پردازنده ؛ موتور پیشران کامپیوتر

پردازنده ؛ موتور پیشران کامپیوتر
با پیشرفت فناوری، رشد اینترنت پرسرعت و گسترش دستگاه های هوشمند، متوجه افزایش سرعت آنها شده اید. اگر به دهه گذشته بنگرید، می بینید که تا چه حد به سرعت بالای کامپیوتر عادت کرده اید؛ این موضوع به دلیل رشد سریع قطعات کامپیوتری از جمله پردازنده است.
پردازنده ، مهم ترین قطعه محاسباتی کامپیوتر است . به لطف فناوری های جدید به کار رفته در ساختمان پردازنده ، شما قادر هستید چند برنامه را به صورت همزمان اجرا کنید ، بدون آنکه سرعت اجرایی سیستم کامپیوتری تان کاهش یابد . این میزان از پیشرفت سخت افزاری ، انتظارات کاربران را بالاتر برده ، به طوریکه کمترین میزان تاخیر ، تاثیر زیادی در سرعت کاری آنها داشته و اختلال های پیش آمده می تواند موجب ناآرامی آنان گردد .
یکی از مهم ترین عوامل در مقایسه بین کامپیوترها ، سرعت پردازشی آنهاست . پردازنده ، معمولا به عنوان قلب کامپیوتر شناخته می شود ؛ بنابراین عملکرد مناسب این قطعه منجر به کارکرد سریع و افزایش طول عمر مفید کامپیوتر شما خواهد شد . اما اینکه چه عواملی موجب سرعت بالای پردازنده ها می شوند ، نیاز دارد که پیش از هرچیزی ، اطلاعاتی درباره پردازنده و عملکرد آن کسب نمایید . در ادامه با پارت لپ همراه باشید تا ببینید که عوامل موثر در سرعت پردازنده ، چه کاری انجام می دهند تا عملکرد کامپیوتر شما را ارتقاء دهند .
  

CPU چیست ؟

 
CPU یا واحد پردازش مرکزی ، یک قطعه سخت افزاری است که با تمام برنامه های نصب شده روی سیستم کامپیوتری شما در تعامل است . در واقع ، پردازنده ، وظیفه ترجمه دستورالعمل برنامه های در حال اجرا به صفر و یک بر را عهده دارد و در نهایت ، نتیجه را به دستگاه خروجی ارسال می نماید . منظور از دستگاه خروجی ، مانیتور ، پرینتر ، حافظه اصلی و ... است .
پردازنده کامپیوتر ، ساخته شده از قطعات سخت افزاری کوچک تر است که در تعامل با یکدیگر ، داده های برنامه های مختلف را به اطلاعات ارزشمند تبدیل می نمایند . بنابراین با استفاده از این قطعه محاسباتی ، برنامه ها اجرا می شوند و تغییرات مورد نظر شما روی فایل ها اعمال می گردد . پس مهم است که فرایند پردازش دستورات با چه سرعتی انجام شود ؛ سرعت اجرایی پایین ، یکی از مهم ترین دلایل ارتقاء پردازنده کامپیوتر است ، اما اگر سیستم کامپیوتری شما از چنین قابلیتی برخوردار نباشد ، احتمالا باید تغییرات اساسی در سخت افزار کامپیوتر خود بدهید .
" هسته های پردازشی " و " فرکانس پردازنده " ، دو عامل مهم در تعیین حجم اطلاعات دریافتی در یک بازه زمانی کوتاه و سرعت پردازش آنهاست . برایند سرعت هسته ها و فرکانس پردازشی ، به عنوان " سرعت پردازش " یاد می شود . " هسته های پردازشی " و " فرکانس پردازشی " دو ویژگی مجزا از هم هستند ، اما هر دو برای تحقق یک هدف ساخته شده اند ؛ افزایش سرعت پردازنده . اما کدام ویژگی از درجه اهمیت بالاتری برخوردار است ؟! 
  

 

هسته CPU چیست ؟

 
هسته های پردازشی ، واحدهای پردازشی منفردی هستند که درون CPU قرار دارند . هسته پردازشی ، دستورالعمل های یک برنامه کامپیوتری را دریافت کرده و با سرعتی متناسب با فرکانس پردازشی ، شروع به اجرای دستورات کرده و نتیجه محاسباتی را به صورت موقت در حافظه رم ذخیره می نماید . نتیجه نهایی این محاسبات ، در حافظه اصلی کامپیوتر ذخیره می شود . در عصر دیجیتال که کاربران ، علاقه زیادی به اجرای همزمان چندین برنامه با هم دارند ، تعداد هسته های پردازشی متناسب با کارکرد مورد نظر آنها ، نسبت به گذشته اهمیت بیشتری یافته است .
  

فرکانس پردازشی چیست؟

 
فرکانس پردازشی یک پردازنده ، مشخص کننده سرعت واکشی دستورات و تبدیل آنها به سیگنال های الکترونیکی منطقی است . فرکانس پردازشی ، با واحد گیگاهرتز اندازه گیری می شود . هرچه فرکانس پردازشی بالاتر باشد ، سرعت پردازشی نیز بالاتر خواهد بود و برنامه ها بدون تاخیر اجرا خواهند شد ؛ اما از آنجایی که ارتقاء فرکانس پردازشی ، می تواند موجب ایجاد آسیب در ساختار پردازنده و کاهش عمر آن شود ، دانشمندان از روش دیگری برای ارتقاء بازدهی پردازنده استفاده کردند که منجر به شکل گیری فناوری پردازنده چندهسته ای شد .
 

چگونه بفهمیم سی پی یو چند هسته ای است ؟

 
اگر هنوز اقدام به خرید سی پی یو نکرده اید ، بهتر است مشخصات آن را از طریق سایت سازنده مطالعه نمایید ، اما اگر قصد دارید تعداد هسته های پردازشی و فرکانس پردازشی سی پی یو فعلی کامپیوتر خود را بررسی نمایید ، کافیست از طریق منوی ران ( ترکیب دکمه Win+R ) و تایپ دستور msinfo32 ، به system information دسترسی یابید و در بخش system summery ، روی Processor کلیک نمایید تا علاوه بر تعداد هسته های پردازشی ، فرکانس پردازشی پردازنده فعلی کامپیوتر خود را نیز مشاهده نمایید .

ویژگی چندرشته ای CPU

 
پردازنده های کامپیوترهای امروزی ، از حداقل دو هسته پردازشی برخوردارند . البته ، پردازنده ها می توانند دارای هسته های پردازشی بیشتری نیز باشند ؛ تعداد این هسته ها ، بستگی به هدف ساخت پردازنده و فناوری به کار رفته در آن دارد . به عنوان مثال ، از پردازنده یک کامپیوتر گیمینگ ، انتظار می رود که بتواند با تغییرات سریع محتوای تصویری و صوتی همگام باشد ، بنابراین ممکن است حتی هسته های پردازشی فیزیکی نیز سرعت اجرایی لازم را فراهم نگردانند . به همین دلیل ، ویژگی دیگری به نام " چند رشته ای " در پردازنده ها مطرح شد که به صورت مجازی ، تا 30 درصد ، تعداد دستورالعمل های در حال پردازش را افزایش می دهد . اما برای درک رابطه هسته پردازشی و رشته ها ، بهتر است اندکی در روال کاری پردازنده ها عمیق تر شویم .
پردازنده ، داده ها را اصطلاحا رمزگشایی می کند ، به اجرای الگوریتم های محاسباتی می پردازد و کدهای اجرایی که شامل صفر و یک های منطقی هستند را می خواند . زمانی که یک برنامه را اجرا می نمایید ، کد اجرایی برنامه ، از حافظه اصلی یا هارددیسک فراخوانی شده و در حافظه موقت یا رم نگهداری می شود . پردازنده ، با واکشی دستورات از رم ، شروع به رمزگشایی آنها به وسیله Instructoin Decoder کرده تا آنها را به سیگنال های الکترونیکی تبدیل نماید و برای اجرا ، به بخش های دیگر پردازنده ارسال کند . نتایج پردازش ها ، در حافظه هایی به نام رجیستر ذخیره می شوند تا پس از پایان فرایند پردازش فعلی ، به رم انتقال داده شده و نهایتا در حافظه اصلی ثبت گردند . این فرایند با سرعت بسیار بالایی انجام می شود .
با یک مثال ساده ، روش اجرای برنامه ها با هسته های پردازشی را شرح می دهیم . حیاط پشتی ایستگاه قطار را در نظر بگیرید ؛ برنامه هایی مانند ورد یا اکسل ، درون قطارهای باربری هستند که منتظر ورود به ایستگاه ( یک هسته پردازشی ) هستند ؛ اما همانطور که می دانید ، تمام ریل های حیاط ایستگاه که برای نگهداری قطارها به کار می روند ، به مسیر ایستگاه دسترسی ندارند . تنها تعدادی از ریل ها به فضای داخلی ایستگاه راه دارند و در مثال ما ، تنها یک مسیر به ایستگاه منتهی خواهد شد . قطارهای باربری حامل برنامه های ورد و اکسل ، به ترتیب باید وارد ریل دسترسی به ایستگاه قطار شوند تا اجرا شوند .
زمانی که پردازنده مورد نظر شما از ویژگی " چندرشته ای " برخوردار باشد ، دو مسیر از حیاط پشتی به ایستگاه قطار وجود خواهد داشت . بنابراین قطارها در دو ریل موازی ، وارد ایستگاه شده ، در نتیجه عملیات مربوط به آنها با سرعت بالاتری انجام می شود ، زیرا زمان معطلی کمتری دارند . این موقعیت ، مانند این است که هر هسته پردازشی ، در لحظه تبدیل به دو پردازنده شود .

فرکانس پردازشی بالاتر یا تعداد هسته های پردازشی بیشتر ؟

  
همانطور که بالاتر نیز اشاره شد ، هرچه تعداد هسته های پردازشی بیشتر باشد و فرکانس پردازشی بالاتر باشد ، سرعت اجرایی کامپیوتر نیز بالاتر خواهد بود . اگر فرکانس پردازشی CPU کامپیوترتان بالا باشد ، اما هسته های پردازشی آن محدود به یک یا دو عدد باشد ، کامپیوتر شما قادر به بارگذاری و تعامل سریع با یک برنامه خواهد بود . در حالت دوم ، اگر تعداد هسته های پردازشی بیشتر از حالت پایه باشد ، اما فرکانس پردازشی پایین باشد ، در بازه زمانی یکسان با مثال قبلی ، کامپیوتر شما با سرعت پایین تر ، قادر به اجرای برنامه های بیشتری خواهد بود .
باید اشاره کنیم ، تمام کاربران به یک میزان از فرکانس و هسته پردازشی نیاز ندارند ؛ در زمینه انتخاب بهترین پردازنده برای کامپیوتر خود ، باید نوع کاربری سیستم کامپیوتری خود را در نظر بگیرید ؛ آیا قصد دارید از کامپیوتر خود برای اهداف گیمینگ استفاده نمایید یا صرفا برای استفاده شخصی ، به دنبال پردانده مناسب هستید ؟ سوال دیگری که معمولا برای کاربران پیش می آید این است که آیا می توان سی پی یو کامپیوتر فعلی را ارتقاء داد ؟
در پاسخ به این سوالات باید به این مسئله اشاره کرد که کیس های کامپیوتری ، به دلیل برخورداری از سخت افزار حرفه ای تر و فضای فیزیکی بیشتر ، معمولا قدرت پردازشی بالاتری را نسبت به لپ تاپ ها دارند . بنابراین ، حتی پردازنده های پایه در چیدمان سخت افزاری آنها ، قدرت و فرکانس پردازشی قابل توجهی را در اختیار کاربران قرار می دهند و به دلیل بهره مندی از سیستم خنک کننده بهتر ، به پردازنده این امکان داده می شود که مدت طولانی تری را بدون داغ شدن به کار ادامه دهد . همچنین ، پردازنده کیس کامپیوتری ، معمولا به راحتی قابل تعویض و ارتقاست .
 

 

پردازنده مناسب برای سسیتم گیمینگ

 
با ورود واقعیت مجازی (AR) به دنیای گیمینگ ، دنیای بازی های کامپیوتری ، نسبت به گذشته پیچیده تر شده و به نظر می رسد که با پیشرفت روز به روز فناوری ساخت بازی ها ، تجربه بازی کاربران نیز بهبود قابل توجهی داشته است . تمام ویژگی های جدیدی که اضافه می شوند تا تجربه های نزدیک به واقعیت را برای بازی کنان رقم بزنند ، نیاز به یک پردازنده قدرتمند دارند . بسیاری از بازی ها ، با استفاده از حداقل یک تا چهار هسته پردازشی ، اجرا می شوند . بنابراین ، انتخاب یک پردازنده حداقل چهار هسته ای ، شما در زمین بازی نگه می دارد ، اما اگر یک گیمر حرفه ای هستید ، می توانید با خرید یک پردازنده شش الی هشت هسته ای ، گیم پلی روان تری را تجربه نمایید . فرکانس پردازشی مناسب برای گیمینگ ، 3.5 الی 4.0 گیگاهرتز است ، اما این موضوع نیز مهم است که پردازنده مورد نظر شما ، در عملکرد تک رشته ای نیز ، عالی عمل کند ؛ منظور از این گزاره ، این نیست که پردازنده تک رشته مناسب گیمنگ باشد ، بلکه منظور این است که هر رشته به تنهایی ، قابلیت اجرا شدن با سرعت مناسب را داشته باشد و پردازنده به صورت بهینه این کار را انجام دهد . 
بازی های ویدئویی ، شما را به ابعاد دیگر از دنیا می برند و به شما اجازه می دهند که در محیط های غیر واقعی ، تجارب جدیدی کسب نمایید ، پس اجازه ندهید که عدم انتخاب پردازنده درست ، شما را از جادوی دنیای بازی دور کند .
 

پردازنده مناسب برای استفاده روزمره

 
پردازنده دو هسته ای ، معمولا انتخاب فوق العاده ای برای کامپیوترهای اداری است . این پردازنده ها ، معمولا از ویژگی چندرشته ای نیز برخوردارند که موجب می شود به راحتی چند برنامه را اجرا نمایید . پردازنده چهار هسته ای ، برای کیس کامپیوتری اداری ، به شما کمک می کند که قدرت اجرایی سیستم خود را به سطح بالاتری انتقال داده و ثبات اجرایی بسیار بهتری را تجربه نمایید .
اما اگر از آن دسته از کاربرانی هستید که به جز کارهای روزمره ، به اجرای برنامه های تخصصی مانند برنامه های ویرایش ویدئو یا طراحی سه بعدی و انیمیشن سازی نیز می پردازید ، می توانید با تهیه یک پردازنده حداقل شش هسته ای با فرکانس پردازشی متناسب ، خیال خود را از بابت پایداری سیستم و سرعت اجرایی بالا ، راحت نمایید .
 

  

پردازنده مناسب برای سیستم های سطح بالا

 
کامپیوترهای سطح بالا یا سوپرکامپیوتر ها ، به کامپیوترهایی گفته می شود که برای اهداف بسیار پیچیده و اجرای برنامه های مرتبط با داده های اطلاعاتی حجیم استفاده می شوند . کاربران سطح بالا ، معمولا مهندسان داده ، محققین و کاربران دولتی و نظامی هستند . این کامپیوترها ، وظیفه دارند که دائما برنامه های سنگین تخصصی را اجرا نمایند و داده ها را پردازش کرده و نتایج را ثبت نمایند . این سیستم ها به چند پردازنده با سرعت بسیار بالا نیاز دارند که از حوزه این مقاله خارج است .

ارسال نظر
  • - نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
  • - لطفا دیدگاهتان تا حد امکان مربوط به مطلب باشد.
  • - لطفا فارسی بنویسید.
  • - میخواهید عکس خودتان کنار نظرتان باشد؟ به gravatar.com بروید و عکستان را اضافه کنید.
  • - نظرات شما بعد از تایید مدیریت منتشر خواهد شد