با عرض پوزش از شما هموطنان گرامی ، پرداختی های سایت میلاد نور تا اطلاع ثانوی به صورت مستقیم و کارت به کارت میباشد.

CPU چیست و عملکرد آن به چه شکل است؟

ali hoseiniنویسنده: ali hoseini
بازدید: 11 بازدید

CPU چیست و عملکرد آن به چه شکل است؟

CPU چیست؟

انجام اعمالی مانند بارگزاری سیستم عامل، اجرای دستورات Command Prompt در ویندوز، انجام محاسبات ریاضی و از این دست فعالیت ها، وظیفۀ واحد پردازش مرکزی (CPU) می باشد.


امروزه تنوع بالای سی‌پی‌یو ها، انتخاب و خرید را برای کاربران ساده تر کرده است. بعضی از این سی‌پی‌یو ها بسیار کم مصرف هستند و دارای یک هسته بیشتر نمی باشند و همینطور سرعت کلاکشان از یک گیگاهرتز بالاتر نمی رود و اما بعضی دیگر دارای 8 هستۀ قدرتمند هستند که به راحتی سرعتشان به 4 گیگاهرتز می رسد.


در کنار پردازنده‌ها، تکنولوژی‌ های متنوعی معرفی و به کار گرفته شده است. به‌ عنوان مثال تکنولوژی Hyper Threading اینتل که به کمک آن 4 هسته‌ی فیزیکی و واقعی یک پردازنده از دیدگاه سیستم عامل، 8 هسته دیده می‌شود؛ به همین صورت توان پردازشی پردازنده هایی که از این تکنولوژی استفاده می کنند به بیشتر از یک پردازندۀ 4 هسته ای معمولی تبدیل می شود.

فرکانس (Frequency)

فرکانس به سرعت عملکرد پردازنده گفته می‌شود.
CPU را یک کارخانه و فرکانس آن را تعداد شیفت های این کارخانه در نظر بگیرید. طبیعتا کارخانه ای که تعداد شیفت های بیشتری کار می کند، می تواند محصول بیشتری را هم ارائه دهد.

هسته (Core)

این روز ها حتما اسم CPU های 2 ، 4 و 8 هسته ای را شنیده اید. هسته یا Core نقش کارگران این کارخانه را دارند.

رشته (Thread)

رشته یا Thread مانند فضای کار برای کارگران این کارخانه می باشد؛ هر چقدر کارگرانِ کارخانه فضای کار گسترده تری داشته باشند سریع تر و راحت تر می توانند کار کنند.
برخی از CPU ها تنها یک عدد Thread در اختیار هسته های خود قرار می دهند و برخی دیگر دو عدد که به آن Hyper Threading گفته می شود.

کش (Cache)

کش حافظۀ به خصوص خود CPU می باشد. در واقع کش (Cache) حکم جعبه ابزار را برای کارگر های کارخانه دارد، که باعث می شود کارگر کمتر نیاز پیدا کند که برای تهیه ابزار یا مواد اولیه به انبار کارخانه همان RAM یا حتی برای خرید ابزار به بیرون از کارخانه یا همان هارد برود و به همین دلیل به کارگر ها کمک می کند تا کارشان را زود تر انجام دهند.

چرخه دستورالعمل

چرخه دستور العمل چرخه ای است که توسط آن واحد پردازش مرکزی (CPU) از زمانی که سیستم خود را روشن می کنید تا زمانی که سیستم را خاموش کنید، از آن جهت اجرای دستور العمل ها استفاده می کند. این چرخه شامل چهار مرحلۀ عملکرد CPU می شود که در ادامه به آنها می پردازیم.

1) فراخوانی یا دریافت (Fetch)

اولین وظیفۀ CPU این است که دستوراتی که باید اعمال شوند را از طریق RAM از حافظۀ مربوط به یک نرم‌افزار دریافت کند.
هر نرم‌افزار هنگام اجرا میلیون‌ها کد دستوری را برای CPU حاضر می‌کند که هر یک در آدرسی مجزا ذخیره می شوند.
CPU واحدی به نام Program Counter یا شمارنده‌ی برنامه دارد و آدرس دستوری که باید اعمال شود را از طریق این برنامه پیدا و اجرا می کند.

2) رمز گشایی (Decode)

در مرحلۀ دومِ این چرخه کدهای نوشته شده نیاز به رمزگشایی خواهند داشت که به کمک کامپایلر (Compiler) که یک برنامه مترجم است، صورت می گیرد.
Compiler زبان غیر قابل درک کد های نرم افزار ها را که به زبان های مختلف نوشته می شوند، به زبان باینری یا دودویی (صفر و یک) تبدیل می کند که پردازنده توان درک آن را داشته باشد.

 

کامپیوتر دو نوع حافظۀ اساسی دارد؛ حافظه اصلی مانند RAM و ROM و حافظه ثانویه مانند هارد، سی دی و غیره که به شما اجازه می دهد اطلاعات را به طور دائمی در آن ها ذخیره کنید.
برای اجرای یک برنامه، کد برنامه باید از حافظۀ ثانویه (هارد و …) در حافظۀ اصلی (RAM) کپی شود که این عمل بعد از رمزگشایی کد ها اتفاق می افتد.

3) اجرا (Execute)

در این مرحله پردازنده دستوری که دریافت کرده را انجام می دهد. به طور مثال:

  •  
  • انجام پیچیده‌ترین محاسبات ریاضی با استفاده از ALU یا واحد محاسبه و منطق.
  •  
  • انتقال داده از مکانی به مکان دیگر در حافظه.
  •  
  • جهش به آدرس‌های مختلف در برنامه بنا بر تصمیمی که خود پردازنده می‌گیرد.

4) بازنویسی (Rewrite)

تمام دستوراتی که پردازنده آنها را اجرا می کند دارای نوعی خروجی می باشند. پردازنده خروجی های مربوط به فعالیت های انجام شده را در حافظۀ رَم ذخیره می کند. برای مثال اگر با استفاده از یک نرم افزار بخواهید یک عمل ریاضی مانند ضرب را روی عدد 3 و 2 انجام دهید، پاسخ عدد 6 می شود که پردازنده آن را روی آدرسِ به خصوصی بازنویسی می کند.

Program Counter یا شمارنده‌ی برنامه که قبل تر دربارۀ آن صحبت کردیم، با کامل شدن 4 مرحله‌ی فوق، سراغ دستور بعدی می‌رود و این فرایند هر بار تکرار می‌شود تا بالاخره اجرای نرم‌افزار پایان یابد.

دسته بندی اطلاعات
اشتراک گذاری
نوشته های مرتبط

یک پاسخ به “CPU چیست و عملکرد آن به چه شکل است؟”

دیدگاهتان را بنویسید

سبد خرید

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

ورود به سایت