کلمه "CPU" مخفف عبارت "Central Processing Unit" است که به معنای "واحد پردازش مرکزی" می‌باشد. CPU یکی از اجزای اصلی یک سیستم کامپیوتر یا دستگاه الکترونیکی است و به عنوان مغز کامپیوتر عمل می‌کند. وظیفه اصلی CPU انجام عملیات پردازشی بر روی داده‌ها و دستورات مخزن شده در حافظه را دارد.
سی پی یو عملیات‌های مختلفی انجام می‌دهد، شامل محاسبات عددی و منطقی، مدیریت حافظه، اجرای دستورات برنامه‌ها، و کنترل عملیات سیستمی می‌باشد. این واحد پردازشی به صورت متوالی دستورات را از حافظه می‌خواند، آنها را اجرا می‌کند، و نتایج را به حافظه و دیگر اجزای سیستم انتقال می‌دهد.
همچنین، CPU برای هماهنگی و کنترل کلیه اجزای سیستم و اجرای وظایف مختلف نظیر مدیریت ورودی و خروجی، ارتباط با دیگر دستگاه‌ها، و انجام تعامل‌های کاربری نیز مسئول است. CPU یکی از مهمترین اجزای هر سیستم کامپیوتری است و عملکرد کامپیوتر به طور معمول به عملکرد و کارایی CPU بستگی دارد.
به طور کلی، عوامل زیر به عملکرد یک CPU تأثیر می‌گذارند:
۱. تعداد هسته‌ها: برخی از CPUها دارای یک هسته (Single-Core) هستند و برخی دیگر دارای چندین هسته (Multi-Core) هستند. هسته‌های بیشتر به کامپیوتر اجازه می‌دهند تا به طور همزمان بیشترین محاسبات را انجام دهند و کارها را بهبود بخشند.
۲. سرعت ساعت (Clock Speed): سرعت ساعت میزان تعداد دورهایی است که CPU در یک ثانیه انجام می‌دهد. این مقدار به هرتز اندازه‌گیری می‌شود. افزایش سرعت ساعت می‌تواند منجر به اجرای سریع‌تر دستورات شود، اما نیاز به مدیریت دقیق‌تر حرارت و مصرف برق دارد.
۳. معماری CPU: معماری CPU به ساختار داخلی آن اشاره دارد. معماری‌های مختلف می‌توانند تأثیر زیادی بر عملکرد دستگاه داشته باشند. معماری‌های پیشرفته‌تر بهبود‌های در زمینه‌هایی مانند عملکرد موازی، بهینه‌سازی‌های حافظه، و قابلیت انجام محاسبات پیچیده دارند.
۴. حافظه‌ی نهان (Cache): حافظه‌های نهان درون CPU برای ذخیره موقت داده‌ها و دستورات مورد استفاده قرار می‌گیرند. دسترسی سریع‌تر به این حافظه‌ها می‌تواند زمان اجرای دستورات را کاهش دهد.
۵. فناوری تولید: استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته در تولید CPU می‌تواند منجر به افزایش توان محاسباتی و کاهش مصرف انرژی شود. این تکنولوژی‌ها شامل فرآیندهای نانومتری هستند که به تعداد ترانزیستورها در یک ناحیه از CPU اشاره دارد.
با توجه به این عوامل، انتخاب یک CPU مناسب برای نیازهای خاص شما مهم است. مثلاً برای کارهای گرافیکی یا بازی‌های ویدیویی پردازنده‌های با تعداد هسته‌ها و سرعت بالا ممکن است مناسب باشند، در حالی که برای کاربردهای محاسبات علمی نیاز به پردازنده‌های با معماری پیشرفته و پرقدرت است.
کار CPU یا واحد پردازش مرکزی در یک کامپیوتر شامل انجام مجموعه‌ای از فعالیت‌های پردازشی و کنترلی است که برای اجرای برنامه‌ها و عملیات سیستمی انجام می‌شود. دستورات و وظایف مختلف به CPU داده می‌شوند تا آنها را اجرا و مدیریت کند. این وظایف عبارت‌اند از:
۱. انجام عملیات ریاضی و منطقی: CPU قادر به انجام انواع عملیات‌های ریاضی مانند جمع، تفریق، ضرب و تقسیم است. همچنین، این واحد پردازشی قادر به اجرای عملیات‌های منطقی مانند AND، OR، NOT و غیره است.
۲. اجرای دستورات برنامه: برنامه‌های کامپیوتری متشکل از دستورات مختلف هستند که باید توسط CPU اجرا شوند. CPU به ترتیب دستورات را از حافظه‌ی اصلی می‌خواند و به ترتیب آنها را اجرا می‌کند.
۳. کنترل جریان اجرا: CPU مسئول مدیریت جریان اجرای دستورات است. این به این معناست که اجرای دستورات به ترتیب درست و به صورت هماهنگ انجام شود و از تداخل‌ها جلوگیری شود.
