توضيح مفهوم المعالج
المعالج أو المعالج الدقيق أو المعالج الصغري أو وحدة المعالجة المركزية Processor أو البروسيسور CPU-Central Processing Unit. عامتها أسماء تثبت أن جزء الكمبيوتر الذي يقوم بمعالجة المعلومات والتعامل مع المدخلات والمخرجات والإجراءات الحسابية الضرورية للاستفادة منها. يتواجد المعالج بسرعات وأنواع غفيرة في إطار معظم الأجهزة الإلكترونية ما إذا كان الحوار عن الكمبيوترات المنزلية أو الحواسيب القابلة للحمل أو التليفونات القابلة للحمل.
كيف يعمل المعالج
المعالج بشكله الأبسط يتشكل من عدد عظيم من الترانزستورات أو أنصاف النواقل التي يمكن أن تشكل مفعلة أو غير مفعلة (يرمز للمفعلة منها بالرقم 1 وغير المفعلة منها بالرقم 0) وهي الوسيلة التي يقرأ بها الكمبيوتر المعلومات على يد تكليف مبادئ الجبر البوليني (الجبر المتكون من عنصري الصح والخطأ لاغير) – ومع تقدم التقنيات بات مقدار أنصاف النواقل أدنى وبات بالإمكان وحط الملايين منها في مكان ضئيلة لا تتخطى بضع السنتمترات أو الملمترات في قليل من الحالات.
المقارنة الأسهل للمعالج تصفه بمثابته إلة حاسبة مميكنة وحثيثة للغايةً، يمكن لها أن تقوم بالعديد من النشاطات الحسابية المعقدة بفترة زمنية قصيرة للغايةً، نواتج تلك النشاطات الحسابية ينهي إرسالها لأجزاء الحاسوب الأخرى التي تحولها مرة أخرى إلى بيانات يمكن للإنسان فهمها.
مركبات المعالج CPU
يتألف المعالج من جزئين رئيسيين، وحدة المعالجة CU-Control Unit ووحدة الحساب والمنطق ALU-Arithmetic and Logical Unit. تقوم وحدة المعالجة بترتيب تأدية الإجراءات وتتحكم بالتوصيلات بين المعالج وأجزاء الحاسب الآلي الأخرى وبالتوصيلات المتعلقة بوحدة الحساب والمنطق – في حين تقوم وحدة الحساب والمنطق مثلما يوميء اسمها بالنشاطات الحسابية والمنطقية الضرورية لمعالجة المعلومات وتشتمل تلك الإجراءات الجمع والطرح والمقارنة المنطقية.
يشتمل المعالج ايضاًًً جزءً لتخزين نمط محدد من المعلومات الضئيلة بشكل كبيرً يسمى الدفتر Registers ومن الممكن للمعالج ايضاًًً إنتفاع الرامات للوصول لكميات أضخم من المعلومات بشكل سريع.
أسلوب وكيفية قياس سرعة المعالج
وحدة القياس التي تستخدمها أكثر مؤسسات صناعة المعالجات هي الهرتز، عادةًً بمضاعفات عظيمة مثل الميغاهرتز (1,000,000 هرتز) أو الغيغاهرتز (1000 1,000,000 هرتز) وتلك الواحدة تعرب عن عدد “النقرات” Tick التي يمكن للمعالج القيام بها طوال ثانية واحدة، مثال على ذلك معالج بشكل سريع ستمائة ميغاهرتز باستطاعته أن تطبيق ستمائة 1,000,000 نقرة في الثانية.
النقرة في ذلك التوجه تعبر بأسلوب أو بآخر عن العملية الحسابية أو المنطقية (أو مجموعة الإجراءات الحسابية والمنطقية) التي يمكن للمعالج القيام بها أثناء جولة واحدة قبل الانتقال لعملية أو مجموعة أخرى.
لا تفيد السرعة وحدها في تحديد تمكُّن المعالج أو سرعته بعناية عالية، فعناصر أخرى مثل الذاكرة العشوائية RAM وسرعتها وحجمها والذاكرة المخبئة Cache وحجمها وسرعة البوابات المتواجدة في اللوحة الأم. إضافة لكونها لا تعرب عن دومين تعقيد الإجراءات التي يمكن للمعالج القيام بها أو التكنولوجية التي يستعملها لأداء تلك الحسابات، والتي تتفاوت من مؤسسة لأخرى.
يمكن للمستخدمين تزايد سرعة المعالج بواسطة عملية “كسر السرعة” Overclocking التي تدفع المعالج للعمل بشكل سريع أضخم متجاهلاً الأطراف الحدودية الحرارية التي تضعها المؤسسات للمحافظة على سلامة الشريحة، ويحدث ذلك عادة عن طريق إدخار كيفية تبريد أسمى للشريحة للتخلص من السخونة الزائدة الصادرة من إعزاز السرعة.
ما هي نواة المعالج أو الكور Core
نواة المعالج أو الكور تعرب عن عدد الوحدات القادرة على معالجة المعلومات وتأدية الإجراءات الحسابية والنصائح في نطاق المعالج، بمفهوم مطابق لمفهوم الThreads في كروت الشاشة – ازدياد عدد الأنوية يجيز للمعالج بالقيام بالمزيد من المهمات في الزمن نفسه إلا أنه لا يرفع بالضرورة من تأدية المعالج وإنما يتيح له بأداء الزيادة من النشاطات في الزمان نفسه لاغير. تأدية المعالج يستند على مقاييس وفيرة منها السرعة والذاكرة المخبأة والذاكرة العشوائية وغيرها.
من المحتمل أن توميء كلمة كور في بعض الأحيانً إلى سلسلة بأجهزة بروسيسور إنتل كور Intel Core، والتي تمنح الكمية الوفيرة من المعالجات أسفل الأجيال i3 – i5 – i7 – i9 اليوم وقدمت بأجهزة بروسيسور أسفل الأجيال Core Duo – Core 2 Duo – Core 2 Quad سابقاً. غير أن يحب المغزى أن تكنولوجية استعمال الأنوية في المعالجات لا تقتصر فحسب على بأجهزة بروسيسور إنتل، وإنما تستخدمها بقية مؤسسات صناعة المعالجات – انتل استخدمتها ليس إلا للتمييز بين الأجيال على نحو مباشر.
كيف أعلم جيل المعالج
لجميع مؤسسة من مؤسسات المعالجات كيفية خصوصا في تسمية أجيال وطرازات المعالجات، يجدر الحيطة أن جيل المعالج أو الإنتاج يعتبران طريقتين سريعتين للوقوف على تأدية المعالج غير أن غير ممكن الاعتماد على الجيل والإصدار وحدهما لتحديد المعالج الأجود تأديةً بين معالجين؛ الموضع الأجود للوقوف فوق ذاك هو مواقع المقارنات إنشاء على مساعي المستعملين والتي سنذكرها في وقت لاحقً.
بأجهزة بروسيسور إنتل
وعى اسماء بأجهزة بروسيسور انتل
سلسلة المعالجات الأشهر من إنتل في أماكن البيع والشراء اليوم هي سلسلة Core-i والتي تمنح بأجهزة بروسيسور من أشكال سعرية متنوعة. تلقب المعالجات من تلك السلسلة بالكيفية Core iX NNNN L:
يعبر الرقم X عن النمط التي يتبع لها المعالج، بأجهزة بروسيسور النمط i3 موجهة للحواسيب المكتبية التي لا تفتقر تأديةً عالياً، في حين i5 موجهة للفئة المتوسطة وi7 للفئة العالية، الأشكال هنا لا تعبر على الإطلاقً عن إمكانيات المعالج وإنما عن النمط السعرية.
تعبر الأرقام الأربعة في الوسط عن جيل المعالج ومستواه:
الرقم الأكبر NXXX يعرب عن الجيل.
تعبر الأرقام الثلاثة الأخرى عن المعدّل.
يمكن استعمال المعدّل للمقارنة بين المعالجات في الجيل والصنف ذاتها غير أن المقارنة بين المعالجات المتواجدة في أنماط مغايرة غير ممكنة باستعمال الجيل والمستوى لاغير.
يعبر الحرف الراهن في عاقبة الاسم عن فئة سرعة المعالج:
يرمز الحرف K للمعالجات القابلة لكسر السرعة وهي الأمثل عادة في التأدية.
يرمز الحرف G بسبب وجود كرت شاشة مدموج في المعالج.
يرمز الحرف T لكون المعالج يستهلك مقداراً أدنى من الطاقة ويتيح تأديةً أصغر تشييد على ذاك.
يرمز الحرف U للمعالجات المختصة للهواتف القابلة للحمل والحواسيب المنقولة، ذاك الفئة من المعالجات يستهلك مقداراً أدنى من الطاقة حتى مضاهاة بمعالجات T وبصرف النظر عن تأدية تلك المعالجات المتدني فهي الأكثر شيوعاً في الحواسيب القابلة للحمل نتيجة لـ مإستطاعتها على الجهد دون تزايد للحرارة ودون استهلاك ضخم للبطارية.
بأجهزة بروسيسور AMD
أدرك اسماء بأجهزة بروسيسور اي ام دي
سلسلة المعالجات الأشهر من AMD في أماكن البيع والشراء اليوم هي سلسلة Ryzen والتي تمنح بأجهزة بروسيسور عالية القدرة من أشكال سعرية مغايرة. تدعى المعالجات الصادرة من تلك السلسلة بالكيفية Ryzen X NNNN L:
يعبر الرقم X عن نوع المعالج – 3 للمعالجات المختصة للمستخدم السهل، 5 للمعالجات المتوسطة، 7 للمعالجات الخاصة للاحترافيين، 9 للمعالجات المختصة بالحواسيب عالية القدرة، وThreadripper خاصة بالمعالجات الموجهة باتجاه الحواسيب المستخدمة في تأدية العدد الكبير من المهمات عالية الشغل.
تعبر الأرقام الأربعة الآتية عن جيل ومستوى المعالج وشكله:
الرقم الأضخم من NXXX يعرب عن جيل المعالج.
الرقم الـ2 يعرب عن درجة ومعيار تأدية المعالج.
الرقمين الأخيرين يعبران عن شكل المعالج واختلافات طفيفة في إطار الدرجة والمعيار نفسه.
يعبر الحرف في خاتمة اسم المعالج عن نمط سرعة المعالج:
الحرف X للمعالجات عالية السرعة والتأدية.
الحرف G للمعالجات التي تشتمل كرت شاشة مدموج.
الحرف T للمعالجات الموفرة للطاقة ذات التأدية الأقل.
الحرف S للمعالجات الموفرة للطاقة التي تحتوي كرت شاشة مدموج.
الحرف H للمعالجات عالية التأدية المختصة للحواسيب المنقولة.
الحرف U للمعالجات العادية الخاصة للحواسيب المنقولة.
الحرف M للمعالجات متدنية التأدية الخاصة للحواسيب القابلة للحمل.
عدم حضور حرف يقصد أن المعالج ملائم للاستخدام العام.
ما هو أحسن معالج يمكن لك الحصول أعلاه
ما يلزم الدلالة إليه في الطليعة أن براعة المعالج لا ينهي تقييمها لاغير بواسطة الأرقام التي تقوم بتقديمها المنشأة التجارية كعدد الأنوية والسرعة والذاكرة المخبأة ليس إلا، وإنما عن طريق مسعى استعمالها على عدد من معدات قياس التأدية والبرامج والألعاب المشهورة وتحديد إمكانياتها بأسلوب عملي.
الكيفية الأمثل للمقارنة بين معالجين هي استعمال مواقع المقارنة التي تقوم بجمع المعلومات من الأعضاء بشأن العالم لتقييم تلك المعالجات وفق أداءها بغض البصر عن مزاعم المؤسسات الصانعة – أكثر أهمية تلك المواقع موقع cpubenchmark.net من Passmark.
يلزم الإنتهاج بعين الاعتبار ايضاً قبل شراء المعالج المنفذ Socket المتاح على اللوحة الأم – بأجهزة بروسيسور انتل لديها بوابات متنوعة عن بأجهزة بروسيسور AMD وحتى بأجهزة بروسيسور المنشأة التجارية نفسها لديها مداخل مغايرة باختلاف الجيل والمستوى. يمكن إيجاد نموزج المنفذ أو نوعه في إطار صفحة خصائص المعالج واللوحة الأم.
من الهادف ايضاً الاستحواذ على ذواكر عشوائية RAM ذات سرعة واقعة للوحة الأم، تترك تأثيرا سرعة ذاكرة الوصول العشوائية على سرعة المعالج بأسلوب شبه مباشر والحصول على أجود سرعة ممكنة على اللوحة الأم يعاون في الاستحواذ على أسمى تأدية محتمل للمعالج الراهن لديك.
المعالج الأمثل الذي يمكن شراؤه لحاسوب ما يعتمد كلياً على باقي أجزاء الكمبيوتر، وهل ستؤدي لنفوذ رقبة القنينة أم لا، كمثال على هذا واحد من أمتن المعالجات المتاحة للحواسيب الشخصية في المتاجر من AMD – بأجهزة بروسيسور Ryzen 9 3900X لن تتمكن من تشغيل أي من الألعاب الجديدة دون كرت شاشة ملائم أو ذاكرة وصول عشوائية ذات سرعة واقعة أو لوحة أم ذات سرعة واقعة. لتجنب السقوط في إشكالية رقبة القنينة يمكن استعمال موقع Bottleneck Calculator للوقوف فوق توافق القطع.
الإختلاف بين المعالجات في التليفونات والحواسيب
التفاوت بين المعالج في التليفونات والحواسيب
الفروق الثلاثة الأساسية بين بأجهزة بروسيسور الحواسيب ومعالجات الأجهزة المحمولة المنقولة تقبع في المعمارية التي تبنى فوقها تلك المعالجات، والموارد المتاحة لجميع منهما، وما يلزم على المعالج القيام به في جميع من الحالتين.
معظم الحواسيب اليوم تعمل على معمارية x86 (التي تطورت في وقت لاحقً إلى x64) التي تجيز بالقيام بإجراءات حسابية أكثر تعقيداً، في حين الأجهزة المحمولة المنقولة تعمل بغالبها على معمارية ARM التي تتيح للمؤسسات بالتغيير على المعمارية وفق حاجتها إلا أنها لا تجيز بالقيام بنشاطات حسابية ذات معدّل تعقيد باهظٍ.
بأجهزة بروسيسور الحواسيب لديها التمكن من الإتيان إلى تيار كهربائي مستقر، إضافة لتقنيات التبريد القادرة على تجزئة السخونة بأسلوب أسمى بعيداً عن رقاقة المعالج، في حين لا يبقى في جهاز المحمول مكان كافية لتبريد المعالج بهذا الشكل، والبطارية تجسد مانعاً ضخماً في مواجهة صناعة بأجهزة بروسيسور أكثر قوة وتعقيداً كونها باستطاعتها أن إدخار تيار مقيد ليس إلا.
الشرائح المتواجدة في الأجهزة المحمولة المنقولة لا تشتمل ليس إلا المعالج وإنما العدد الكبير من الأجزاء الأخرى بنفس الزمن، كمثال على هذا شرائح سلسلة سناب دراجون المشهورة تحتوي أجزاء متنوعة تتحمل مسئولية التوصيل اللاسلكي عبر وايفاي وبلوتوث وNFC وأجزاء تتحمل مسئولية توضيح ملفات الصوت وأخرى تتحمل مسئولية التحكم بأجزاء التليفون الأخرى لاسيما إضافة إلى ذلك جزء المعالج الكلاسيكي.
تعليقات
إرسال تعليق