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 دستوراتی که از سخت افزارها و نرم افزارهای کامپیوتر دریافت می‌کند سروکار دارد.
تاریخچه CPU به چه زمانی بازمی‌گردد؟
اصولاً، تاریخچه پردازنده‌های مرکزی (CPU) تا دهه‌ی ۱۹۷۰ بازمی‌گردد. نخستین CPU تجاری جهان با نام “Intel® 4004” در سال ۱۹۷۱ میلادی توسط کمپانی اینتل معرفی شد. این پردازنده ۴ بیتی با فرکانس ۷۴۰ کیلوهرتز عرضه شد و هر ثانیه قادر به اجرای ۹۲۶۰۰ دستور بود.
پس از پنج ماه، در همان سال، اینتل پردازنده ۸ بیتی “Intel® 8008” را معرفی کرد که دارای فرکانس ۸۰۰ کیلوهرتز بود. امروزه، پردازنده‌های نسل جدید اینتل با فرکانس‌های ۵ گیگاهرتز و حتی بیشتر عرضه می‌شوند، که نزدیک به ۷۰۰۰ برابر سریع‌تر از نخستین پردازنده تجاری اینتل می‌باشند.
به این ترتیب، تاریخچه پیشرفت‌های چشمگیر در فناوری پردازش و پردازنده‌های مرکزی از ابتدای دهه ۱۹۷۰ تا به امروز به عنوان یکی از پیچیده‌ترین و مهم‌ترین جوانب توسعه تکنولوژی اطلاعات محسوب می‌شود.
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 عملکرد پردازنده‌های مرکزی (سی‌پی‌یو) از زمانی که به کار گرفته شدند تا به امروز، تغییرات بسیاری را تجربه کرده است، اما اساس کارکرد آن‌ها همچنان به سه مرحله اصلی واکشی، رمزگشایی و اجرا تقسیم می‌شود.
۱. واکشی (Fetch):
واکشی به معنی دریافت دستوراتی است که پردازنده در نهایت باید آن‌ها را اجرا کند. این دستورها در قالب مجموعه‌ای از بیت‌های صفر و یک از حافظه‌ی رم به پردازنده می‌رسند. هر دستور عملیات خاصی را مشخص می‌کند و به صورت بخش‌های بسیار کوچک‌تر از یک عملیات تشکیل شده است. نشانی دستور در حافظه از طریق یک شمارنده برنامه نگهداری می‌شود و سپس این شمارنده و دستورها به قسمتی به نام ثبت دستور یا IR منتقل می‌شوند. سپس، شمارنده برنامه افزایش پیدا می‌کند تا به نشانی دستور بعدی ارجاع دهد.
۲. رمزگشایی (Decode):
با دریافت یک دستور توسط پردازنده و ذخیره آن در IR، پردازنده دستور را به بخشی به نام رمزگشا منتقل می‌کند. این بخش دستور را به سیگنال‌هایی تبدیل می‌کند که برای انجام فعالیت‌های مختلف به بخش‌های دیگر پردازنده ارسال می‌شوند.
۳. اجرا (Execute):
در نهایت، دستورهایی که توسط رمزگشا کدگشا شده‌اند، باید اجرا شوند. نتایج این کدگشاها در یک قسمت از پردازنده ثبت می‌شوند تا در دستورهای آینده هم قابل دسترس باشند. این عملکرد مشابه حالت حافظه‌ی یک ماشین حساب عمل می‌کند.
این مراحل اصلی عملکرد سی‌پی‌یو، تا به امروز با تغییرات فراوان در سرعت و کارایی، اساس کارکرد پردازنده‌های مدرن را تشکیل می‌دهند.
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.