معرفی CPU

CPU مهم‌ترین بخش کامپیوتر است. باتوجه‌به CPU، کامپیوتر قادر است تمام کارهایی را که ما در خانه هر روز با استفاده از کامپیوتر انجام می‌دهیم مانند مرور محتوا، تماشای فیلم، بازی کردن و غیره انجام دهد. همه این کارها فقط با کمک CPU انجام می‌شود. (واحد پردازش مرکزی).

بنابراین بیایید ببینیم CPU چیست و چرا بخش مهمی از یک کامپیوتر است.

CPU چیست؟

CPU به معنای “Central Processing Unit” یا واحد پردازش مرکزی است و یکی از اجزای اصلی یک سیستم کامپیوتری است.CPU (واحد پردازش مرکزی) روی مادربرد قرار می‌گیرد، به همین دلیل است که مهم‌ترین جزء برای یک کامپیوتر است و ما CPU را به‌عنوان مغز کامپیوتر می‌شناسیم.

.

این مغز کامپیوتر شما است و اغلب یکی از قطعات گران‌تر نیز هست. می‌توانید برای یک نسخه پیشرفته چند صد هزینه بپردازید و اگر یک گیمر هستید یا یک رایانه شخصی برای استفاده‌های خلاقانه می‌سازید، می‌توانید انتظار داشته باشید که مقدار زیادی از تغییر را در آنجا ایجاد کنید.

.

هر رایانه دارای یک پردازنده است که به آن اجازه می‌دهد تا دستوراتی را که می‌خواهید تکمیل شود، انجام دهد. CPU به رایانه کمک می‌کند تا داده‌ها و دستورالعمل‌ها را برای کاربر اجرا کند. تمام داده‌ها را پردازش می‌کند و دستورالعمل‌ها از طریق نرم‌افزار یا سخت‌افزاری که روی رایانه در حال اجرا است دریافت می‌شود.

.

همه CPUها یکسان ساخته نمی‌شوند! برخی از آنها دارای گرافیک یکپارچه هستند و بسته به اینکه از CPU/APU اینتل یا AMD استفاده می‌کنید، رویکرد متفاوتی به این روش داده می‌شود.

.

CPUها عملیات منطقی، کنترلی، حسابی، ورودی و خروجی را که توسط برنامه‌نویسی آن مشخص شده است، برای انجام وظایف اساسی انجام می‌دهند. آنها در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی، از جمله رایانه‌های لپ‌تاپ، تلفن‌های هوشمند، برخی دوربین‌ها، ترموستات‌ها و هر نوع دستگاه دیگری که نیاز به عملیات برنامه‌نویسی ورودی و خروجی دارد، یافت می‌شوند.

.

اگر از رایانه در کار خود استفاده می‌کنید، یادگیری بیشتر در مورد CPU می‌تواند مفید باشد. در این مقاله با بررسی عناصر و عملکردهای کلیدی CPUها بیشتر می‌آموزیم، هسته‌های پردازنده و سرعت کلاک پردازنده را مورد بحث قرار می‌دهیم و نکاتی را برای انتخاب CPU کشف می‌کنیم.

.

ما در اینجا اطلاعات زیادی را در مورد خرید CPU پوشش می‌دهیم. هنگامی که در این جمع‌بندی CPU ایده‌آلی را که می‌خواهید پیدا کردید، مطمئن شوید که بهترین راه‌ها برای خرید CPU را بررسی کنید.

عناصر یک CPU چیست؟

عناصر یک CPU (واحد پردازش مرکزی) شامل مجموعه‌ای از کامپوننت‌ها و واحدهای سخت‌افزاری است که برای اجرای عملیات پردازشی و کنترلی در سیستم کامپیوتر استفاده می‌شوند. چندین عنصر ضروری یک CPU وجود دارد که به آن اجازه عملکرد و اجرای وظایف را می‌دهد، از جمله شش جزء اصلی زیر:

1.واحد کنترل (Control Unit):

این واحد کنترل مسئول کنترل عملیات دیگر اجزا و واحدهای داخلی CPU است. این واحد دستورها را از حافظه می‌خواند، اجرا می‌کند و سیگنال‌های کنترلی را برای هماهنگی عملیات دیگر واحدها ارسال می‌کند. دستورات را جمع‌آوری، تفسیر و اجرا می‌کند. انواع داده‌ها را از طریق سیستم منتقل می‌کند و سخت‌افزار کامپیوتر را با کنترل سیگنال‌ها کنترل می‌کند.

2.واحد منطقی محاسباتی (ALU):

این واحد عملیات اساسی حسابی و منطقی را طبق دستور اجرا می‌کند. هر گونه محاسبات و تصمیمات درخواستی را تکمیل می‌کند و به‌عنوان دریچه داده بین ذخیره‌سازی اولیه و ثانویه عمل می‌کند.

3.ثبت:

این واحد از قطعات حافظه پرسرعت با اهداف مختلف برای ذخیره مقادیر کمی از داده‌های مورد نیاز در پردازش تشکیل شده است. رجیسترها معمولاً اطلاعاتی را در مورد نتایج محاسبات، دستورالعملی که در حال حاضر انجام می‌دهند و دستورالعمل بعدی که باید دنبال شود، نگهداری می‌کنند.

4.حافظه پنهان (Memory Unit):

این واحد یک قطعه کوچک حافظه با دسترسی تصادفی یا RAM است که در پردازنده یافت می‌شود. داده‌ها، دستورالعمل‌ها یا اطلاعات دیگری را ذخیره می‌کند که فرآیند احتمالاً در آینده برای صرفه‌جویی در زمان و حافظه مجدداً از آنها استفاده می‌کند.

5.Buses:

Buses اتصالات پرسرعت درون پردازنده هستند که داده‌ها و سیگنال‌های کنترلی را از پردازنده به سایر اجزای کامپیوتر و بالعکس ارسال می‌کنند. به طور معمول، سه نوع گذرگاه، یعنی گذرگاه آدرس، گذرگاه کنترل و گذرگاه داده، در یک CPU استفاده می‌شود.

6.Clock:

این واحد اجزای کامپیوتر را برای ارسال پالس‌های الکتریکی برای همگام‌سازی آنها هماهنگ می‌کند. سرعت عملکرد ساعت و ارسال پالس‌ها تعیین می‌کند که چه تعداد دستورالعمل می‌توانند در هر نقطه از زمان عمل کنند.

عملکرد CPU

واحد پردازش مرکزی (CPU) پردازنده اصلی و مرکزی در مدارهای الکترونیکی سیستم است. داده‌ها و دستورالعمل‌ها را پردازش می‌کند و مسئولیت انجام عملیات حسابی و منطقی را بر عهده دارد. CPU دستورات را طبق برنامه کامپیوتری اجرا می‌کند. این منطق حسابی اساسی، عملیات ورودی و خروجی و مدارهای کنترلی را انجام می‌دهد که برنامه تغذیه شده به کامپیوتر را دنبال می‌کند.

همان‌طور که گفته شد، اصطلاح CPU به پردازنده‌ای اطلاق می‌شود که واحد کنترل و واحد پردازش را تشکیل می‌دهد که عناصر اصلی یک کامپیوتر را از دستگاه‌های خارجی مانند مدار ورودی/خروجی و حافظه اصلی متمایز می‌کند. CPU پرطرف‌دار در حال حاضر به‌عنوان ریزپردازنده شامل واحد فلز – دی‌اکسید – نیمه‌هادی در مدارهای مجتمع موجود است.

یک تراشه یکپارچه شامل یک CPU، رابط‌های جانبی، تراشه‌های حافظه، میکروکنترلرها و سایر سیستم‌های روی تراشه است. تعداد کمی از سیستم‌ها از چندین پردازنده هسته‌ای محصور در یک سوکت به نام هسته‌های CPU استفاده می‌کنند.

CPUها حدود 20 سال عمر دارند و برای کارکردن به سخت افزار دیگری نیاز دارند. آنها چندین هسته در تراشه اصلی خود دارند که به آنها اجازه می‌دهد چندین دستورالعمل را همزمان اجرا کنند. آنها با کامپایل چند میلیارد ترانزیستور، که دستگاه‌های نیمه هادی هستند، روی یک تراشه کامپیوتری ساخته می‌شوند. در داخل CPU یک تراشه گرافیکی و یک تراشه سیلیکونی وجود دارد که از بخش حافظه واحد در یک سوکت روی مادربرد جدا است.

یک CPU اساساً بر اساس تعداد کورها طبقه‌بندی می‌شود. اصطلاح هسته به‌طورکلی برای اشاره به هر ویژگی یا قابلیت یک CPU استفاده می‌شود. برای مثال، یک CPU ممکن است دارای دو هسته باشد اگر بتواند دو دستور را به طور هم‌زمان اجرا کند، یا چهار هسته دارد اگر بتواند چهار دستور را هم‌زمان اجرا کند.

هنگامی که به این روش استفاده می‌شود، عبارت “core” به‌سادگی تعداد دستورالعمل‌هایی را که می‌تواند توسط یک CPU به طور هم‌زمان اجرا شود را نشان می‌دهد. این لزوماً نشان‌دهنده وجود چندین واحد پردازش فیزیکی در CPU نیست.

آشنایی با انواع CPU:

انواع مختلفی از CPUها وجود دارند که توسط شرکت‌های مختلف تولید می‌شوند. دو برند محبوب و شناخته شده برای تولید CPUها عبارتند از Intel و AMD در زیر، به برخی از انواع شناخته شده از CPUها اشاره می‌کنم:

• Intel Core i3، Core i5، Core i7 و Core i9: این مجموعه‌ی CPU‌ها توسط Intel تولید می‌شوند و معمولاً برای کاربران خانگی و حرفه‌ای مناسب هستند. Core i3، مدل پایه‌ای تر، در حالی که Core i9، مدل پیشرفته تر است.
• AMD Ryzen: AMD Ryzen نیز مجموعه‌ای از CPU‌های پرقدرت را شامل می‌شود. مدل‌های معروف شامل Ryzen 3، Ryzen 5، Ryzen 7 و Ryzen 9 هستند. CPU‌های Ryzen به خوبی در عملکردهای چندرشته‌ای (multithreading) عمل می‌کنند و برای اجرای برنامه‌ها و بازی‌های مدرن مناسب هستند.
• Intel Xeon: CPUهای Intel Xeon برای استفاده در سرورها و سیستم‌های حرفه‌ای طراحی شده‌اند. آنها دارای قابلیت‌ها و ویژگی‌های خاصی هستند که برای بارهای کاری سنگین و برنامه‌هایی با نیازهای پردازشی بالا مناسب هستند.
• ARM-based CPUها: CPUهای مبتنی بر معماری ARM به طور گسترده در دستگاه‌های همراه مانند تلفن همراه‌ها و تبلت‌ها استفاده می‌شوند. این CPUها معمولاً مصرف کمتری از نظر انرژی دارند و برای سیستم‌های کوچک و قابل حمل مناسب هستند.
• Intel Core 11th Generation (Alder Lake): این مجموعه از CPUها توسط Intel به بازار عرضه شده است و جزو انواع CPU جدید محسوب می‌شوند که از معماری Hybrid استفاده می‌کنند. آنها شامل هسته‌های قدرتمند “Golden Cove” و هسته‌های کارآمد “Gracemont” هستند. این CPUها قابلیت‌های پیشرفته‌ای را ارائه می‌دهند و برای عملکردهای چندرشته‌ای و پردازش بازی‌ها و برنامه‌های مدرن مناسب هستند.
• AMD Ryzen 5000 Series(3Zen): این سری CPUها توسط AMD معرفی شده است و از معماری 3Zen استفاده می‌کنند. آنها شامل مدل‌های 5Ryzen ، 7Ryzen  و 9Ryzen  هستند. این CPUها که می‌توان آن‌ها را جزو Cpu جدید دانست عملکرد بالا، مصرف پایین انرژی و قابلیت‌های پیشرفته را به همراه دارند.
• Intel Core X-Series 12th Generation (Alder Lake-X): این مجموعه از CPUها نیز توسط Intel معرفی شده است و برای استفاده در سیستم‌های حرفه‌ای و سرورها مناسب هستند. آنها از معماری Hybrid استفاده می‌کنند و شامل هسته‌های قدرتمند “Golden Cove” و هسته‌های کارآمد “Gracemont” هستند.
• AMD Ryzen Threadripper Pro: این سری CPUهای جدید برای استفاده در سیستم‌های حرفه‌ای و سرورها طراحی شده است. آنها از معماری 3Zen استفاده می‌کنند و قابلیت‌های پردازشی قدرتمند و پشتیبانی از حافظه‌های بزرگ را دارا هستند.

این تنها چند مثال از انواع CPUها هستند. هر برند و مدل CPU دارای ویژگی‌ها و مشخصات فنی خاص خود است که در انتخاب آن باید مدنظر قرار گیرد. اگر قصد خرید CPU را دارید، بهتر است برای انتخاب مناسب‌ترین CPU متناسب با نیازهای خاص خود، مشخصات فنی و قابلیت‌های مورد نیاز خود را بررسی کنید و با بررسی نقدها و بررسی‌های مستقل، تحقیق کنید.

چگونه می‌توان مشخصات فنی CPU را بررسی کرد؟

در ادامه به شما روش‌هایی را برای بررسی مشخصات فنی CPU بیان خواهیم کرد و راهنمایی‌هایی برای انتخاب مدل مناسب ارائه می‌دهیم:

برای بررسی مشخصات فنی CPU می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:

·وب‌سایت تولیدکننده:

مراجعه به وب‌سایت رسمی تولیدکننده CPU مانند Intel یا AMD و به صفحه مربوط به هر مدل مراجعه کنید. در اینجا شما می‌توانید جزئیات فنی مانند تعداد هسته‌ها، فرکانس پردازش، حافظه نهان، سوکت مادربورد و سایر ویژگی‌های مربوطه را بیابید.

·وب‌سایت‌ها و منابع مستقل:

برخی وب‌سایت‌ها و منابع مستقل ارائه می‌کنند که مقایسه و بررسی مدل‌های مختلف CPU را انجام می‌دهند. می‌توانید از این منابع برای مقایسه مشخصات فنی و عملکرد مدل‌های مختلف استفاده کنید. برخی از این وب‌سایت‌ها عبارتند از CPU Boss، Tom’s Hardware و AnandTech.

·تجربه کاربران:

خواندن نقد و بررسی‌ها و تجربه‌های کاربران می‌تواند به شما درک بهتری از کارایی و عملکرد CPUها بدهد. شما می‌توانید این نظرات و بررسی‌ها را در فروم‌ها، وب‌سایت‌های معتبر و فروشگاه‌های آنلاین مشاهده کنید.

·بنچمارک‌ها:

بنچمارک‌ها ابزارهایی هستند که عملکرد CPUها را در شرایط آزمایشگاهی مقایسه می‌کنند. گاهی اوقات می‌توانید نتایج بنچمارک‌ها را بر روی وب‌سایت‌های مختلف مشاهده کنید. این نتایج می‌توانند به شما در درک بهتری از عملکرد نسبی مدل‌های مختلف کمک کنند.

در مورد انتخاب مدل مناسب برای نیازهای خود، می‌توانید مراحل زیر را دنبال کنید.

موارد مهم در خرید CPU

خرید CPU یک فرایند مهم در ارتقاء یا ساخت یک سیستم کامپیوتری است. در ادامه، چند مرحله کلی برای خرید CPU را بررسی خواهم کرد:

1.تعیین نیازها:

ابتدا باید نیازهای خود را بررسی کنید. برنامه‌ها و وظایفی که قصد دارید روی سیستم خود اجرا کنید را مورد بررسی قرار دهید. آیا برنامه‌ها نیاز به پردازش موازی دارند؟ آیا نیاز به قدرت پردازشی بالا دارید؟ آیا مصرف انرژی برای شما مهم است؟ با بررسی این نیازها می‌توانید بهترین نوع CPU برای خرید را انتخاب کنید.

2.مطالعه مشخصات فنی:

برای خرید CPU، مشخصات فنی آن را مورد بررسی قرار دهید. به عناصری مانند نوع و تعداد هسته‌ها، فرکانس پردازش، حافظه نهان (Cache)، توان مصرفی و سوکت مادربورد توجه کنید. این مشخصات می‌توانند تأثیر بزرگی بر عملکرد و قابلیت‌های CPU داشته باشند.

3.مقایسه عملکرد:

پیش از خرید CPU، می‌توانید از منابع مختلف، مانند بررسی‌های مستقل، مقایسه‌های عملکرد و بنچمارک‌ها استفاده کنید. این منابع می‌توانند به شما در درک بهتری از عملکرد و قدرت پردازشی مختلف مدل‌ها کمک کنند و انتخاب بهتری را فراهم کنند.

4.بررسی سازندگان و مدل‌ها:

این نکته مهم است که از سازندگان مختلف و مدل‌های موجود در بازار آگاهی داشته باشید. شرکت‌های معروفی مانند Intel و AMD پردازنده‌های متنوعی برای مصارف مختلف ارائه می‌دهند. با مطالعه نقد و بررسی‌ها و تجربه‌های کاربران، می‌توانید اطلاعات لازم را برای انتخاب مناسب‌ترین سازنده و مدل بدست آورید.

5. بودجه:

در نهایت، در خرید CPU بودجه خود را در نظر بگیرید CPUها در رده قیمتی متفاوتی قرار دارند و برای خرید یک CPU، باید بودجه خود را مدنظر قرار داده و بر اساس آن انتخاب کنید. توصیه می‌شود در طولانی‌مدت فکر کنید و تلاش کنید CPUی با عملکرد و قابلیت‌های مناسب و قیمت مناسب را انتخاب کنید.

6. خرید:

بعد از انجام تحقیقات و مقایسه‌ها، می‌توانید CPU موردنظر خود را انتخاب کنید. برای خرید CPU می‌توانید به فروشگاه‌های محلی رفته و از اینترنت و فروشگاه‌های آنلاین نیز استفاده کنید. درهرصورت، مطمئن شوید که از یک منبع قابل اعتماد خرید کنید و از سیاست‌های گارانتی و بازگشت کالا نیز بهره‌مند می‌شوید.

با استفاده از این روش‌ها، شما می‌توانید یک مدل CPU مناسب برای نیازهای خود پیدا کنید که در محدوده بودجه شما قرار دارد و به خرید خود اقدام کنید.

انواع و دسته‌بندی cpu

پردازنده (CPU)، به‌عنوان مهم‌ترین قسمت از سیستم کامپیوتری، در بسیاری از انواع و دسته‌بندی‌ها در دسترس است. در زیر به برخی از انواع و دسته‌بندی‌های معمول پردازنده‌ها اشاره می‌کنم:

1.     بر اساس معماری:

• پردازنده‌های x86:ین نوع پردازنده‌ها بر پایه معماری x86 بنا شده‌اند و بیشتر برای سیستم‌های کامپیوتری شخصی (PC) و سرورها استفاده می‌شوند. نمونه‌هایی از پردازنده‌های x86 شامل Intel Core و AMD Ryzen می‌شوند.
• پردازنده‌های: ARM این نوع پردازنده‌ها بر پایه معماری ARM ساخته شده‌اند و بیشتر در دستگاه‌های همراه و تلفن‌های هوشمند استفاده می‌شوند. معروف‌ترین نمونه‌های پردازنده‌های ARM شامل Qualcomm Snapdragon و Apple A-series هستند.

2.     بر اساس تعداد هسته‌ها:

1. پردازنده‌های تک‌هسته‌ای: این پردازنده‌ها دارای یک هسته اصلی هستند و تنها یک وظیفه را در یک‌زمان انجام می‌دهند.
2. پردازنده‌های چندهسته‌ای: این نوع پردازنده‌ها دارای دو یا بیشتر هسته مستقل هستند که قادرند به‌صورت همزمان وظایف مختلف را انجام دهند. برای مثال، پردازنده‌های دو هسته‌ای (Dual-core)، چهار هسته‌ای (Quad-core) و هشت هسته‌ای (Octa-core) را می‌توان نام برد.

3.     بر اساس سرعت ساعت:

• پردازنده‌های با سرعت مشخص: این پردازنده‌ها با سرعت ساعت مشخصی که در گیگاهرتز (GHz) اندازه‌گیری می‌شود عمل می‌کنند.

4. پردازنده‌های قابل اورکلاکینگ: برخی از پردازنده‌ها اجازه می‌دهند که از سرعت ساعت آن‌ها فراتر رفته و به طور اضافی اورکلاک کرده شوند که این کار امکان اجرای عملکرد بیشتر را فراهم می‌کند.

5.     بر اساس استفاده مخصوص:

• پردازنده‌های مخصوص سرور: این نوع پردازنده‌ها برای استفاده در سرورها و مراکز داده طراحی شده‌اند. آن‌ها معمولاً قابلیت‌های بیشتری برای پردازش موازی، مقیاس‌پذیری و قابلیت اطمینان دارند

6.     بر اساس نوع کاربری:

• پردازنده‌های مخصوص گیمینگ: این نوع پردازنده‌ها برای کاربران حرفه‌ای گیمینگ و رایانه‌های بازی طراحی شده‌اند. آن‌ها به‌خصوص در پردازش گرافیکی و بارگذاری بازی‌های پیچیده عملکرد بالاتری دارند.
• پردازنده‌های مخصوص مصارف متنوع: برخی پردازنده‌ها برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند، مانند پردازنده‌های ویدئویی.

نکاتی برای انتخاب CPU

این نکات مفید را برای انتخاب یک CPU که برای شما بهتر کار می‌کند مرور کنید:

• نیازهای خود را در نظر بگیرید: قبل از انتخاب یک CPU، بررسی نیازهای خود برای CPU مفید است. به‌عنوان مثال، اگر برای تکمیل کار اصلی به یک CPU نیاز دارید، ممکن است فقط به یک پردازنده ساده یا ارزان برای تکمیل کار خود نیاز داشته باشید.

• تحقیقات خود را انجام دهید: قبل از انتخاب CPU خود، تحقیقاتی را در مورد انواع مختلف و برندها و اجزای آنها در نظر بگیرید. انجام این کار می‌تواند اطمینان حاصل کند که با عملکرد بالا و قابل اعتمادترین واحد را برای کار خود انتخاب می‌کنید.

• مقایسه هسته‌ها: ممکن است مقایسه هسته‌های موجود در هر CPU که در نظر دارید مفید باشد. این می‌تواند نحوه انجام وظایف خاصی را هر هسته متمایز کند.