CPU چیست و چگونه کار میکند؟
پردازنده یا واحد پردازنده مرکزی (CPU) اصلی ترین بخش کامپیوتر است. این قطعه وظایف مهمی از قبیل عملکرد های ریاضی، منطقی، مقایسه ای و محاسبه های مربوط به آدرس دهی در کامپیوتر را به عهده دارد. CPU مهم ترین تراشه بر روی برد اصلی هر کامپیوتر می باشد و آن مدیریت کلیه مراحل پردازش داده ها را به عهده دارد. این قطعه به صورت مستقیم و یا غیر مسقیم سایر قطعات روی برد اصلی و سایر قسمتهای کامپیوتر را نظارت و مقداردهی می کند. پردازنده ها هر چند دارای ابعاد فیزیکی بسیار کوچکی هستند ولی از ابتدایی ترین آنها که از 29000 ترانزیستور تا انواع پیشرفته آنها که 7/5 میلیون ترانزیستور می باشد، ابعاد فیزیکی آنها بسیار محدود و در حد ۲ تا ۳ اینچ مربع می باشند.
مشخصات پردازنده CPU
اگر میخواهید درباره پردازنده ها بیشتر بدانید و از کسانی هستید که میخواهید مرکز خدمات کامپیوتری یا خدمات تعمیر کامپیوتر راه اندازی کنید، لازم است که اطلاعات خود را در این زمینه بیشتر کنید. بررسی پردازنده ها در اسمبل کامپیوتر و مونتاژ رایانه مفید میباشد. چرا که جهت اورکلاکینگ یک سیستم لازم است که دانش خود را بروز کنیم.
مشخصات اولیه پردازنده ها
- سرعت
- پهنای گذرگاه داده
- پهنای گذرگاه آدرس
- ماکزیمم حافظه
علاوه بر این مشخصه ها تعداد ترانزیستور با کار گرفته شده، cache داخلی، پهنای پالس، اندازه رجیستر های داخلی در پردازنده ها از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند.
همه پردازنده ها سه عمل اساسی را انجام می دهند
- انتقال اطلاعات
- حساب و منطق
- تصمیم گیری
- مشخصات فنی پردازنده ها
پردازنده ها به عنوان یکی از اصلی ترین عناصر در یک کامپیوتر به صورت یک تراشه به شکل مربع روی برد اصلی قرار می گیرد. معمولا هر پردازنده دارای خصوصیات ویژه ای است که توسط تعدادی حروف و ارقام که بر روی هر کدام از آن ها چاپ شده، مشخص می شوند.
خصوصیات پردازنده ها
- نام شرکت سازنده
- نسل پردازنده
- مدل و نوع پردازنده
- سرعت پردازنده (MHZ)
- ولتاژ مورد نیاز پردازنده
- شماره سریال پردازنده
شرکت های مشهور سازنده پردازنده
Intel
IBM
AMD
Syrex
Motorola
IDT
NIC
IIT
گاهی بر روی پردازنده ها نام شرکت سازنده به صورت کامل و گاهی به صورت علائم اختصاری مخصوص شرکت مشخص می شود. مثلا برای محصولات شرکت از AMD برای مشخص کردن نام پردازنده عبارت ADVANCED شرکتهای MICRO DEVICES که کلمه AMD از آن گرفته شده چاپ می شود.
نسل پردازنده
پردازنده ها بسته به تنوع در مدل و عملکرد آن ها دارای مدل های مختلفی می باشند. معمولا هر گاه یک تغییر اساسی در ساختار یا پردازنده به وجود آمده است نسل جدیدی برای آن نام گذاری شده است. معمولا نسل های مختلف پردازنده ها را با نام، علائم یا شماره های مختلف نشان می دهند. شرکتهای سازنده پردازنده تولیدات خود را بر اساس یک روش استاندارد نام گذاری می کنند. مثلا شرکت Intel تولیداتش را به صورت 80x86 و شرکت Motorola به صورت 68xxx نام گذاری می کنند، که معمولا علامت x جایگزین نسل و مدل پردازنده می شود. مثلا در مورد پردازنده های Intel نسل های اول تا نهم به صورت زیر می باشد:
سوکت LGA775 – سوکت T
با ورود این سوکت به بازار در سال 2004، سوکت های اینتلی تغییر شکل یافته اند. سالهای 2002 و 2003 سوکت پردازنده ها حفره داشت و پردازنده ها پین های بلندی داشتن اما سوکت LGA 775 دیگه حفره نداره و در عوض 775 تا خار فلزی دارد که با پین های پردازنده اتصال برقرار میکند . عیب این سوکت ها این است که احتمال شکستگی و یا کنده شدن این خارهای فلزی وجود دارد.
سوکت LGA 1156 – سوکت H
این سوکت در سال 2009 معرفی شد و مخصوص پردازنده های نسل اول Core i بود یعنی نسل قبل از سندی بریج. این سوکت 1156 تا خار فلزی دارد. برای جایگزینی 775 تولید شده و فرقی که پردازنده های قابل پشتیبانی این سوکت با پردازنده های 775 دارد این است که پردازنده های 775 از طریق مادربورد به یک چیپ جداگانه به نام پل شمالی یا به انگلیسی North Bridge وصل شده اما پردازنده های سوکت 1156 داخل خودشون پل شمالی رو جاساز کرده اند.
سوکت LGA 1155 – سوکت H2
سوکتی که در سال 2011 و بعد از سوکت 1156 تولید شد 1155 بود، که مخصوص نسل های سندی بریج و آی وی بریج است. از سلرون تا Core i7 : این سوکت 1155 تا خار فلزی دارد. به دلیل هم شکل بودن و ابعاد یکسان پردازنده های 1156 و 1155، سیستم خنک سازی هر دو سوکت مشابه بود. این سوکت با سوکت 1156 فرق داره اما ابعاد یکسانی دارد .
سوکت LGA 2011 – سوکت R
در سال 2011 معرفی شد. 2011 تا خار فلزی دارد و بیشتر برای پردازنده های قوی دسکتاپ و سرور طراحی شده است.
سوکت LGA 1150 – سوکت H3
در سال 2013 معرفی شد و مخصوص پردازنده های هزول و Broadwell است. Broadwell نسل بعدی هزول است. فعلا جدیدترین سوکت معرفی شده از طرف اینتل هست که از خیلی از تکنولوژی های روی مادربورد را پشتیبانی میکند.
مدل پردازنده
هر کدام از نسل های پردازنده دارای مدلهای مختلفی می باشد که دارای مشخصات متفاوت می باشند. مثلا در مورد پردازنده و 80386 مدلهای DX,SX و برای 80486 مدلهای SX , DX , DXII , DX4 , DX5 برای پنتیوم (نسل پنجم) مدل های پنتیوم کلاسیک و MMX، برای نسل ششم مدل های پنتیوم پرو، پنتیوم II و پنتیوم III پنتیوم سلرون برای نسل هفتم مدل اتیانیوم را می توان اشاره نمود.
سرعت پردازنده
یکی دیگر از پارامتر های مهم برای پردازنده که معمولا روی پردازنده چاپ می شود، سرعت پردازنده است. سرعت پردازنده بر حسب مگاهرتز (MHZ) مشخص می شود. گاهی سرعت پردازنده ها معادل سرعت پردازنده مشابه Intel بر روی آن چاپ می شود. در این پردازنده ها که شبیه پردازنده های پنتیوم Intel هستند، برای نشان دادن سرعت AMD-K5 که در سطر دوم آن عبارت PR100 چاپ شده است، بدین معنی است که این پردازنده دارای سرعتی معادل سرعت پردازنده های پنتیوم اینتل با سرعت 100MHZمی باشد. هر چند ممکن است سرعت واقعی این پردازنده کمتر باشد. چنانچه بعد از PR100 علامت + هم داشته باشیم یعنی سرعت این پردازنده حتی از پردازنده اینتل با سرعت 100MHZ هم بیشتر می باشد.
ولتاژ پردازنده
پردازنده های قدیمی (قبل از کار 468DX4) با ولتاژ 5v کار می کردند. پردازنده هایی که بعد از 486DX4 به بازار ارائه شد با ولتاژ 3.3v کار می کردند. امروزه پردازنده های K6 از شرکت AMD با ولتاژهای پایین تر از 3.3v (2.2v می کنند. طبیعی است هر چه پردازنده با ولتاژ کمتری کار کند توان مصرفی آن کمتر شده و در نتیجه پردازنده کمتر داغ می شود.
لازم است نسل های گذشته پردازنده را همیشه بررسی کنیم تا سری های جدید را راحت تر نصب و راه اندازی کنیم. انتخاب بهترین پردازنده برای مادربرد یکی از مسائل مهم در اسمبل کامپیوتر بشمار میرود. همیشه مین برد را به اندازه ای هزینه کنیم که میخواهیم پردازنده آنرا انتخاب کنیم. یعنی طوری نباشد که مادربرد کامپیوتر چندین ورژن بالاتر از پردازنده باشد!
تعمیر پردازنده در کشور ایران انجام نمیشود. فقط اگر پردازنده شامل نسل های گذشته باشد ممکن است پایه های آن آسیب دیده باشد، که میتوان آنها را ترمیم کرد. پردازنده های نسل جدید پایه نداشته و روی مین برد پایه آنها نصب شده است. البته در آموزش تعمیر مادربرد بخش تعمیر سوکت سی پی یو شرح داده خواهد شد.
