وحدة المعالجة المركزية… قلب الأجهزة النابض

تعتبر وحدة المعالجة المركزية، العقل المدبّر لجميع الأجهزة الإلكترونية، وفيها تنفّذ العمليات الرئيسة المنطقية والحسابية التي تقوم بتشغيل هذه الأجهزة.

إنّ وحدة المعالجة المركزية «CPU»، ويطلق عليها أيضاً إسم المعالج «Processor»، هي إحدى المكوّنات الرقمية في الكمبيوتر والهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية التي تقوم بتفسير التعليمات ومعالجة البيانات التي تتضمّنها البرمجيات.

ويعتبر المعالج من أهم مكونات هذه الأجهزة، ويأتي على شكل رقاقات مدمجة تثبت على اللوحة الأم. ويدلّ مصطلح وحدة معالجة مركزية على فئة من العمليات المنطقية التي تقوم بتنفيذ عمليات حسابية معقدة.

والجدير ذكره أنّ استخدام وحدة المعالجة المركزية لا ينحصر بالكمبيوترات والهواتف الذكية، حيث دخلت هذه الوحدات في شتى مجالات الحياة المعاصرة من السيارات إلى أجهزة التلفاز الذكية وألعاب الأطفال وغيرها من الأجهزة الإلكترونية التي تعتبر من أساسيات حياتنا اليومية.

المكونات الرئيسية

تتألف وحدة المعالجة المركزية من مكونات رئيسية، هي وحدة التحكم، التي تقوم بتوجيه وحدة الحساب والمنطق والمسجلات ووحدة الحساب والمنطق، ووظيفتها العمليات الحسابية كالجمع والطرح والضرب والقسمة والعمليات المنطقية، وحساب النقطة العائمة التي يقصد بها الكسور والذاكرة المخبئة من المستوى الأول، وهي مقسمة الى قسمين، قسم للقراءة فقط، وقسم يقبل الكتابة عليه.

وكلما زادت هذه الذاكرة كلما زاد ذلك من أداء المعالج. وتعمل الذاكرة المخبئة من المستوى الأول بالتزامن مع أخرى من المستوى الثاني، وهي ذاكرة مؤقتة سريعة جداً، تعمل على تسريع تدفّق التعليمات إلى المعالج عبر الذاكرة.

قياس السرعة

تقاس سرعة المعالج بالهيرتز، فإذا قيل إنّ المعالج يعمل بتردد 900 ميغاهرتز، فهذا يعني أنه ينفذ 900 مليون هيرتز في الثانية. والهيرتز، كما نعرف، هي الدورة التي من الممكن أن ينفذ فيها المعالج شيئاً من مهامه، والجيغاهيرتز يساوي 1000 ميغاهيرتز، ويدلّ هذا الرقم على أداء المعالجات، ويقصد بالأداء سرعة إنجاز المهمات. كذلك هناك الكثير من العوامل الأخرى التي تحدد قدرة المعالج على تنفيذ المهام بسرعة أكبر، ما يعني أداء أفضل.

وأهم هذه العوامل نسبة تردّد المعالج والناقل الأمامي والذاكرة المخبئة، سواء كانت ذاكرة المستوى الأول أو المستوى الثاني، وسرعة تردد الذاكرة المخبئة من المستوى الثاني وحجم الترانزستورات الموجودة في المعالج، وتقاس بالماكيرون.

وكلما صغر حجم هذه الترانزستورات كلما ساهم ذلك في سرعة عملية الفتح والإغلاق لديها، ما يعني أداء أكبر واستهلاكاً أقل للطاقة وانبعاثاً حرارياً أقل.

الكاتب geek4arab

geek4arab

مواضيع متعلقة

التعليقات مغلقة