ما هي وحدة المعالجة المركزية CPU ووظيفتها وأنواعها 2024

يشار إليها بالتناوب على أنها معالج مركزي أو معالج دقيق ، وحدة المعالجة المركزية CPU (تنطق sea-pea-you) هي وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر. تتعامل وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر مع جميع التعليمات التي تتلقاها من الأجهزة والبرامج التي تعمل على الكمبيوتر.

على سبيل المثال ، عالجت وحدة المعالجة المركزية التعليمات لاستخدام مستعرض ويب لفتح صفحة الويب هذه وعرضها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

غالبًا ما يشار إلى وحدة المعالجة المركزية CPU باسم عقل الكمبيوتر. ومع ذلك ، فمن الأنسب الإشارة إلى البرنامج على أنه الدماغ ووحدة المعالجة المركزية كآلة حاسبة فعالة للغاية . تعد وحدة المعالجة المركزية جيدة حقًا في التعامل مع الأرقام ، ولكن إذا لم تكن مخصصة للبرنامج ، فلن تعرف كيف تفعل أي شيء آخر

قد يقوم العديد من مستخدمي الكمبيوتر الجدد بالاتصال بشكل غير صحيح بأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم وأحيانًا الاتصال بوحدة المعالجة المركزية CPU. عند الإشارة إلى جهاز الكمبيوتر أو الشاشة ، فمن المناسب الإشارة إليهم إما على أنهم "كمبيوتر" أو "شاشة" وليست وحدة معالجة مركزية. وحدة المعالجة المركزية هي شريحة داخل الكمبيوتر.

نظرة عامة على وحدة المعالجة المركزية CPU

الصورة أدناه هي مثال لما قد يبدو عليه الجزء السفلي والعلوي لمعالج AMD RYZEN . يتم وضع المعالج وتأمينه في مقبس CPU متوافق موجود على اللوحة الأم . تنتج المعالجات حرارة ، لذا فهي مغطاة بمشتت حراري لإبقائها باردة وتعمل بسلاسة. للمساعدة في نقل الحرارة بين وحدة المعالجة المركزية والمشتت الحراري.

كما هو موضح في الصورة أعلاه ، عادة ما تكون شريحة وحدة المعالجة المركزية CPU مربعة بزاوية مسننة واحدة للمساعدة في التأكد من إدخالها بشكل صحيح في مقبس وحدة المعالجة المركزية . يوجد في الجزء السفلي من الشريحة المئات من دبابيس الموصل التي تتوافق مع فتحات المقبس.

اليوم ، تشبه معظم وحدات المعالجة المركزية الصورة الموضحة أعلاه. ومع ذلك ، فقد جربت Intel و AMD أيضًا معالجات الفتحات . كانوا أكبر بكثير وانزلقوا في فتحة على اللوحة الأم.

أيضًا ، على مر السنين ، كان هناك عدة أنواع من المقابس على اللوحات الأم. يدعم كل مقبس فقط أنواعًا معينة من المعالجات ولكل منها تخطيط دبوس خاص به.

ماذا تفعل وحدة المعالجة المركزية؟

تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ CPU في أخذ المدخلات من جهاز طرفي (لوحة مفاتيح ، ماوس ، طابعة ، إلخ) أو برنامج كمبيوتر ، وتفسير ما يحتاج إليه. تقوم وحدة المعالجة المركزية بعد ذلك إما بإخراج المعلومات إلى شاشتك أو تنفيذ المهمة الطرفية المطلوبة.

سجل وحدة المعالجة المركزية

تم اختراع وتطوير وحدة المعالجة المركزية لأول مرة في Intel بمساعدة Ted Hoff وآخرين في أوائل السبعينيات. أول معالج أصدرته إنتل هو المعالج 4004 الموضح في الصورة.

مكونات CPU

يوجد في وحدة المعالجة المركزية مكونان أساسيان.

1. ALU (وحدة المنطق الحسابي) - تؤدي العمليات الحسابية والمنطقية وعمليات اتخاذ القرار.
2. CU (وحدة التحكم) - يوجه جميع عمليات المعالجات.

على مدار تاريخ معالجات الكمبيوتر ، تحسنت سرعة المعالج وقدراته بشكل كبير. على سبيل المثال ، كان المعالج الأول هو Intel 4004 الذي تم إصداره في 15 نوفمبر 1971 ، وكان يحتوي على 2300 ترانزستور وأجرى 60.000 عملية في الثانية. يحتوي معالج Intel Pentium على 3300000 ترانزستور وينفذ حوالي 188.000.000 تعليمات في الثانية.

أنواع وحدات المعالجة المركزية

في الماضي ، استخدمت معالجات الكمبيوتر الأرقام لتحديد المعالج والمساعدة في تحديد المعالجات الأسرع. على سبيل المثال ، يكون المعالج Intel 80486 (486) أسرع من المعالج 80386 (386) . بعد إدخال معالج Intel Pentium (والذي سيكون من الناحية الفنية 80586) ، بدأت جميع معالجات الكمبيوتر باستخدام أسماء مثل Athlon و Duron و Pentium و Celeron.

اليوم ، بالإضافة إلى الأسماء المختلفة لمعالجات الكمبيوتر ، هناك بنيات مختلفة ( 32 بت و 64 بت ) وسرعات وإمكانيات مختلفة. فيما يلي قائمة بالأنواع الأكثر شيوعًا لوحدات المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر المنزلية أو التجارية.

ملحوظة: هناك إصدارات متعددة لبعض أنواع وحدات المعالجة المركزية هذه.

معالجات AMD

معالجات Intel

سلسلة AMD Opteron وسلسلة Intel Itanium و Xeon هي وحدات المعالجة المركزية المستخدمة في الخوادم وأجهزة كمبيوتر محطات العمل المتطورة.

تستخدم بعض الأجهزة المحمولة ، مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ، وحدات المعالجة المركزية ARM . وحدات المعالجة المركزية هذه أصغر حجمًا وتتطلب طاقة أقل وتولد حرارة أقل.

ما مدى سرعة نقل وحدة المعالجة المركزية للبيانات؟

كما هو الحال مع أي جهاز يستخدم إشارات كهربائية ، تنتقل البيانات بسرعة قريبة جدًا من سرعة الضوء ، والتي تبلغ 299،792،458 م / ث. يعتمد مدى اقتراب الإشارة من سرعة الضوء على الوسيط (المعدن الموجود في السلك) الذي تنتقل عبره. تنتقل معظم الإشارات الكهربائية بحوالي 75 إلى 90٪ من سرعة الضوء.

هل يمكن استخدام GPU بدلاً من وحدة المعالجة المركزية؟

لا. على الرغم من أن وحدات معالجة الرسومات يمكنها القيام بالعديد من الأشياء نفسها التي تقوم بها وحدة المعالجة المركزية ، إلا أنها تفتقر إلى القدرة على أداء الوظائف التي تتطلبها بعض أنظمة التشغيل والبرامج .

هل يمكن لجهاز الكمبيوتر العمل بدون وحدة المعالجة المركزية؟

لا. تتطلب جميع أجهزة الكمبيوتر نوعًا ما من وحدة المعالجة المركزية CPU.

cpu

المعالج

وحدة المعالجة المركزية

ماهو المعالج في الهاتف

معالج الكمبيوتر

ماهو cpu

وحدات المعالجة

المعالجات وانواعها

وحدة التشغيل

ماهو cpu في الهاتف