نحوه عملکرد و کاربرد CPU یا همان واحد پردازشگر مرکزی (Central Processing Unit) مهندسی برق_ الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته: cpu یا همان واحد پردازشگر مرکزی (Central Processing Unit) اصلی ترین سخت افزار کامپیوتر به حساب می آید. بارزترین ویژگی آن انجام محاسبات منطقی و پردازش اطلاعات است.
CPU در واقع واحد پردازش مرکزی هر کامپیوتر یا سرور است. کامپیوترها یا ابزارهایی که نیاز به انجام امور محاسباتی دارند، بدون CPU قادر به انجام هیچ کاری نیستند، CPU اطلاعات را از حافظه دریافت کرده، سپس الگورتیم‌های مختلف مانند ضرب و جمع یا عملیات‌های منطقی مانند and یا or یا not را روی آن‌ها اعمال کرده و در نهایت خروجی را تحویل می‌دهد.
هر چه پردازنده قوی‌تر باشد، قادر به پردازش حجم بیشتری از اطلاعات خواهد بود و در نتیجه سرعت سیستم نیز بالاتر خواهد رفت. تمام بخش‌های مختلف کامپیوتر به CPU وابسته هستند و بدون آن هیچ عملیاتی انجام نمی‌شود. اما CPU نیز به تنهایی قادر به فعالیت نیست و به حافظه برای نگه‌داری اطلاعات، پردازنده گرافیکی برای رندر تصاویر و هزاران قطعه ریز و درشت دیگر نیاز دارد.
در طی سال‌های متمادی از زمانی که نخستین سی‌پی‌یو عرضه شد، بهبودهای زیادی در آن‌ها ایجاد شده است. اما علی‌رغم این واقعیت، هنوز هم کارکرد اصلی سی‌پی‌یو شامل سه مرحله ساده است: واکشی (Fetch)، کدگشایی (Decode) و اجرا (Execute).
معیار سنجش سرعت سی پی یو، MHz است. هر بیت دارای مقدار صفر و یا یک است که توسط CPU پردازش می‌شوند. در پردازنده‌های 32 بیتی میزان پردازش برابر با 4,294,967,295 است در حالی که در پردازنده های 64 بیتی این مقدار برابر با 18,446,744,073,709,551,615 است.
پردازنده های core یا CPU های چند هسته ای
در ابتدا سی‌پی‌یوها تنها یک هسته داشتند. این یعنی واحد پردازش مرکزی به انجام تنها یک مجموعه از وظایف محدود بود. این یکی از دلایلی بود که در آن زمان رایانه‌ها را با وجود تأثیرگذار بودن، نسبتا کند و وقت‌گیر می‌کرد.
بعد از ساخت پردازنده‌ی تک‌هسته‌ای، تولیدکنندگان به فکر راه‌هایی برای ارتقاء عملکرد آن افتادند. یکی از این راه‌ها به ساخت پردازنده‌های چندهسته‌ای منتهی شد. یک پردازنده‌ی دوهسته‌ای به زبان ساده یعنی دو سی‌پی‌یو مجزا روی یک تراشه. با افزایش تعداد هسته‌ها، سی‌پی‌یوها قادر به مدیریت پردازش‌های چندگانه به‌صورت همزمان شدند. این موضوع منجر به افزایش عملکرد و کاهش زمان پردازش شد. دوهسته‌ای به سرعت راه را برای چهارهسته‌ای باز کرد و حتی پردازنده‌های هشت‌هسته‌ای پس از آن پدیدار شدند. امروزه به لطف فراریسمانی (Hyper-Threading) رایانه‌ی شما می‌تواند به گونه‌ای عمل کند که گویی ۱۶ هسته‌ی پردازشی دارد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )