اگر تا به حال نقد و بررسی گوشی و یا لپ‌تاپ را خوانده باشید به احتمال زیاد به عبارت پردازنده یا CPU کامپیوتر یا موبایل برخورد کرده‌اید. سی پی یو از اجزای جدایی ناپذیر دستگاه‌های الکترونیکی مثل کامپیوتر، موبایل و تبلت است و انواع مختلف آن در اندازه‌های گوناگون در این نوع دستگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. قصد داریم در ادامه انواع CPU و نحوه کار آن را توضیح بدهیم.
ما در این مطلب از پلازا به تمامی نکات و اطلاعاتی که باید در مورد انواع سی پی یو بدانید پرداخته‌ایم تا کاملا با این قطعه و وظایف آن آشنا شده و در آینده بتوانید هنگام خرید کامپیوتر یا گوشی با تحقیق در مورد انواع CPU انتخاب بهتری داشته باشید.
آنچه در ادامه می‌خوانید:
CPU چیست؟
واحد پردازنده مرکزی یا Central Processing Unit که به اختصار CPU یا سی پی یو خوانده می‌شود، تراشه کامپیوتری است که اجرای تمامی عملیات‌ها را برعهده دارد. این قطعه در حقیقت مرکز فرماندهی کامپیوتر شماست و در هر لحظه وظایف سایر قطعات را، بسته به دستورالعمل‌هایی که از نرم‌افزارها دریافت می‌کند، به آنها انتقال می‌دهد.
نحوه کار سی پی یو را می‌توان در 3 کلمه دریافت، رمزگشایی و اجرا خلاصه کرد. پردازنده اطلاعات موردنیاز را از رم دریافت کرده و پس از رمزگشایی این داده‌ها مشخص می‌کند که این داده‌ها چه هستند و بعد دستورالعمل‌های نرم‌افزارها را اجرا می‌کند. از آنجایی که پردازنده یک واحد محاسباتی است، می‌توان آن را نوعی ماشین حساب فوق‌العاده سریع هم به حساب آورد که نتیجه کار آن بالا آمدن ویندوز و تماشای ویدیوهای یوتیوب یا غیره است.
در سیستم‌های مدرن، سی پی یو نقش یک رهبر ارکستر را بازی می‌کند و به سایر قطعات دستورالعمل‌های لازم را می‌دهد. مثلا به کارت گرافیک می‌گوید یک انفجار را نمایش دهد چرا که شما به یک بشکه مهمات شلیک کردید یا به SSD دستور می‌دهد پروژه آفیس شما را به رم انتقال دهد تا به سرعت به آن دسترسی پیدا کنید.
علاوه بر CPU کامپیوتر، در سایر دستگاه‌ها نیز یک واحد پردازنده مرکزی وجود دارد. در واقع هر دستگاهی که بتواند یک نرم‌افزار اجرا کند دارای پردازنده است. مثلا گوشی‌های و تلویزیون‌های هوشمند همگی دارای سی پی یو هستند. در کامپیوترهای مدرن و به خصوص گوشی‌های هوشمند، پردازنده به همراه سایر قطعات روی یک تراشه فیزیکی سوار می‌شوند.
برای مثال در برخی گوشی‌های هوشمند یک تراشه که از پردازنده میزبانی می‌کند ممکن است سایر وظایف مثل، تماس‌های صوتی، اتصال وای‌فای و GPS را نیز مدیریت کند. به چنین تراشه‌هایی که چندین وظیفه مختلف را انجام می‌دهند SoC یا سامانه روی یک تراشه گفته می‌شود.
در ویدیوی زیر می‌توانید با سی پی یو کامپیوتر بیشتر آشنا شوید.
مهمترین اجزا سی پی یو
انواع CPU از نظر عملکرد و سرعت اختلاف زیادی با هم دارند. معمولا سازندگان کامپیوتر و لپ‌تاپ هنگام بازاریابی برای محصولاتشان بیشتر از همه به 3 چیز در ارتباط با پردازنده اشاره می‌کنند: سرعت کلاک، تعداد هسته‌ها و تعداد رشته‌ها.
- سرعت کلاک: سرعت کلاک یک پردازنده با واحد GHz یا گیگاهرتز نمایش داده می‌شود و نشان دهنده تعداد محاسباتی است که یک پردازنده کامپیوتر می‌تواند در یک ثانیه انجام دهد. هرچقدر این عدد بالاتر باشد تعداد محاسبات هم بیشتر خواهد بود. سرعت کلاک پردازنده یکی از مهمترین فاکتورهایی است که در یک کامپیوتر گیمینگ باید به آن توجه داشت.
- تعداد هسته‌ها: سرعت پردازش اطلاعات توسط پردازنده به تعداد هسته‌های آن هم بستگی دارد. هر هسته در حقیقت یک پردازنده کوچکتر است و بسیاری از نرم‌افزارها نیز به گونه‌ای نوشته شدند که بتوانند از چندین هسته پردازنده برای پردازش داده‌هایی که مورد نیاز است استفاده کرده و در نتیجه سرعت اجرای نرم‌افزار را بالا ببرند.
- تعداد رشته‌ها: رشته‌های یک پردازنده در حقیقت نسخه مجازی هسته‌های پردازنده هستند و به بهبود عملکرد سی پی یو کمک می‌کنند. این روزها اینتل و AMD در پردازنده‌های خود به ازای هر هسته 2 رشته در اختیار شما قرار می‌دهند. تعداد رشته‌ها نیز مانند تعداد هسته‌ها، بیشتر زمانی اهمیت پیدا می‌کند که بخواهید چندین برنامه مختلف را به صورت همزمان اجرا کنید.
مهمترین سازندگان انواع CPU
از آنجایی که پردازنده قطعه بسیار پیچیده‌ای است در حال حاضر انواع CPU کامپیوتر توسط 4 تولیدکننده مطرح، طراحی و ساخته می‌شوند.
- اینتل: آبی‌های سیلیکون ولی، اولین شرکت جهان بودند که پردازنده‌ها را در مقیاس تجاری به بازار عرضه کرده و در حال حاضر طیف گسترده‌ای از انواع سی پی یو از پردازنده‌های m3 که در کروم‌بوک‌ها استفاده می‌شوند تا سری Core i9 که قلب تپنده سیستم‌های گیمینگ و تولید محتوا هستند را عرضه می‌کند. آنها همچنین به تازگی از سری جدید پردازنده‌های خود به نام لیک‌فیلد هم رونمایی کردند که پردازنده‌هایی مخصوص دستگاه‌های سبک و جمع جور مثل گلکسی بوک اس هستند. بیشتر لپ‌تاپ‌های موجود در بازار نیز ساخت اینتل هستند و از سری i3 یا i5 یا i7 هستند.
- AMD: قرمزها نزدیک‌ترین و سرسخت‌ترین رقیب اینتل هستند که مانند آنها انواع CPU را تولید و روانه بازار می‌کنند. AMD سری C و Athlon را برای کروم‌بوک‌ها می‌سازد و سری رایزن آنها نیز معمولا در لپ‌تاپ‌های رده‌بالا و سیستم‌های گیمینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- کوالکام اسنپدراگون: پردازنده‌های اسنپدراگون بیشتر از همه به خاطر اینکه تراشه مورد استفاده در گوشی‌های اندرویدی هستند شناخته شدند اما این شرکت به تازگی وارد بازار لپ‌تاپ‌ها هم شده است. گرچه پردازنده‌های لپ‌تاپ اسنپدراگون با معماری Arm خود، از نظر عملکرد تعریفی ندارند اما در عوض مصرف باتری بسیار کمی دارند. در آینده به احتمال بسیار زیاد در لپ‌تاپ‌های میان‌رده که تمرکز اصلی آنها روی وزن و قابلیت حمل و نقل آسان است، پردازنده‌های اسنپدراگون را بیشتر خواهیم دید.
- اپل سیلیکون: جدیدترین کمپانی که به تولید CPU کامپیوتر مشغول شده اپل است. آنها تصمیم گرفتند برای مک‌بوک‌های خود از پردازنده‌های ساخت خود استفاده و قید اینتل را بزنند. تا به امروز اپل تنها یک پردازنده به نام M1 ساخته و آن را در مک‌بوک ایر و مک‌بوک پرو 13 اینچی مورد استفاده قرار داده اما همین یک پردازنده آنقدر از نظر عملکرد فوق‌العاده است که از هر پردازنده‌ای که اینتل و AMD در بازه قیمتی مشابه تولید می‌کنند فرسنگ‌ها جلوتر است. اپل قرار است مک‌بوک پرو 2021 را با یک پردازنده جدیدتر و قدرتمندتر از M1 وارد بازار کند.
سوالات متداول
1. سی پی یو کامپیوتر کجاست؟
در کامپیوتر، سی پی یو درست در قلب دستگاه قرار داشته و به مادربورد متصل است. اگر کیس را باز کنید نمی‌توانید آن را ببینید چرا که یک فن خنک‌کننده رویش قرار دارد چرا که پردازنده به دلیل قدرت زیادی که دارد بدون فن به سرعت دمایش بالا می‌رود و دمای بالا هم دشمن اصلی هر قطعه کامپیوتری است. اما در لپ‌تاپ‌ها جدا کردن سی پی یو تقریبا غیر ممکن است چرا که این قطعه به مادربورد چسبیده شده و مادربورد را هم نمی‌توانید عوض کنید.
2. پردازنده یا CPU چگونه کار می کند؟
پردازنده از میلیاردها ترانزیستور میکروسکوپی که روی یک تراشه قرار دارند ساخته شده است. این ترانزیستورها که 60 هزار بار کوچکتر از یک تار موی انسان هستند، به پردازنده در انجام محاسباتی که برای اجرای برنامه‌ها نیاز است کمک می‌کنند. آنها در واقع دروازه‌هایی هستند که در هر لحظه باز و بسته شده و به این صورت اعداد 0 و 1 که در نهایت به کارهای مختلفی که با کامپیوتر انجام می‌دهید، مثل تماشای ویدیو یا نوشتن ایمیل ترجمه می‌شوند را انتقال می‌دهند. یکی از مهمترین پیشرفت‌های حوزه ساخت پردازنده کوچکتر کردن این ترانزیستورها بوده که سبب شده سرعت پردازنده‌ها طی چندین دهه گذشته به اندازه قابل توجهی افزایش پیدا کند. این کوچک شدن ترانزیستورها را اولین بار گوردون مور، یکی از بنیان‌گذاران اینتل، تحت عنوان قانون مور مطرح کرد.
سخن پایانی
امروزه با وجود اینکه انواع CPU کامپیوتر مانند گذشته روی عملکرد کلی سیستم تاثیر ندارد اما همچنان یکی از اجزا اصلی هر کامپیوتر است. گیمرها بیشتر از همه به سی پی یو هایی علاقه دارند که سرعت کلاک بالایی دارند در حالی که افرادی که بیشتر با برنامه‌هایی مثل کد و نرم‌افزارهای ویرایش ویدیو سر و کار دارند به تعداد هسته‌های بیشتر نیازمند هستند. برای داشتن یک سیستم خوب شما به رم و هارد پرسرعت هم نیاز دارید و البته مهمتر از همه کارت گرافیک است که باید در تعادل و هم سطح پردازنده کامپیوتر شما باشد.