سی پی یو همه چیز درباره پردازنده و مغز کامپیوتر CPU Central Processing Unit

حداقل در مورد پردازنده‌های آلدر لیک اینتل، هسته‌های P و E به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با یکدیگر تداخل نداشته باشند تا هر کدام بتوانند به صورت مستقل وظایفی را انجام دهند. متأسفانه، ازآنجاکه ترکیب پردازنده‌های مختلف، مفهومی نسبتاً جدید برای پردازنده‌های x86 محسوب می‌شود، این تغییر اساسی در معماری x86 با مشکلاتی همراه است. با اینکه ترکیب هسته‌های پرقدرت و کم‌مصرف در پردازنده‌ها، ایده‌ی جدیدی نیست، اما به‌ کار بردن این ترکیب در کامپیوتر‌ها، حداقل تا زمان عرضه‌ی پردازنده‌های نسل دوازدهم آلدر لیک توسط اینتل، آنچنان رایج نبود. معماری ARM به گونه‌ای طراحی شده که تا حد امکان ساده باشد و در عین حال اتلاف انرژی را در حداقل‌ترین سطح نگه دارد. درمقابل اینتل با معماری X86 از تنظیمات پیچیده‌تری استفاده می‌کند که بیشتر برای پردازنده‌های قدرتمندتر دسکتاپی و لپ‌تاپی مناسب است.

  • شرکت‌های مختلف در طول سال‌های اخیر تلاش کرده‌اند با افزایش دقت ابزارهای تولید چیپ، اندازه محصولات خود را کاهش و کارایی آن‌ها را افزایش دهند.
  • می‌توان CPUهای فیزیکی منفرد، با نام هسته‌های پردازنده، را نیز چند ریسمانی (multithreading) کرد تا CPUهای منطقی یا مجازی بیشتری به وجود آید.
  • به همین جهت تولیدکنندگان به فکر راه حل افتادند و پردازنده های چند هسته ای را تولید نمودند.
  • اکثر CPUهای جدید، روی ریزپردازنده‌های مدار مجتمع (integrated circuit)، با یک یا بیش از یک CPU، روی یک تراشهٔ IC نیمه هادی اکسید فلز (metal-oxide-semiconductor) پیاده‌سازی می‌شوند.
  • سی‌پی‌یو در انواع و اقسام دستگاه‌ها از رایانه‌ و لپ‌ تاپ‌ گرفته تا موبایل هوشمند، تبلت‌ و تلویزیون‌ هوشمند وجود دارد.

بسیاری از CPUهای جدید، دارای یک قطعهٔ مجزا برای مدیریت انرژی هستند، که در دای ادغام شده‌است، و وظیفه آن، تنظیم کردن منبع ولتاژ به صورت دلخواه برای مدار CPU است. اگر پردازنده‌ای قدرتمند دستورها را سریع‌تر از توان دریافتی واحد گرافیک به آن ارسال کند، توانایی‌های پردازنده به دلیل عملکرد ضعیف گرافیک محدود می‌شود. به‌طور دقیق‌تر فرکانس به تعداد چرخه‌های محاسباتی اشاره دارد که هسته‌های پردازنده در هر ثانیه انجام می‌دهند و با واحد گیگاهرتز (GHz-میلیاردها چرخه در ثانیه) اندازه‌گیری می‌‌شود. اولین مدار یکپارچه‌ی (IC) کارآمد، سپتامبر ۱۹۵۸ رونمایی شد و دو سال بعد از آن IBM اولین مرکز تولید انبوه خودکار ترانزیستورها را در نیویورک توسعه داد.

پردازنده اینتل مدل Core i5-10500

AMD در این زمینه دست بالاتر را نسبت به اینتل دارد و به‌لطف سوکت AM4، چندین نسل از پردازنده‌های رایزن را می‌توان در مادربرد‌های مشابه به ‌کار گرفت. این موضوع باعث شده است نه‌تنها مادربرد‌های AMD در بازار تنوع بیشتر بلکه قیمت‌ کمتری نیز داشته باشند. سری‌های i7 و i5 به ترتیب دارای طراحی ۸ / ۴ و ۶ / ۴ برای هسته‌های P و E هستند.

تعداد هسته سی پی یو یا CPU Core

سرعت ساعت بالاتر به این معنی است که کارهای تک رشته ای (مانند ویرایش صدا) می توانند سریعتر انجام شوند. همچنین، مانند بسیاری از جنبه‌های فناوری به عنوان یک مصرف کننده، باید تصمیم بگیرید که بهترین پردازنده ‌ای را که در حال حاضر در دسترس است بخرید یا منتظر بمانید تا ببینید تراشه‌های نسل بعدی چه چیزی را روی میز می‌آورند. به عنوان مثال پردازنده‌های Ryzen 5000 AMD چشمگیر هستند و در نهایت به طور کلی در عملکرد تک هسته‌ای و چند هسته‌ای از پردازنده‌ های رقیب اینتل پیشی می‌گیرند. اما به دلیل ترکیبی از تقاضای بالا، ظرفیت محدود در کارخانه‌های تراشه‌های TSMC و همه‌گیری محصولات این برند، یافتن آخرین پردازنده‌های برند AMD دربازارجهانی سخت شده است. واحد پردازش مرکزی (CPU) ، بخش اصلی هر سیستم رایانه ای دیجیتال ، که به طور کلی از حافظه اصلی ، واحد کنترل و واحد منطق حسابی تشکیل شده است. تجهیزات مختلف جانبی از جمله دستگاه های ورودی / خروجی و واحدهای ذخیره سازی کمکی به آن متصل شده است.

همیشه تعداد هستهٔ بالاتر به معنای سریع تر بودن پردازنده نیست، زیرا مهمترین مؤلفه مطرح شده برای سرعت پردازنده، فرکانس کلاک پردازنده است. افزایش تعداد هسته‌های پردازنده، همیشه دلیل بر افزایش سرعت پردازش هسته نمی‌باشد چراکه هنوز هم چیپ‌هایی هستند که تعداد هستهٔ بالایی دارند ولی از روش عملکرد پردازش موازی استفاده نمی‌کنند. سرعت پردازنده نشانگر تعداد عملی است که یک هسته می‌تواند در هر ثانیه انجام دهد. در زمینه‌ی کامپیوترها، باتلنک (یا گلوگاه) به محدود شدن عملکرد مؤلفه‌ای درنتیجه‌ی تفاوت در حداکثر قابلیت‌های دو مؤلفه‌ی سخت‌افزاری گفته می‌شود. پردازش‌ فعال به فرایندی اطلاق می‌شود که کاربر برای تکمیل یک دستورالعمل نیاز دارد تا داده‌ها را به صورت دستی تنظیم کند؛ از نمونه‌های رایج پردازش‌های فعال می‌توان به طراحی حرکت، مدل‌سازی سه‌بعدی، ویرایش ویدئو یا بازی اشاره کرد. در این نوع از پردازش، عملکرد تک‌هسته‌ای و سرعت بالای هسته اهمیت زیادی دارد، بنابراین در اجرای چنین پردازش‌هایی برای بهره‌مدی از عملکردی روان به تعداد هسته‌های کمتر، اما قدرتمندتر نیاز داریم.

آیا تعداد هسته های CPU(سی پی یو) مهم است؟