CPU چیست و چه نقشی در رایانه ایفا میکنه؟

CPU یا Central Processing Unit که بعضی اوقات از اون به  Processor یا پردازشگر هم یاد میشه

در واقع مغز رایانه ی شماست. وظیفه اش اینه که تمامی کارهای محاسباتی رایانه را انجام دهد و

نیز مدت زمان انجام این محاسبات رو به حداقل برسونه.

CPUچیزی نیست که شما بتونید اونو از بیرون کیس رایانتون ببینید، حتی وقتی در کیستون رو هم

باز میکنید با زهم برای دیدن CPU  باید تمامی سیم ها رو باز کنید و همچنین فنی (خنک کننده)

رو که روی CPU قرار گرفته باز کنید. درست در زیر این فن یک چیپ مربعی کوچک قرار گرفته که

همون CPU رایانه ی شماست.

CPU یا Central Processing Unit که بعضی اوقات از اون به  Processor یا پردازشگر هم یاد میشه در واقع مغز رایانه ی شماست. وظیفه اش اینه که تمامی کارهای محاسباتی رایانه را انجام دهد و نیز مدت زمان انجام این محاسبات رو به حداقل برسونه.

CPU چیزی نیست که شما بتونید اونو از بیرون کیس رایانتون ببینید، حتی وقتی در کیستون رو هم باز میکنید با زهم برای دیدن CPU  باید تمامی سیم ها رو باز کنید و همچنین فنی (خنک کننده) رو که روی CPU قرار گرفته باز کنید. درست در زیر این فن یک چیپ مربعی کوچک قرار گرفته که همون CPU رایانه ی شماست.

CPU چگونه کار میکند؟

اگه بخواهیم به ساده ترین نحو ممکن عملکرد CPU رو شرح بدیم میشه اونو تو سه مرحله خلاصه کرد :

1- وقتی که شما بر روی یک برنامه اجرایی کلیک میکنید، اطلاعات برنامه از هاردتون (و در بعضی مواقع از RAM ) فراخوانی میشه و به CPU فرستاده میشه.

2- وقتی که CPU اطلاعات رو دریافت میکنه، شروع به انجام محاسبات میکنه و نتیجه رو بدست میاره.

3- وقتی محاسبات CPU به اتمام رسید، CPU نتایج رو به قطعه ی مربوطه میفرسته و به عنوان خروجی برای کاربر به نمایش درمی آید.

به نظر ساده میاد نه؟ تمامی 3 مرحله ی فوق تنها در کسری از ثانیه رخ میده و تاخیر در هر کدام از مراحل باعث کاهش سرعت رایانه میشه.

عواملی که روی کارکرد CPU تاثیر میذاره

بنابراین فقط با افزایش CPU نمیتوان انتظار افزایش سرعت و کارآیی سرعت رایانه رو داشت، برای بدست آوردن ماکزیمم سرعت رایانه باید سرعت رسیدن و باز خوانی اطلاعات (از هارد و RAM) هم زیاد باشه. عواملی که میتونن باعث افزایش CPU بشن عبارتند :

1- سرعت  کلاک یا سرعت ساعت

سرعت ساعت CPU  در واقع مدت زمانیه که طول میکشه که CPU یه دستور رو پردازش کنه.

واحد سرعت CPU هرتزه و معمولا سرعت CPU ها به صورت مگاهرز یا گیگاهرتز بیان میشه. مگاهرتز یعنی اینکه CPU میتونه 1 میلیون دستور رو در ثانیه پردازش کنه و گیگاهرتز یعنی اینکه CPU میتونه 1 میلیارد دستور رو در یک ثانیه پردازش کنه. البته امروزه دیگه همه ی CPU ها قابلیت پردازش میلیاردی دارن و CPU هایی که واحدشون در مبنای مگا بیان میشد کنار رفته اند.

به طور مثال یه CPU با سرعت 3GH شش برابر سریعتر از یه CPU با سرعت 500MH هست.

2- کش

اگه یادتون باشه بالا ذکر کردیم برای اینکه از حداکثر سرعت CPU استفاده بشه باید سرعت رسیدن اطلاعات هم به همون زیادی باشه، ولی سرعت عملکرد CPU بسیار بیشتر از سرعت RAM هست به همین علت مدت زمان زیادی رو CPU باید منتظر بمونه تا اطلاعات از RAM به اون برسه. برای کاهش این مدت انتظار و افزایش سرعت سیستم، حافظه ی کش رو تو CPU جاسازی کردن. وظیفه ی کش اینه که آخرین دستورات و فرمانهای کاربر رو تو خودش ذخیره کنه و از اونجایی که سرعت کش برابر با سرعت CPU هست،اطلاعات فورا به CPU میرسه و نیازی به فراخوانی دوباره اطلاعات از RAM نیست . ولی اگه اطلاعات مورد نیاز برای پردازش در کش موجود نباشه، باید این اطلاعات از RAM فراخوانی بشه، که در این لحظه باز هم CPU بیکار میمونه، و سرعت کاهش پیدا میکنه. برای حل این مشکل باز هم کش اضافه میکنن.

به همین علت با افزایش حجم کش، اطلاعات آماده بیشتر میشه و در نتیجه فراخوانی اطلاعات کمتری از RAM نیازه. پس هرچی کش حافظه ی کش بزرگتر، سرعت هم بیشتر.

3- چند هسته ای

چند سال پیش اگه میخواستین رایانه ی با سرعت بیشتری داشته باشین، میتونستین CPU با سرعت بیشتری بخرین، ولی امروزه دیگه تنها سرعت بیشتر باعث افزایش سرعت رایانه نمیشه. چرا؟ چون محدودیت های وجود داره، که نمیتونه سرعت CPU تا بینهایت زیاد بشه ( یکی از اصلی ترین محدودیت ها گرم شدن بیش از حد CPU ه). برای همین شرکت های سازنده ی CPU چند هسته رو با هم در یک CPU جاسازی میکنن که به معنی اینه که CPU میتونه همزمان دستورات بیشتر و زیادتری رو پردازش کنه، و به جای کارکردن سری با کارکردن به صورت موازی میتونه باعث افزایش سرعت بشه.

منبع : ترجمه ای آزاد از اینجا

امیدوارم استفاده کنید !