آشنایی با قطعات داخلی کامپیوتر – CPU

gutsهنگامی که کامپیوتر جدیدی می خرید یا اینکه خود آنرا اسمبل می کنید با بسیاری از کلمات اختصاری و شماره های رندم مواجه خواهید شد که میتواند گذشتن از مطالب بیهوده و رسیدن به اطلاعات معنی دار را دشوار کند. در این مقاله سعی شده به تمامی قطعات اصلی موجود در یک کامپیوتر مدرن به همراه مشخصات، وظیفه و تارخچه آنها پرداخته شود. شما خواهید آموخت چه چیزهایی را باید به هنگام خرید قطعات کامپیوتر در نظر بگیرید. این مقاله در پنج بخش ارائه خواهد شد. با ما همراه باشید:

بخش اول: CPU

مختصری از تاریخچه  CPU

شما اغلب مردم را مشاهده میکنید که CPU ( واحد پردازش مرکزی) را همانند مغز یک کامپیوتر توصیف می کنند، در حالی که این تصور اشتباه است. در واقع CPU مغز کامپیوتر نیست و در تحت الفظی ترین حالت کلمه به معنای محاسبه گر است. قطعه ای که وظیفه محاسبات را بر عهده دارد. هر دستوری که به کامپیوتر خود می فرستید از فشردن یک کلید کیبورد، کلیک موس تا دستورالعمل های پیچیده تبدیل به باینری شده و برای پردازش به CPU فرستاده می شوند. CPU یک سری محاسبات ریاضی ساده را اجرا می کند ، هنگامی که این محاسبات هزار بار در ثانیه انجام شوند، می توانند نتایج فوق العاده پیچیده ای را تولید کنند. سپس CPU  دستورات خود را به سیستم عامل صادر می کند در حالی که ممکن است به سادگی افزودن حرف K به ورودی یا انتخاب فایلی که نشانگر موس بر روی آن است یا کار پیچیده ای نظیر حل عدد پی باشد.

ریشه توسعه CPU بر می گردد به چرتکه، نخستین دستگاهی که در بیش از هزار سال پیش از میلاد استفاده شد. آغاز محاسبه گرهای شخصی مدرن همراه با عرضه نخستین نسخه تجاری چیپ های 16 بیتی میکروپرسسور اینتل 8086 در سال 1978 شروع شد. جانشین 8086 ، چیپ 8088 برای استفاده در اولین کامپیوتر شخصی IBM انتخاب شد. میراث 8086 هنوز هم احساس می شود، هر دستوری که برای 8086 نوشته شده بود دارای معادلی در چیپ های مدرن اینتل است و در تئوری هنوز می تواند اجرا شود.

8086در روی یک CPU میلیاردها ترانزیستور وجود دارد، مدارات سیلیکنی بسیار کوچکی که توانایی سوئیچ یا تقویت سیگنال الکتریکی را دارند. این  مبنای هر عملی است که CPU انجام می دهد را شکل می دهد. به واسطه کار هزاران دانشمند و مهندس، این شبکه میکروسکپی از الکترونیک به سیستم عامل و مرورگر وبی که در حال استفاده از آن هستید اجازه می دهد که این مقاله را مشاهده کنید.قدرت یک CPU بطور کلی به شمار ترانزیستورهای موجود در مدار آن بستگی دارد.

قانون مور که تقریباً از سال 1970 در دست است؛ توسط گردن ای مور یکی از بنیانگذاران اینتل فرمول بندی شد.این قانون نشان می دهد که تعداد ترانزیستورها در هر اینچ مربع از فضای مدار، هر دو سال دو برابر خواهد شد. به این دلیل است که CPU کامپیوتر شما امروزه قدرتمندتر از نسخه اولیه اینتل 8086 است.

صرف نظر از تفاوت در قدرت، خط سیر روشنی از 8086 تا چیپ های مختلف Pentium و سری های Core i که امروزه اینتل به فروش میرساند وجود دارد. 8086 چیپی بود که کامپیوتر را به آن چیزی که ما می شناسیم هدایت کرد.

اندازه CPU

شرکت های تولید کننده لپ تاپ هیچگاه محصول خود را از طریق گفتن تعداد ترانزیستور موجود در CPU تبلیغ نمی کنند. در عوض درباره سرعت کلاک، تعداد هسته های آن و مدل CPU بکار رفته در آن صحبت می کنند. همچنین تعدادی مشخصات فنی مهم  دیگر نیز وجود دارد که کمتر درباره آن ها بحث می شود. در گذشته مقایسه  CPU ها ساده بود، اعداد بزرگتر برابر با عملکرد بهتر بود. امروزه این مورد دیگر صادق نیست. اکنون شما باید چیزهای دیگری را در نظر بگیرید.

رایج ترین مشخصه CPU سرعت کلاک آن است. کلاک مشخصه ای برای سنجش تعداد عملیاتی که یک CPU می تواند در هر ثانیه انجام دهد می باشد. اگر سایر مشخصات با هم برابر باشند،  هرچه کلاک بیشتر باشد بهتر است. مشکل اینجاست که به ندرت پیش می آید که سایر مقادیر برابر باشند.

بزرگترین توسعه CPU در یک دهه گذشته،گسترش مقرون به صرفه CPU های چند هسته ای بوده است. یک CPU چند هسته ای دارای چندین پردازنده بر روی یک چیپ  است. یک CPU دو هسته دارای دو پردازنده ، چهار هسته دارای 4 پردازنده و همینطور الی آخر است. و این باعث می شود فکر کنیم که هرچه تعداد هسته های CPU بیشتر باشد قدرت آن بیشتر است، درحالیکه این عامل فقط در بعضی وظایف صحت دارد و برای برخی دیگر نادرست است.

مزیت CPU چند هسته ای این است که امکان انجام  موازی وظایف را ممکن می کند. اگر کاری که با کامپیوتر خود انجام می دهید چیزی شبیه به انکدینگ ویدئو باشد که براحتی می تواند بصورت موازی انجام شود، تعداد هسته های بیشتر بهتر است. هر پردازنده می تواند بر روی رندر کردن یک فریم در یک زمان مشغول باشد و همه آنها را در پایان با هم ترکیب کند. یک CPU چهار هسته ای چهار برابر سریعتر از یک CPU تک هسته ای نخواهد بود زیرا هیچ چیز میکروپروسسورها انقدر ساده نیست ، اما بطور قابل توجهی سریعتر خواهد بود.

با این حال انجام  وظایف بصورت موازی، کار اضافه برای توسعه دهندگان نرم افزار است. برخی  وظایف  که موازی کردن آنها برای توسعه دهندگان سخت تر است مانند محاسابات بکار رفته در بازی های کامپیوتری، اغلب استفاده ای از CPU های چند هسته ای نمی برند.

cpuبسته به اینکه سعی در انجام چه کاری دارید، یک پردازنده دو هسته ای می تواند به همان اندازه سریع باشد. اگر قصد خرید یک کامپیوتر را دارید، به دقت درباره استفاده خود از کامپیوتر قبل از صرف هزینه چند صد هزار تومانی برای هسته های اضافه، فکر کنید؛ زیرا که ممکن است هیچگاه از آنها بهره نبرید.

با اینکه نام مدل تنها یک برچسب است که از سوی شرکت تولید کننده داده می شود، می تواند ویژگی های اضافی یک CPU را آشکار  سازد. بعنوان مثال بخش عظیمی از تفاوت میان CPU های میان رده و رده بالای اینتل ، اندازه cache است. cache حافظه داخلی CPU است که دستورات را ذخیره می کند. CPU می تواند دستورات را از cache بسیار سریعتر از هرجای دیگری بیرون بکشد. درنتیجه هرچه cache بزرگتر باشد؛ بهتر است.

بازیگران اصلی

Intel گرچه بزرگترین شرکت ولی تنها شرکت تولید کننده CPU نیست. AMD و شرکت VIA Technologies نیز CPU های X86 تولید می کنند. در اوایل سال 2000 چیپ های AMD واقعاً فراتر از چیپ های Intel بودند گرچه این وضعیت با آمدن سرهای Core i اینتل تغییر کرد.

برای دستگاه های دیگر نظیر اسمارت فون ها، CPU عموماً  با بعضی از دیگر قطعات موجود در یک چیپ ترکیب شده است. کوالکام، تگزاس انسترامنت و سامسونگ، برخی از شرکت های بزرگ تولید کننده این چیپ ها هستند.

CPU در یک نگاه

CPU بخشی از کامپیوتر است که محاسبات را انجام می دهد. در حالی که در گذشته انتخاب بهترین CPU آسان بود ( اعداد بزرگتر CPU بهتر ) ظهور پردازش چند هسته ای این کار را سخت کرده است. بطور کلی، سرعت کلاک بالاتر برابر با CPU سریعتر است و هرچه یک وظیفه راحت تر بطور موازی انجام شود مزیت CPU های چند هسته بیشتر است. حتی اگر دو CPU دارای سرعت کلاک نزدیک به هم و تعداد یکسان هسته باشند، فاکتورهای دیگری هم نقش دارند. اندازه cache یکی از مهمترین موارد است و اغلب فاکتور متمایز کننده CPU های میان رده و رده بالا محسوب می شود.

ادامه در بخش دوم …

منبع Makeuseof
Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on LinkedIn
هنگامی که کامپیوتر جدیدی می خرید یا اینکه خود آنرا اسمبل می کنید با بسیاری از کلمات اختصاری و شماره های رندم مواجه خواهید شد که میتواند گذشتن از مطالب بیهوده و رسیدن به اطلاعات معنی دار را دشوار کند. در این مقاله سعی شده به تمامی قطعات اصلی موجود در یک کامپیوتر مدرن به همراه مشخصات، وظیفه و تارخچه آنها پرداخته شود. شما خواهید آموخت چه چیزهایی را باید به هنگام خرید قطعات کامپیوتر در نظر بگیرید. این مقاله در پنج بخش ارائه خواهد شد. با ما همراه باشید: بخش اول: CPU مختصری از تاریخچه  CPU شما اغلب مردم را…

بررسی کلی

امتیاز کاربر: 4.9 ( 1 آراء)
0

دیدگاهتان را ثبت کنید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد؛ فیلدهای مورد نیاز علامت گذاری شده است *

*

                                           

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.