سی‌پی‌یو به انگلیسی: Central Processing Unit یا CPU) یا پردازنده (به انگلیسی: Processor یکی از اجزاء رایانه میباشد که فرامین و اطلاعات را مورد پردازش قرار می‌دهد. واحدهای پردازش مرکزی ویژگی پایه‌ای قابل برنامه‌ریزی‌شدن را در رایانه‌های دیجیتال فراهم میکنند، و یکی از مهم‌ترین اجزاء رایانه‌ها هستند. یک پردازندهٔ مرکزی، مداری یکپارچه میباشد که معمولاً به عنوان ریزپردازنده شناخته میشود. امروزه عبارت CPU معمولاً برای ریزپردازنده‌ها به کار می‌رود.
در گذشته تمامی پردازنده ها دارای یک هسته پردازشی بودند که به دستورات را دریافت و پردازش میکردند اما رفته رفته به دلیل گرمای تولید شده محدودیت مکانی و… سازندگان به فکر ایجاد چند هسته پردازشی در کنار یکدیگر افتادند که هر هسته میتواند دستوراتی را گرفته و پردازش کند و طبیعتا هر چه تعداد هسته ها افزایش پیدا کند سرعت پردازش افزایش می یابد بعنوان مثال لوله هایی را در نظر بگیرید که اطلاعات از آن ها وارد شده و مورد پردازش قرار میگیرد حال هر چه قطر لوله ها(پهنای باند) یا تعداد لوله ها(تعداد هسته) افزایش یابد توان پردازش نیز زیاد میشود.
اینتل در پردازنده های سری Core خود از سه نام Core i5,Cor i3 و Core i7 استفاده کرد که میتوان به آن ها رتبه های سوم دوم و اول را اختصاص داد اما نکته اینجاست که نمیتوان گفت یک Core i7 حتما بهتر از یک پردازنده Core i5 است و یا تمام Core i5 ها بهتر از Core i3 ها هستند برای روشن شدن موضوع اجازه دهید ابتدا مختصری درباره هر کدام از سری پردازنده ها بیان کنیم:
Core i3-ضعیف ترین سری از خانواده Intel Core میباشد اما برای انجام کار های روزمره وبگردی و اجرای بازی های دو بعدی مناسب است این سری دارای دو هسته واقعی است اما مفهوم هسته چیست؟
Core i5 –رده متوسط از این سری میباشد که دارای ۲ هسته واقعی و دو هسته مجازی است اما هسته مجازی به این معناست که در این سیستم از تکنولوژی Hyper Threading استفاده میشود بطوری که با گول زدن سیستم تعداد هسته ها را دوبرابر میکند و در نتیجه تعداد کانال های انتقال اطلاعت نیز دو برابر میشود و با یک تکنولوژی پیشرفته اطلاعات ورودی را بطور موازی پردازش میکند.
Core i7 –قوی ترین رده پردازنده ها ی Intel Core این سری میباشد زیرا دارای چهار هسته واقعی هستند و همزمان از چهار کانال ورودی اطلاعات را گرفته و پردازش میکند.
اینتل پردازنده هایی با ۶ و ۸ هسته هم تولید میکند که بیشتر در دستکتاپ ها مورد استفاده قرار میگیرد.
از ابتدای سال ۲۰۰۹ تا کنون شرکت اینتل چهار نسل متفاوت از پردازنده های خانواده Intel Core خود را معرفی کرده که در هر نسل تغییراتی را از قبیل معماری ساخت سرعت پردازش فرکانس کاری و مصرف انرژی را بهبود بخشیده است این نسل ها که به ترتیب عبارتند از
• Arrandale- نسل اول۲۰۰۹
• Sandy Bridge- نسل دوم۲۰۱۱
• Ivy Bridge – نسل سوم۲۰۱۲
• Haswell- نسل چهارم۲۰۱۳
که تقریبا میتوان گفت نسل اول و دوم منسوخ شده و امروزه در اکثر لپ تاپ ها از نسل سوم و بخصوص نسل چهارم استفاده میشود.
هم اکنون هم شاهد ورود سری Haswell Refresh هستیم که پردازنده های آپدیت شده نسل چهارم هستند و اکنون زمزمه هایی از ورود نسل بعدی پردازشگر های شرکت اینتل به نام Broadwell نیز به گوش میرسد.
جدید ترین نسلی که بطور رسمی معرفی شده سری چهارم که در سال ۲۰۱۳ عرضه کرد و تقریبا در سری جدید تمام لپ تاپ ها میتوان یافت که معماری ساخت آن تقریبا همانند نسل سوم، بطوری که هر دو از تکنولوژی چیپ های ۲۲ نانومتری استفاده میکنند اما از تغییرات عمده در این سری میتوان به افزایش ده درصدی کارایی هر هسته، سرعت بیشتر کش و مصرف بسیار پایین انرژی استفاده کرد.
اما نکته دیگری که باقی می ماند فرکانس پردازنده است مثلا در توضیحات یک پردازنده نوشته شده ۲.۰۰GHz up to 3.10 GHz که ۲.۰۰GHz همان فرکانس کاری پایه پردازنده است اما کلمه Up to که در اکثر موارد نوشته میشود به چه معناست؟ اینتل از تکنولوژی Intel Turbo Boost Technology بهره میبرد بطوری که اگر یکی از هسته ها به قدرت بیشتری نیاز داشته باشد میتواند از هسته های دیگر قدرت بگیرد و فرکانسش تا ۷۵ درصد میتواند افزایش یابد در واقع هسته موقتا اورکلاک میشود اما فایده این کار چیست خوب خیلی از نرم افزار های تولید شده توانایی استفاده همزمان از چند هسته را ندارند مثلا در حین خروجی گرفتن از یک فایل صوتی ممکن است فقط از یکی از هسته ها استفاده شود.
حافضه کش چیست:
به طور کلی حافظه رم در کامپیوتر برای دسترسی تصادفی و سریع پردازنده به اطلاعاتی است که زیاد مورد استفاده قرار می گیره . در واقع برنامه ها و دستوراتی که زیاد توسط کاربر مورد استفاده قرار میگیرند در رم جا میگیرن و پردازنده برای دفعات بعد مجبور نیست به هارد دیسک سرک بکشه و همین امر باعث سرعت بیشتر دسترسی پردازنده به اطلاعات میشه. پس هر چی حافظه RAM بیشتر باشه اطلاعات بیشتری ذخیره میشه و از رفت و برگشت بی خود پردازنده به هارد دیسک جلوگیری میشه . حافظه رم RAM رو به بایت بیان می کنن مثلا ۲ گیگابایت ، ۳ مگا بایت و … در مورد حافظه کش Cache هم همینطوره .
پردازنده دارای ۳ سطح از حافظه کش هست که در خود پردازنده جاساز شده : سطح ۱ ، سطح ۲ و سطح ۳ که در انگلیسی و به اختصار بهش میگن L1 cache یا L2 cache که حرف L مخفف level هست . پردازنده ابتدا اطلاعت تکراری رو در کش سطح ۱ ذخیره میکنه و اگه پر شد میره در سطح ۲ و سطح سه . آقا به زبان ساده پردازنده برای پردازش اطلاعات ، اول به کش ۱ بعد ۲ بعد ۳ بعد رم RAM و بعد به هارد نگاه میکنه . هر چی حافظه کش بیشتر باشه سرعت و عملکرد پردازنده هم بیشتره . در پردازنده های core i7 مقدار کش سطح ۳ اشتراکی بین ۴ مگا بایت تا ۱۵ مگا بایت است .
حافظه کش هوشمند یا اشتراکی در پردازنده های دو یا چند هسته ای کاربرد داره به این شکل که یک حافظه کش با مقداری مشخص در نظر میگیرن که برای هر دو هسته هست . یعنی برای یک هسته یک کش و برای دیگری یک کش مجزا نمی سازن . این حافظه کش هوشمند به صورت اتوماتیک و بسته به نیاز هر هسته ، بین هسته ها تقسیم میشه . یعنی شاید در آن واحد یک هسته احتیاج به کش بیشتری داشته باشه پس سهم بیشتری رو از آن خودش می کنه . مثال عدد هم میگم که کاملا متوجه شید . مثلا برای پردازنده های core i7 مقدار کش اشتراکی سطح ۳ مقداری بین ۴ تا ۱۵ مگا بایته . ما در نظر میگیریم ۶ مگ کش . هسته ای که برنامه قوی تری رو اجرا میکنه مثلا به ۵ مگ کش احتیاج داره و ۱ مگ کش می مونه واسه هسته دیگه .
تفاوت اصلی بین core i3، core i5 و core i7 در چیست؟
خوب اگر بخواهیم بصورت عامیانه و غیرفنی صحبت کنیم کافیست بگوییم Core I5 از core I3 بهتر است و از همه بهتر هم core I7 است ، اما ما نمی خواهیم در این مبحث بصورت غیر فنی صحبت کنیم ، همه چیز باید دارای معیار خوبی و بدی باشد. این تفکر نباید باشد که Core I3 دارای سه هسته و Core I7 دارای هفت هسته است بنابراین سرعت Core I7 از Core I3 بالاتر است ، در واقع تعداد هسته ها هیچوقت معیار سرعت در CPU نیست بلکه قدرت پردازشی هر هسته ملاک برتری در این حوزه از سخت افزار است. ممکن است یک پردازنده Core I5 دارای هسته هایی با قدرت پردازشی 3500 گیگاهرتز بهتر از یک CPU از نوع Core I7 با هسته های دارای قدرت پردازشی 1700 گیگاهرتز باشد.
در زیر تفاوت بین سی پی یو های core i7 رو مشاهده می کنید:
ارسال نظر