظرًا لقيود الطاقة الكامنة في الأجهزة التي لا تحتوي على مصدر طاقة مستمر (المنتجات التي تعمل بالبطارية مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وما إلى ذلك) ، فإن معالجاتها - بغض النظر عما إذا كانت i3 أو i5 أو i7- يختلف عن وحدات المعالجة المركزية لسطح المكتب في أنه يتعين عليهم إيجاد توازن بين الأداء واستهلاك الطاقة.
مزيد من المعلومات حول وحدات المعالجة المركزية
لا سرعة الساعة ولا عدد نوى وحدة المعالجة المركزية هما العامل الوحيد الذي يحدد ما إذا كانت إحدى وحدات المعالجة المركزية "أفضل" من الأخرى. غالبًا ما يعتمد على نوع البرنامج الذي يتم تشغيله على الكمبيوتر - بمعنى آخر ، التطبيقات التي ستستخدم وحدة المعالجة المركزية.
قد يكون لوحدة المعالجة المركزية سرعة منخفضة على مدار الساعة ولكنها معالج رباعي النواة ، في حين أن وحدة أخرى لديها سرعة عالية على مدار الساعة ولكنها ليست سوى معالج ثنائي النواة. تحديد وحدة المعالجة المركزية التي ستتفوق على الأخرى ، مرة أخرى ، يعتمد كليًا على الغرض من استخدام وحدة المعالجة المركزية.
على سبيل المثال ، سيعمل برنامج تحرير الفيديو الذي يتطلب وحدة المعالجة المركزية والذي يعمل بشكل أفضل مع العديد من نوى وحدة المعالجة المركزية بشكل أفضل على معالج متعدد النواة بسرعات منخفضة على مدار الساعة مقارنة بوحدة المعالجة المركزية أحادية النواة ذات السرعات العالية على مدار الساعة.لا يمكن لجميع البرامج والألعاب وما إلى ذلك الاستفادة من أكثر من مركز واحد أو مركزين فقط ، مما يجعل أي نوى إضافية لوحدة المعالجة المركزية غير مجدية.
مكون آخر لوحدة المعالجة المركزية هو ذاكرة التخزين المؤقت. ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية هي بمثابة مكان تخزين مؤقت للبيانات شائعة الاستخدام. بدلاً من استدعاء ذاكرة الوصول العشوائي لهذه العناصر ، تحدد وحدة المعالجة المركزية البيانات التي يبدو أنك ستستمر في استخدامها ، وتفترض أنك تريد الاستمرار في استخدامها ، وتخزنها في ذاكرة التخزين المؤقت. ذاكرة التخزين المؤقت أسرع من استخدام ذاكرة الوصول العشوائي لأنها جزء مادي من المعالج ؛ يعني المزيد من ذاكرة التخزين المؤقت مساحة أكبر للاحتفاظ بهذه المعلومات.
يعتمد ما إذا كان الكمبيوتر الخاص بك يمكنه تشغيل نظام تشغيل 32 بت أو 64 بت على حجم وحدات البيانات التي يمكن أن تتعامل معها وحدة المعالجة المركزية. يمكن الوصول إلى المزيد من الذاكرة في وقت واحد وفي أجزاء أكبر باستخدام معالج 64 بت مقارنة بمعالج 32 بت ، وهذا هو السبب في أن أنظمة التشغيل والتطبيقات الخاصة بـ 64 بت لا يمكن تشغيلها على معالج 32 بت.
يمكنك الاطلاع على تفاصيل وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر ، إلى جانب معلومات الأجهزة الأخرى ، باستخدام معظم أدوات معلومات النظام المجانية.
بالإضافة إلى المعالجات القياسية المتوفرة في أجهزة الكمبيوتر التجارية ، يتم تطوير المعالجات الكمومية لأجهزة الكمبيوتر الكمومية باستخدام العلم وراء ميكانيكا الكم.
تدعم كل لوحة أم نطاقًا معينًا فقط من أنواع وحدات المعالجة المركزية ، لذا تحقق دائمًا من الشركة المصنعة للوحة الأم قبل الشراء.
التعليمات
كيف أتحقق من درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية؟
لاختبار درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك على جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Windows ، استخدم برنامج مراقبة مجاني أو منخفض التكلفة مثل SpeedFan أو Real Temp أو CPU Thermometer. يجب على مستخدمي Mac تنزيل System Monitor لمراقبة درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية وحمل المعالجة وغير ذلك.
كيف يمكنني تنظيف المعجون الحراري من وحدة المعالجة المركزية؟
استخدم مناديل آيزوبروبيل لمسح المعجون الحراري برفق من مقبس LGA. تأكد من المسح في خط مستقيم. كرر العملية حسب الضرورة ، باستخدام منديل جديد مع كل جهد.
كيف يمكنني تقليل استخدام وحدة المعالجة المركزية؟
لتقليل استخدام وحدة المعالجة المركزية ، قم بتحرير مساحة عن طريق تعطيل العمليات التي لا تحتاجها عبر إدارة المهام. يمكنك أيضًا محاولة إلغاء تجزئة جهاز الكمبيوتر الشخصي الذي يعمل بنظام Windows ، وتشغيل برنامج واحد أو برنامجين فقط في كل مرة ، وإلغاء تثبيت البرامج التي لا تحتاجها.
