اگر تازه وارد دنیای کامپیوتر و الکترونیک شدید، اصطلاحاتی که برای اشاره به بخش‌های مختلف یک سیستم استفاده می‌شود ممکن است گیج کننده باشد. یکی از معروف‌ترین این اصطلاحات که ممکن است با آن مواجه شده باشید «CPU» بوده که مخفف «Central processing unit» یا همان واحد پردازش مرکزی است.

CPUها تقریباً در همه دستگاه‌ها وجود دارند؛ ساعت‌های هوشمند، کامپیوترها و حتی ترموستات. آن‌ها مسئول پردازش و اجرای دستورالعمل‌ها هستند و به عنوان مغز دستگاه‌های شما عمل می‌کنند. 

چه چیزی یک CPU را یک CPU می‌کند؟

CPU اصلی‌ترین جز یک دستگاه محاسباتی بوده و از اهمیت بالایی برخوردار است. اما CPU فقط می‌تواند در کنار سایر سخت افزارها کار کند. تراشه سیلیکونی در یک سوکت مخصوص روی برد مدار اصلی (مادربرد) در داخل دستگاه قرار می‌گیرد. این قطعه از تمام قطعات دیگر مانند حافظه موقت (Ram) و کارت گرافیک یا تراشه گرافیکی جدا بوده است.

CPUها با چیدمان میلیاردها ترانزیستور میکروسکوپی روی یک تراشه کامپیوتری ساخته می‌شوند. این ترانزیستورها CPU را قادر می‌سازند تا محاسبات لازم برای اجرای برنامه‌های ذخیره شده در حافظه سیستم شما را انجام دهد. این ترانزیستورها به عنوان سوئیچ‌های کوچک عمل کرده و بین حالت‌های روشن و خاموش به طور متناوب، یک‌ها و صفرهای باینری را که زیربنای تمام اقدامات شما در دستگاه هستند، اعم از تماشای ویدیو یا نوشتن ایمیل، منتقل می‌کنند.

یکی از رایج‌ترین پیشرفت‌ها در فناوری CPU، کوچک‌تر کردن ترانزیستورها است. این کار منجر به بهبود سرعت پردازنده در طول دهه‌ها شده است که اغلب به عنوان قانون مور شناخته می شود.

امروزه، یک کامپیوتر رومیزی پیشرفته یا یک لپ‌تاپ دارای CPU مخصوص به خود است که بسیاری از عملکردهای پردازشی را برای سیستم انجام می‌دهد. دستگاه‌های تلفن همراه و برخی تبلت‌ها در عوض از یک سیستم روی تراشه (SoC) استفاده می‌کنند که تراشه‌ای است که CPU را در کنار سایر اجزاء بسته‌بندی می‌کند. البته شرکت‌‌های اینتل و AMD به عنوان دو غول بزرگ این صنعت، پا را از استانداردهای معمول فراتر گذاشته و هر دو پردازنده‌هایی را با تراشه‌های گرافیکی و حافظه ذخیره‌شده روی آن‌ها نیز ارائه می‌دهند.

CPU در واقع چه کاری انجام می دهد؟

یک CPU در هسته خود دستورالعمل‌ها را از یک برنامه گرفته و یک محاسبه را انجام می‌دهد. این فرآیند به سه مرحله کلیدی تقسیم می شود: واکشی، رمزگشایی و اجرا. یک CPU دستورالعمل را از RAM واکشی می‌کند، دستور را رمزگشایی می‌کند و سپس دستورالعمل را با استفاده از بخش‌های مربوطه CPU اجرا می‌کند.

دستورالعمل محاسبه شده می‌تواند شامل محاسبات پایه، مقایسه اعداد، انجام یک تابع یا جابجایی اعداد در حافظه باشد. از آن‌جایی که همه چیز در یک دستگاه محاسباتی با اعداد نشان داده می‌شود، می‌توانید CPU را به عنوان ماشین‌حسابی در نظر بگیرید که بسیار سریع کار می‌کند. محاسبات این ماشین‌حساب می‌تواند چندین صفحه اینترنتی را باز کند، یک ویدیو در آپارات را به شما نمایش دهد یا یک بازی سنگین را اجرا کند.

در سیستم‌های مدرن، CPU داده‌ها را در صورت نیاز به سخت‌افزار تخصصی می‌رساند. به عنوان مثال، CPU باید به کارت گرافیک بگوید که انفجار را نشان دهد چون در یک بازی شما یک ماشین را منفجر کرده‌اید یا به درایو حالت جامد (HDD & SSD) بگوید برای دسترسی سریع‌تر یک فایل ورد را به RAM سیستم منتقل کند.

هسته ها، ساعت ها و هزینه ها

در گذشته، CPUها دارای یک هسته پردازشی واحد بودند. CPU مدرن امروزی از چندین هسته تشکیل شده است که به آن اجازه می‌دهد چندین دستورالعمل را به طور همزمان انجام دهد و به طور موثر چندین محاسبه را با یک CPU پیش ببرد. پردازنده‌های سطح ابتدایی امروزه بین دو تا چهار هسته دارند، در حالی که این مقدار برای دستگاه‌های بازی و رایانه‌های شخصی بین شش تا هشت هسته است. مدل‌های رده بالا می‌توانند تا ۳۲ هسته داشته باشند.

بسیاری از پردازنده ها نیز از فناوری به نام چند رشته‌ای همزمان استفاده می‌کنند. یک هسته فیزیکی واحد CPU را تصور کنید که می تواند دو خط اجرا (رشته) را همزمان انجام دهد و در نتیجه به صورت دو هسته “منطقی” در انتهای سیستم عامل ظاهر شود. این هسته‌های مجازی به اندازه هسته‌های فیزیکی قدرتمند نیستند، زیرا منابع یکسانی را به اشتراک می‌گذارند، اما در کل، هنگام اجرای نرم‌افزارهای سازگار می‌توانند به بهبود عملکرد چندوظیفه‌ای CPU کمک کنند.

هنگامی که برای خرید به لیست CPUهای بازار نگاه می‌کنید، سرعت فرکانسی به یک فاکتور مهم تبدیل می‌شود. این رقم بر واحد “گیگاهرتز” است که به طور موثر نشان می‌دهد که یک CPU چه تعداد دستورالعمل را می‌تواند در هر ثانیه انجام دهد، اما این نشان‌دهنده تمام عملکرد یک پردازنده نیست. سرعت فرکانسی بیشتر هنگام مقایسه CPUهایی از یک خانواده یا نسل محصول یکسان است. وقتی همه چیز یکسان است، سرعت کلاک بیشتر به معنای پردازنده سریع‌تر است. با این حال، یک پردازنده ۳ گیگاهرتزی محصول سال ۲۰۱۰ کار کمتری نسبت به یک پردازنده ۲ گیگاهرتزی محصول سال ۲۰۲۰ ارائه می‌دهد، زیرا مدل‌های جدیدتر سیلیکون زیرین پیشرفته تری دارند.

برای CPU چقدر باید بپردازید؟

به طور کلی، اگر یک گیمر حرفه‌ای هستید یا شغل‌تان تدوین و ویرایش ویدیوهاست، به یک پردازنده سطح اول نیاز دارید. در غیر این صورت نیازی نیست هزینه اضافی کنید. شما می‌توانید با خرید یک پردازنده متداول، هزینه‌های کلی خود را کاهش داده و سخت‌افزار به مراتب بهتر . سازگارتر با نیازهای خود تهیه کنید.

برای پردازنده‌های اینتل، این به معنای تراشه‌های نسل دوازدهم یا سیزدهم است. شما می‌توانید نسل آن‌ها را با نام محصول تعیین کنید. به عنوان مثال، Core i7-10700K یک تراشه قدیمی نسل دهم است، در حالی که Core i5-13600K یک تراشه جدیدتر نسل سیزدهم است.

AMD کاری مشابه با پردازنده‌های Ryzen خود انجام می‌دهد: Ryzen 9 3950X یک تراشه نسل سوم است، در حالی که Ryzen 7 5700X پردازنده نسل چهارم مبتنی بر معماری Zen 3 این شرکت است. Ryzen 4000 به عنوان یک خط تراشه لپ‌تاپ و به شکل APU با در دسترس بودن بسیار محدود بر روی دسکتاپ از طریق سازندگان سیستم منتشر شد. با در نظر گرفتن این موضوع، می‌توان گفت که Ryzen 7000 (از لحاظ فنی) پنجمین نسل از CPU AMD Ryzen و جدیدترین آن‌ها است و اخیراً، AMD لپ‌تاپ، APU و پلتفرم های دسکتاپ خود را تحت پرچم Ryzen 7000 متحد کرده است.

CPU چقدر مهم است؟

این روزها، CPU شما به اندازه گذشته برای عملکرد کلی سیستم مهم نیست، اما همچنان نقش مهمی در پاسخ و سرعت دستگاه محاسباتی شما ایفا می‌کند و بدون داشتن یک پردازنده مناسب، سیستم‌ شما از پس هیچ کاری بر نخواهد آمد. گیمرها به طور کلی از سرعت کلاک بالاتر سود می‌برند، در حالی که کارهای جدی‌تر مانند CAD و ویرایش ویدیو، با افزایش تعداد هسته‌های CPU، بهبود خواهند یافت.

باید به خاطر داشته باشید که CPU شما بخشی از یک سیستم است، بنابراین باید همه قطعات را با سازگاری بالا تهیه کنید. به عنوان مثال شما باید RAM کافی داشته باشید و ذخیره‌سازی قدرتمندی تهیه کنید تا داده‌ها را به CPU شما تغذیه کند.

اکنون که نقش یک CPU را درک کرده‌اید، در موقعیت بهتری هستید تا در مورد سخت‌افزار محاسباتی خود انتخابی آگاهانه داشته باشید. از این راهنما برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بهترین تراشه های AMD و Intel استفاده کنید. اگر نیاز به خرید پردازنده دارید و در مورد خرید خود مطمئن نیستید، با مشاورین ما در مجموعه دیاتل در تماس باشید.