پردازنده لپ تاپ (CPU)

یکی از اجزای اصلی کامپیوتر ها و لپ تاپ ها ، CPU می باشد.CPU مخفف کلمه ی Central Processing Unite ، به معنای واحد پردازش مرکزی است و همانطور که از نامش پیداست ، پردازش تمامی قسمت های کامپیوتر بر عهده ی این قطعه ی مهم می باشد و تمامی فرمان ها و اطلاعات را مورد پردازش قرار می دهد . بطور مثال RAM دستور العمل خود را به وسیله ی اعداد 0 و 1 به CPU میفرستد و CPU این اعداد را به مرحله ی بعدی میفرستد و به زبان دیگری تبدیل میکند و پس از انجام این فرآیند به صورت دقیق این فعالیت را پردازش میکند.

سی پی یو تنها واحد پردازش سیستم نمیباشد اما به جرات میتوان گفت که مهمترین بخش لپتاپ میباشد.

سی پی یو و یا بعبارت دیگر مغز کامپیوتر تمام فرمان ها و دستورات را از سخت افزار و نرم افزار میگیرد و آن ها را توسط عملگرهای منطقی، محاسبات ریاضی و ... پردازش میکند.

پردازنده ها بر اساس هسته پردازشگر، حافظه کش و سرعت عملکرد پردازش ارزش گذاری میشود که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم:

1. هسته یا core

هر سی پی یو دارای یک، دو، 4 و 8 یا حتی 16 هسته دارا میباشد که هرکدام از هسته ها به طور مستقل عملیات پردازش را انجام میدهند. وجود هسته های بیشتر در CPU امکان این را به کاربر می دهد که در طی یک روش عملکرد موازی، دستورات داده شده را سریعتر پردازش کنند.

هر چه یک کامپیوتر، Core یا هسته بیشتری داشته باشد، کارهای بیشتری را می‌تواند به صورت همزمان انجام دهد. این موضوع کارایی را به طور کلی افزایش می‌دهد، حتی اگر در حال انجام فقط یک کار هم باشید، کامپیوتر باید در پس ‌زمینه کارهای دیگری هم انجام دهد. با یک پردازنده چند هسته‌ای، کامپیوتر می‌تواند هسته‌های دیگر را به این کارهای پس‌زمینه‌ای اختصاص دهد، تا از کند شدن برنامه مورد نیاز شما جلوگیری شود. ظهور پردازنده‌های دو هسته‌ای تجربه بسیار بهتری را برای کاربران کامپیوترهای شخصی به ارمغان آورد. البته همانطور که در بخش بالا به آن اشاره شد در حال حاضر پردازنده های 6 و 8 هسته ای نیز به بازار آمده اند که در کنار شش یا هشت هسته اصلی از 12 هسته مجازی نیز پشتیبانی می کنند که یکی از این محصولاتCore i7-5820K می باشد که دارای 15 مگابایت حافظه کش است؛ این مدل یکی از 5 پردازنده پر سرعت دنیا در زمان خود به حساب می آمد، البته در خانواده کامپیوترهای خانگی.

دقت نمایید که همیشه هسته زیاد در سی پی یو دلیلی برای افزایش سرعت نمیباشد زیرا چیپ های قدیمی تر از پردازش موازی پیروی نمیکنند البته که پیشرفت تکنولوژی این هسته ها می توانند از درون خود به دو هسته ی مجازی تبدیل شوند و این عمل را در واقع با یک هسته ی مجازی انجام دهند که این میتواند بهترین عملکرد باشد .

2. حافظه کش یا memory Cache

هر نرم‌افزاری که در سیستم اجرا میشود به پردازش نیاز دارد. داده‌های این نرم‌افزار طبق سلسله ‌مراتب حافظه، روی هارد قرار گرفته و بعد از اجرا به رم فرستاده میشود و رم ، اطلاعات را برای پردازش به سی پی یو منتقل کرده در نهایت cpuداده‌ی پردازش ‌شده را به حافظه‌ی اصلی برمیگرداند.

هرکدوم از این مسیر ها کمی تاخیر دارند اما کشCPU این تاخیر رو از بین خواهد برد. کش دقیقا اطلاعاتی رو که سی پی یو به آن نیاز دارد را در همان لحظه در اختیارCPU قرار داده ولی چون کش داخل CPU قرار دارد این مسیر خیلی کوتا ه‌تر شده و سرعت پردازش مخصوصا برای CPU های چند هسته‌ای بیشتر خواهد شد.کش سی پی یو خود سلسله‌ مراتبی L1 – L2- L3 دارد.

3. سرعت عملکرد CPU

سرعت عملکرد CPU درواقع تعداد فعالیت هایی است که یک هسته در طی یک ثانیه انجام میدهد.واحد سرعت عملکرد هرتز (Hz) میباشد.

هرچه سرعت عملکرد پردازنده (CPU) بیشتر باشد، عملیات پردازش با سرعت بالاتری انجام خواهد شد

انواع CPU

اینتل و AMD دو شرکت سازنده پردازنده ها میباشند که از سالهای گذشته تا به امروز با یکدیگر در رقابت بوده اند.

*.اینتل (Integrated Electronics):

اینتل یک شرکت امریکایی در زمینه تولید پردازنده لپ تاپ است که از سال 1968 شروع به فعالیت کرد؛ این شرکت آمریکایی در حال حاضر به عنوان بزرگ‌ترین تولید کننده پردازنده در جهان شناخته می‌شود.

هرکدام از سی پی یو های اینتل دارای یک اسم منحصرهستند. مثلا 0M321Intel CORE I5 نشان دهنده چند ویژگی میباشد:

1. هسته یا CORE نشان دهنده نسل CPU میباشد.

2. نوشته I5 تعداد هسته‌ها به ix بستگی دارد بطور مثال I5 یعنی 4 یا 6 هسته دارد. این عدد هرچقدر بزرگ‌تر باشد قدرت بالاتری خواهد داشت به طور کلی CPU های سری Core I به نسخه‌های I7 ،I5 ، I3 و I9 تقسیم میشوند.

3. M3210: رقم اول این عدد چهاررقمی نشان ‌دهنده‌ی نسل CPU میباشد. بطور مثال منظور 3210 یعنی نسل 3. سه رقم بعدی مدل سی پی‌ یو میباشد که هرچه این اعداد بالاتر باشه یعنی مدل جدیدتریه.

منظور از اورکلاک کردن این است که کاربر بیشتر از حد توان سی پی یو از آن استفاده نمایید تا بازدهی بهتری را دریافت کند.

نسل های CPUاینتل عبارتند از:

1.CELERON

2.PENTIUM

3.نسل اول و یا ARRANDALE

4. نسل دوم و یا SANDY

5. نسل سوم و یا IVY

6. نسل چهارم و یاHASWELL

7.نسل پنجم و یا BOARDWELL

8. نسل ششم و یا SKY LAKE

9. نسل هفتم و یا KABY LAKE

10.نسل هشتم و یا COFFEE LAKE

11. نسل نهم و یا CANNON LAKE

12. نسل دهم و یا COMET LAKE

13.نسل یازدهم و یا TIGER LAKE

**.ای ام دی ( Advanced Micro Devices ):

ای ام دی(AMD) یک شرکتی آمریکایی در حوزه ساخت پردازنده است که دفتر مرکزی آن در سانتاکلارا آمریکا قرار دارد. محصولات اصلی این برند امریکایی عبارتند از ریزپردازنده‌ها، چیپست مادربرد و پردازنده‌های گرافیکی که برای طیف وسیعی از مصرف کنندگان از سرور‌ها و کامپیوترهای پیشرفته تا کاربران عادی می‌شوند. AMD دومین تولید کننده بزرگ پردازنده در جهان و رقیب اصلی شرکت اینتل است.

سی پی یو ای ام دی به دلیل عملکرد مطلوب و قیمت مناسب بسیار پرطرفدار است. در هنگام تهیه سی پی یو AMD باید به عواملی همچون توان حرارتی، تکنولوژی ساخت، حافظه‌ی کش و … پردازنده توجه داشت

پردازنده های ساخته شده توسط شرکت AMD به کار رفته در لپتاپ عبارتند از....

1. Turion 64

2. Turion 64x2

3. Turion Ultra

4. Turion II Ultra

5. Turion II

6. Athlon 64

7. Athlon 64x2

8. Athlon II

9. processor

10. sempron

11. A6 series

12. A8 series

13. A10 series

و ....

پردازنده های ساخته شده توسط شرکت AMD به کار رفته در کامپیوتر عبارتند از...

· 1.1 Zen based (1st generation) 1.1.1 Summit Ridge (1000 series CPUs) ...

· 1.2 Zen+ based (2nd generation) 1.2.1 Pinnacle Ridge (2000 series CPUs) ...

· 1.3 Zen 2 based (3rd generation) 1.3.1 Matisse and Castle Peak (3000 series CPUs) ...

· 1.4 Zen 3 based (4th generation) ...

· 1.5 Zen 4 based (5th generation)…

برای شناسایی سی پی یو AMD بهتر است از کیفیت‌های دیگری مانند نسل سی پی یو، سطح عملکرد و پسوندهای الفبایی به کار رفته در نامگذاری آن‌ها نیز استفاده کرد. چنین کیفیت‌های به ما اطلاعاتی مهم در رابطه با چگونگی عملکرد و کارایی‌های پردازنده داده و در خرید آن نیز کمک کننده خواهد بود.

دو مدل فرکانس بالا و پرطرفدار این شرکت به نام های پردازندهCPU ای ام دی RYZEN 73800X 3.9GHz AM4 Desktop CPU و پردازنده CPU ای ام دیRYZEN 7 3700X 3.6GHz AM4 Desktop CPU بازدهی خوبی در انواع کاربرد ها دارد. این شرکت به سی پی یو های عمری اش معروف است.

اینتل یا ای ام دی

اگر قصد خرید لپتاپ دارید، اینتل و AMD گزینه‌هایی هستند تا زمانی که به لپ‌تاپ‌های پرقدرت و با کارایی بالا برسید.

سی پی یو اینتل در بیشتر مواقع خواستار بیشتری داشته است اما اشتباه نکنید، این موضوع به این معنی نیست که سی پی یوAMD ضعیف عملکرده است. از طرفی سی پی یوهای تولیدی اینتل معمولاً قیمت بیشتری نسبت به سی پی یوهای AMD دارند و در عین حال حرارت کمتر تولید کرده که در نتیجه باعث میشود خرابی کمتری نسبت به پردازنده های AMD داشته باشد.

ارتقا CPU

با توجه به گران شدن قیمت لپ تاپ، باعث شده بسیاری از کاربران به فکر ارتقا قطعات لپ تاپ فعلی خود بیفتند. اگر لپ تاپی دارید و قصد ارتقا سیستم با صرفه جویی هزینه هستید، ارتقا سیستم فعلی خود، عملی منطقی به نظر می رسد. البته نباید بعد از ارتقا CPU لپ تاپ، شما انتظار معجزه داشته باشید؛ زیرا مادربرد شما همان مادربرد است و فقط تا حدودی سیستم شما سریع تر خواهد شد. اما سوالی که ممکن است برای شما پیش بیاید این است که آیا امکان ارتقا سی پی یو لپ تاپ برای تمام مدل ها وجود دارد؟ یا فقط در مدل های خاصی قابلیت ارتقا سی پی یو لپ تاپ وجود دارد.

پیش از هر چیزی شما باید مطمئن شوید آیا پردازندی لپ تاپ شما قابل ارتقا هست ؟ همچنین باید پردازنده درستی را برای لپ تاپ خود انتخاب کنید. این که کدام سی پی یو مناسب لپ تاپ شماست، کاملاً به مادربرد لپ تاپ بستگی خواهد داشت. توجه داشته باشید که هر چه CPU پرقدرت تر باشد، گرمای بیشتری را نیز تولید می کند؛ بنابراین باید به این نکته توجه داشته باشید که هیت سینک و فن لپ تاپ شما توانایی کنترل این پردازنده جدید را دارند یا خیر. در انتها باید معماری آن پردازنده را در نظر بگیرید. اگر معماری سیستم لپ تاپ شما AMD است، حتماً باید از یک پردازنده AMD و اگر Intel است، حتماً باید از یک پردازنده Intel استفاده کنید.

توجه نمایید که در صورتیکه پردازنده در مادربرد شما از نوع Onboard باشد تنها با تعویض مادربرد امکان ارتقا سی پی یو میباشد.

منظور از هسته مجازی چیست؟

نخ یا thread اصطلاحا به رشته دستورالعمل هایی گفته می شود که به پردازنده ارسال میشود. پردازنده ها در حالت معمول می توانند فقط یک دستورالعمل را از نرم افزار دریافت کرده و پردازش کنند یا به صورت واقعی تر هر برنامه در حالت عادی تنها بر روی یک ترد عملیات خود را انجام می دهد که به آن Main گفته می شود. در حالت عادی و single thread دستورالعمل 2 باید منتظر اجرای دستورالعمل 1 بماند تا نوبت آن شود و این یعنی کاهش سرعت و عملکرد پردازنده.

در پردازنده های دو و چند هسته ای هم همینطور است یعنی هر هسته در یک زمان مشخص فقط یک دستور را اجرا خواهد کرد. اگه 4 هسته وجود داشته باشد، می شود 4 دستور اما با تکنولوژی هایپر تردینگ Hyper-Threading شرکت اینتل، هسته های واقعی در پردازنده به هسته های مجازی تقسیم می شوند. یعنی اگه یک پردازنده 2 هسته واقعی داشته باشد، این دو هسته هر کدام به 2 هسته مجازی تقسیم می شوند که هر کدام از آن ها می توانند یک دستورالعمل را اجرا کنند، یعنی ما با دو هسته واقعی در آن واحد 4 دستور اجرا می کنیم.

در حالیکه در حالت بدون تکنولوژی Hyper Threading با دو هسته واقعی تنها 2 دستور را می توان اجرا کرد. در این عمل، توان یک هسته واقعی بین دو هسته مجازی تقسیم می شود. مثال واضح به این صورت است که شما 4 برنامه را همزمان اجرا کرده اید Word، فتوشاپ، گوگل کروم و Media Player. حالا هر کدام از این هسته های مجازی مسئولیت یکی از این برنامه ها را به عهده خواهند گرفت. بنابراین هر ترد کار خود را انجام می دهد و حتی اگه یکی از برنامه ها هنگ کرده برنامه های دیگر به کار خود ادامه خواهند داد؛ در حالی که در گذشته ما شاهد آن بودیم که اگر برنامه ای هنگ می کرد تمام برنامه ها و سیستم عامل مختل می شدند. این تکنولوژی برای مدتی کنسل شد، اما مجددا در پردازنده های core i7 ظهور کرد و امروزه به صورت گسترده از آن استفاده می شود.

البته لازم است که سیستم عامل و یا نرم افزاری که دستور را به پردازنده ارسال می کند، باید از این تکنولوژی پشتیبانی کرده که امروزه اکثر برنامه ها به صورتmulti thread نوشته می شوند. با استفاده از تکنولوژی Hyper Threading اگر شما 2 هسته واقعی داشته باشید و پردازنده شما ۴ترد داشته باشد سیستم عامل شما واقعا باور خواهد کرد که در حال کار با 4 پردازنده جداگانه است.

تعداد هسته (CORE) در CPU:

سری CORE پردازنده های اینتل فقط یک نام تجاری میباشد و مربوط به تعداد هسته های CPU یا لپتاپ نمیباشد. بعبارت دیگر منظور از CORE I5 این نیست که CPU دارای 5 هسته میباشد بلکه تعداد هسته های یک پردازنده بدلیل عملکرد موازی با یکدیگر باید زوج در نظر گرفت.

در ادامه به بررسی تعداد هسته های پردازنده خواهیم پرداخت:

پردازنده لپ تاپ ها

سی پی یو CORE I3: تعداد هسته ها در پردازنده های I3 و نسل های گوناگون آن، 2 هسته میباشد. منظور این است که سی پی یو I3 و چهار هسته ای وجود ندارد.

سی پی یو CORE I5: تعداد هسته ها در پردازنده های I5 و نسل های گوناگون آن، 2 هسته میباشد. منظور این است که سی پی یو I5 و چهار هسته ای وجود ندارد.

سی پی یو CORE I7: در لپتاپ و پردازنده های I7 آن دسته از سی پی یو ها که با پسوند QM میباشند 4 هسته ای میباشند

مانند: I7-3610QM

بطور کلی پردازنده ها با پسوند HQ، EQ، MQ، XM و MX همگی 4 هسته ای بوده و پسوندهای U، E، M، UE و Y دو هسته ای میباشند.

پردازنده کامپیوتر های رومیزی

سی پی یو CORE I3: تعداد هسته ها در پردازنده های I3 و نسل های گوناگون آن، 2 هسته میباشد. منظور این است که سی پی یو I3 و چهار هسته ای وجود ندارد.

سی پی یو CORE I5: تعداد هسته پردازنده CORE I5 با پسوند P، R و Sقطعا چهار هسته میباشد. در پردازنده های CORE I5 نسل SANDY نیز 4 هسته ای میباشند بجز CPU I5-2390T که دو هسته ای میباشد.

در پردازنده های CORE I5 نسل IVY، 4 هسته ایی میباشند اما در مورد پردازنده CORE I5-3470T که دو هسته ای میباشد استثنا میباشد.

در پردازنده های I5 نسل HASWELL بجز I5-4570T و I5-4570TE که دو هسته ایی هستند باقی پردازنده ها دارای 4 هسته میباشند.

نحوه تشخیص تعداد هسته CPU با استفاده از ویندوز

شما میتوانید با فشردن همزمان کلید های CTRL+ SHIFT+ Esc وارد محیط WINDOWS TASK MANAGER شود و گزینه PERFORMANCE را انتخاب نمایید و از قسمت CPU USAGE HISTORY تعداد هسته های پردازنده دستگاه خود را (مطابق کادر زرد رنگ) مشاهده نمایید.

پس با توجه به وجود دو کادر مشکی، بدین معناست که این سیستم 2 هسته ای میباشد.

در شکل زیر، پردازنده دارای 2 هسته واقعی و 2 هسته مجازی میباشد که ویندوز، پردازنده را بعنوان یک پردازنده 4 هسته ای در نظر میگیرد.

تکنولوژی Hyper threading هر هسته واقعی را به 2 هسته مجازی برای پردازش موازی و سرعت انجام عملیات بالا، تبدیل میکند.

درآخر....

شاید به نظر انتخاب CPUآسان باشد اما یادتان نرود سی‌پی‌یو مغز رایانه است. هر عملیات محاسباتی در رایانه توسط سی‌پی‌یو انجام می‌گیرد. در واقع وجود سایر اجزای کامپیوتر برای پشتیبانی از عملیات سی‌پی‌یو است. پس انتخاب یک سی پی یو کار آسانی نیست. باید به نکات برای انتخابی درست توجه نمایید.

شما همچنین برای خرید قطعات لپ تاپ و مقاله های آموزشی بیشتر میتوانید بلاگ کامپیوتر افق را مشاهده نمایید.